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Web图像的常见应用策略与技巧

2021-07-30

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本文介绍一些关于响应式图像的适配应用策略，回退原理，SVG的换色技巧，雪碧图的百分比定位计算公式等相关的一些小知识点，目的在于帮助一部分同学快速的理清图像应用思路，以及一些web图像的应用技巧。

1. 响应式图像的应用与回退

特点：应用简单，上手容易，性能表现良好

难点：lazyload实现

根据不同设备，不同分辨率，不同像素比使用的响应式图像，常用的有两种场景：

1.1 固定尺寸图像

基于设备像素比选择，很多网站logo就是固定宽度图像的一个例子，不管viewport的宽度如何，始终保持相同的宽度。

在dom里图像与在css里的图像写法如下面的例子

background-image: image-set(url(/knowledge/show/test.jpg) 1x,url(/knowledge/show/test2.jpg) 2x);

1.2 不固定尺寸图像

与内容相关的图片，在需要响应式的时候，它们的大小往往并不是不变的，会随viewport改变，对于这类图像，也有两种常用的处理方式

1.2.1 我们使用srcset搭配w描述符以及sizes属性。

w描述符告诉浏览器列表中的每个图象的质量。sizes属性是一个包含两个值的，由逗号分隔的列表。根据最新规范，如果srcset中任何图像使用了w描述符，那么必须要设置sizes属性。

sizes属性有两个值：第一个是媒体条件；第二个是源图尺寸值，在特定媒体条件下，此值决定了图片的宽度。

比如：

<img srcset="360.jpg 360w,

768.jpg 768w,

1200.jpg 1200w,

1920.jpg 1920w"

sizes="

(max-width: 360px) 100vw,

(max-width: 768px) 90vw,

(max-width: 1980px) 80vw,

768px"

src=/knowledge/show/"360.jpg >

我们来逐条读这一个img标签的信息

srcset，我们给浏览器准备了四个质量的图像，分别为360 768 1200 1920

sizes，我们来告诉浏览器，在不同的环境下图像的宽度

当视口不大于360的时候，图像显示宽度为100vw，当视口不大于768的时候，图像显示宽度为90vw，以此类推。

最后一个src作为默认图像url引入，并且是天然的回退方案，当浏览器不认识以上属性的时候，直接读取src渲染。

这样说不够直观，我们看个demo

在iphone4（320）下，图像宽度和我们设置的100vw一致，但是为什么浏览器选择了768的图像而没有选择360的?因为4的dpr是2呀^_^，浏览器很智能的选择了质量最合适的768.

再看一下6p（414），很听话的按照我们的设置，显示了90vw。因为他的dpr更高，浏览器聪明的选择了1200质量的图像。

这里我们可以欺骗一下浏览器：

360.jpg 1200w,

1200.jpg 9999w

我们把360的图像，骗浏览器说这是1200的，然后把原本1200的扔天上去

浏览器果然上当了，他把360的图当成1200的来用了。这里可能有些疑问，图像的宽度为什么不是90vw了哪？因为浏览器被骗了但是自己却不知道，他依然按照1200的图像，去适配dpr。414*90%*（360/1200）约等于111.7。这种方式很智能，浏览器去根据你的sizes，从w列表里选择最适合的图像来调用显示。正因为他太智能了，在实际操作中可控性较差，有些我们想精确控制的图像显示，有时候并不能如意。而且在做lazyload的时候要处理的东西也比较复杂。

这个时候可以考虑另外一种方式。

1.2.2.picture元素，可精确把控

picture元素就像是图像和其源的容器。浏览器仍然需要img元素，用来表明需要加载图片，如果没有img，那么什么都不会渲染。source为浏览器提供了要显示图像的供选版本。

适用场景为：在一个精确特定的转效点（breakpoint）需要显示一个特定的图像时。使用picture元素选择图像，不会有歧义，理解起来也更直观。

</picture>

在本例中，当viewport大于960像素时，会加载图像960的图像。当viewport宽度大于768像素时，浏览器会加载768的。而当宽度小于768像素时，加载默认图像360。

而且这个写法的懒加载非常好处理，只需要在传统的lazyload策略上稍加改进

data-src

data-srcset

在加载到的时候更换为

src

srcset

就轻松解决了。

http://snghr.tencent.com 里面使用较多

也不需要去特意做回退处理，当浏览器不支持的时候就直接读取img标签。对于懒加载的回退,我选择判断IE 7-8直接url给他。

2. 特殊格式的图像应用与回退

特点：体积优化效果显著

难点：兼容性掌控

上面picture元素还可以提供基于图片格式选择。

有一些图像格式在较小的文件大小情况下保证了较好的图片质量。听起来还不错，但残酷的事实是没有一个新格式被所有浏览器支持。谷歌的WebP表现不错，但只有Chrome和Opera原声支持。JPEG-XR，最初被称为高清照片，是微软发布的一个专有图像格式，仅Internet Explorer支持

服务端根据浏览器的请求头，返回不同的图像格式，对于X5内核还可以支持sharpP。

3. SVG应用

难点：变色方案，响应式定位计算

上面这个source的type属性还支持另一种我们更常用的图像格式，SVG。

说起SVG，这是个出现频率比webp更高的图像格式了，他有着比iconfont更多的优点，所以现在web上正在大量的应用。

优点：

1. SVG提供的功能集涵盖了嵌套转换、裁剪路径、Alpha通道、滤镜效果等能力，它还具备了传统图片没有的矢量功能，可适配任何高清屏。

2. 可读性好，有利于SEO与无障碍

与iconfont对比

1. 渲染方式不同

关于渲染方式，这里不多做叙述，

2. icon font只能支持单色

icon font做为字体无法支持多色图形，这就对设计造成了许多限制，因此这也成为了icon font的一个瓶颈。

3. icon font可读性不好

icon font主要在页面用Unicode符号调用对应的图标，这种方式不管是浏览器，搜索引擎和对无障碍方面的能力都没有SVG好

在对比完之前，可能有同学就会问，SVG和iconfont对比有个致命的缺点，就是换色.

