带你轻松打开SVG的大门之滤镜实现

上次和大家一起，用最简单直白，轻松粗暴的方式学习了一遍SVG动画，这次我们再一起来搞点不一样的东西，SVG滤镜的实现。

SVG滤镜绝对称得上是他最强大的功能之一，在不影响任何文档结构的前提下，允许你给你的矢量图形添加各种专业视觉效果，我个人给他的定义就是，把PS装到了网页上。

一、  SVG滤镜的原理

基本原理描述太多明显有违我们 “轻松打开” 的目的，这里简单的描述一下，SVG在使用了滤镜的元素里，不会将原始图形直接渲染出来，而是会将原始图形的像素信息渲染到临时位图中，然后由 filter元素指定的操作会被应用到这个临时位图，最终把计算结果渲染为最终图形输出。

举个例子，我们用腾讯云的CVM图标来做一个最简单，最常见的滤镜效果——投影。

首先我把图标画出来，

demo1

然后放到一个defs里，没有被引用之前你肯定是什么都看不到的。

接着写filter，尝试使用feGaussianBlur给logo生成阴影效果

用stdDeviation 来指定模糊程度，值越大，模糊效果越强，并且可以接受两个数字，分别为X Y方向的模糊度。 然后指定SourceAlpha为他的输入源，如果不指定将在原色值上做模糊。

现在我们看一下效果截图，好像有哪里不对劲？

demo2

这是什么黑乎乎的一坨？原因是滤镜返回的是一个模糊过的阿尔法通道，并不是原始图形。

（另外当我们在浏览器里查看的时候，可以明显的看到滤镜对象的边界明显不同于原始对象的边界，他的默认值为 X等于-10%，Y等于-10%，宽 120%，高120%。这样其实是为滤镜提供了额外的空间，产生的输出大于输入区域。）

那么现在我们改进一下写法

result属性指定当前的输出结果，你可以在当前的filter里边通过in调用，而且只能在当前的filter里调用，相当于输出一个局部变量。

改进后的代码，就是通过feMerge把输出的阿尔法通道和原始图形堆叠，来产生投影效果。具体的模糊度可以在stdDeviation里设置，具体的投影位置可以通过offset调整。

现在我们看一下最终的投影效果

demo3

这个实现思路是不是很眼熟？不负责任的说，CSS3的box-shadow，虽然实现有区别，但是原理和这里是一模一样的。

现在，你就可以在任何图形上调用这个投影的滤镜了。

二、 创建另一个滤镜

上面我通过一个黑色投影的例子简单的说了一下SVG滤镜的原理，但是那个黑色的投影实在太单调了啊。能不能再给投影来点颜色？

这时候另一个强大的元素 feColorMatrix 就可以出场了。

我们把上边的投影稍微修改一下

feColorMatrix 允许我们修改任意像素点的颜色或阿尔法值，当type= matrix的时候，value 为20个数字信息，把这些数字信息按照4行5列来组合，从上到下每一行代表一个方程式，数字分别乘以RGBA和常量1，代表如何计算 R G B A，如图

我们这里简化一下，将所有不透明区域设置为相同，可以忽略输入颜色和常量，只设置透明度的值

这个矩阵模型最终计算结果是 red（R）0，green（G）0.9，blue（B）0.9，alpha（A）1，生成一个明亮的青色。

然后我们调整了dx和dy，让他从投影变成了发光。

demo4

如果要不同颜色，我们只需要调整这里的RGBA值。

feColorMatrix 的type值还有hueRotate（色相旋转），saturate（饱和度）等，在此不一一列举，详细的用法下一次单独讲一下。

三、来张位图试试？

到目前为止我们只是把一个路径作为滤镜的输入源，SVG的 feImage 元素允许我们使用JPG PNG以及其他SVG文件，现在我们给logo加个背景

demo5

背景加进来之后，先把图标拿掉，我们用一个新的元素来处理一下——feComponentTransfer

可以在feComponentTransfer 里调整 feFuncR feFuncG feFuncB feFuncA，每个子元素都可以单独指定一个type属性，slope是个比例因子，intercept是基准值，具体的计算方式这里不详细讲解，毕竟是轻松打开系列，后面单独谈那些内容吧。

然后我们改变三个通道的值来看看效果

demo6

feFunc的type属性还有另外的几个值，gamma，table等等，用法上大同小异，不同的是参数和算法，这里就不一一列举。
然后我们回到上面的logo，现在都是针对一个输入源在操作，下面我们同时操作两个源。

feComposite元素接受两个源，分别指定在in和in2属性中，他的operator属性的值来决定如何合并两个源。

常用的值有

over 生成的结果就是a层叠在b上面，和我们上面用的mergenode效果是一样的

in 典型的蒙版效果

out 反转蒙版的效果

atop a的一部分在b里面，b的一部分在a外面

xor 包含b的外面的a的部分和a的外面的b的部分

arithmetic 最灵活的一个值，可以提供4个参数，k1 k2 k3 k4,每个像素的每个通道结果按照这个方式计算： k1*a*b + k2*a +k3*b +k4

现在我们拿最常用的蒙版效果来举例用法：

效果如下图，其他的值推荐大家自己去尝试一下

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四、其他一些效果

svg瘦身效果

feMorphology可以通过erode与dilate的值来对我们的SVG图像进行瘦身和加厚，效果如下

demo8

不过效果里可以清晰的看出，对线条进行瘦身效果会造成严重破坏。

svg浮雕效果

feConvolveMatrix元素允许我们按照他临近的像素计算像素新值，于是这个滤镜就可以生成 模糊，锐化，浮雕这些效果。他的原理就是合并像素和他临近的像素，生成结果像素。

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小结

filter元素包含一系列滤镜基元，每个都接受一个或者多个输入，同时提供唯一的结果供其他基元使用，这就是SVG滤镜工作的方式。篇幅有限，并没有把SVG滤镜的知识全部详细的介绍，后面会另外单独介绍一些知识点。

附 几种SVG图像的fallbacks

使用svg必然要因为兼容性等因素考虑好fallbacks，常用的有几种方式：

1.通过alt或者文本标签的方式做提示
2.通过判断或者查询显示一张图片

通常都不会选择第一种。

第二种，也有多种方案，下面我们列举几个：

1.html的source标签属性 type=”image/svg+xml” 方式，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+

2.srcset=”svg.svg 2X” 方式，在2倍屏显示SVG，在其他显示PNG，缺点同上

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

svgfallback demo