比如hover换色，iconfont只要写个颜色就好了，SVG是不是需要做两个颜色的图？这也是SVG图像应用我们解决的一个难点之一

SVG换色，最初我试过三个方案

一是mask-image属性，他的优点是简单粗暴，直接用css来mask这个svg图形来进行换色，缺点很明显就是兼容性了，除去兼容性，还是很好用的。

demo：

background: #ff6600;

-webkit-mask:center no-repeat;

-webkit-mask-image: url(/knowledge/show/qq-logo.svg);

查看demo

二是通过SVG滤镜来实现，优点是效果更好，缺点除了兼容性，还需要额外的脚本配合。关于滤镜换色的详细说明在我上一篇文章里有详细介绍以及demo：http://www.uisdc.com/svg-filter-in-browser

三是我们最终选择的底层无感知换色的方案，把修改颜色的脚本集成到了我们的工作流里，我们在写css的时候，遇到svg需要换色的地方，只需要

加一句换色参数，工作流在底层会自动生成你所需要的svg图片并合并到雪碧图里。

SVG应用的另一个难点，就是作为背景图响应式渲染，雪碧图的background-position和background-size 的计算，这个其实也是其他图像都会存在的一个难点。

我的导师 wenju 之前发过这个计算公式相关的文章：

百分比值（）是背景图相对于背景定位区（background positioning area）的百分比，可以控制在容器元素内仅显示Sprites图的部分内容。比如下图中，Sprites图是由四张图像拼成的，要想在容器内仅显示第一张图像，background-size的值应该多少呢？

我们仅需要Sprites图的1/4显示在容器内，那么Sprites图与容器的比例应该是4:1，计算公式为： background-size : ( Sprites width / image width) (Sprites height / image height)

如何计算background-position

我们已知的信息如下：

容器元素的尺寸：elW * elH

单张图片的尺寸：imgW * imgH

Sprites图片的尺寸：spritesW * spritesH

单张图片在Sprites图上的位置：imgPosX, imgPosY

我们假设：

点的位置为 (x, y)

容器上的(x, y)点与容器左上角的距离为 cX, cY

Sprites图上的(x, y)点与本张图片左上角的距离为 sX, sY

如果要把某张图片完全显示在容器元素内，我们可以推导出：

elW = imgW, elH = imgH

cX = sX, cY = sY

根据上面的信息，我就可以计算出具体的(x, y)值了，下面以 x% 为例：

cX = elW * x

sX = spritesW * x – imgPosX

elW * x = spritesW * x – imgPosX

解方程后就得到计算公式了：

x = imgPosX / (spritesW – elW) = imgPosX / (spritesW – imgW)

y = imgPosY / (spritesH – elH) = imgPosY / (spritesH – imgH)

如果你每次都手动计算的话会被累死吧？所以这一步我们还是集成到了工作流里，在所有合并雪碧图的地方用这个公式自动计算出位置。

而关于SVG的回退方案，已经是老生常谈

比如

</svg>

svg标签方式，缺点必须指定宽高，没有图片的保持款高比例特性，优点兼容性好,兼容所有主流浏览器

或者

</picture>

在支持的浏览器里使用SVG，在不支持的浏览器里显示PNG，优点是type灵活，可用于SVG,WEBP等，而且保持了img标签的特性，方便做布局操作。缺点兼容性要求高，ios9+，安卓5+，微软Edge+

当然这个兼容性说的是source type的兼容，并不是SVG本身的兼容。

对于css里的SVG 的应用与回退策略，比较简单，也已经成熟，一般情况下都是这种用法

利用的技术是CSS3多背景，浏览器只要支持了多背景，几乎无一例外支持SVG

再或者

"test-print.png" 600dpi );

通过image-set来筛选和回退。

无论黑白渲染，灰度渲染，次像素渲染，还是DirectWrite 或 GDI 渲染，既然iconfont他是一个字体，就难逃出现锯齿的命运，特别是在一倍屏幕下的渲染。

<source type="image/vnd.ms-photo" src=/knowledge/show/"test.jxr">_/p/index.html>

<source type="image/jp2" src=/knowledge/show/"test.jp2">_/p/index.html>

<source type="image/webp" src=/knowledge/show/"test.webp">_/p/index.html>

</picture>

source的type属性用来指定每个图像的MIME类型，浏览器会选择第一个含有其支持的MIME类型的源。源的顺序是至关重要的，如果浏览器无法识别所有的图象类型，它会回退至原来的img元素。

但是目前这些格式的支持多数不会直接这么做，因为代码会有些冗余难看，有判断浏览器ua输出不同dom或者样式的，也有服务端直接输出的。服务端直接输出，或者CDN做特殊处理，进行无感知格式切换，同时预留url和拒绝的接口，处理起来更灵活，省时省力，例如我们的：

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