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为什么网页设计要使用栅格化

spademan
 spademan
发布于 2014/12/22 17:40
字数 4091
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研究网页栅格系统前,来看一组数据: 
网站 首页页面宽度 px 
Yahoo! 950 
淘宝 950 
MySpace 960 
新浪 950 
网易 960 
Live Search 958 
搜狐 950 
优酷 960 
AOL 960 

上面列举的都是Alexa全球排名前100的站点,它们的首页宽度为950px/960px. 除了微软的Live Search, 这些站点有个共同特点:页面结构较复杂,都可以认为是门户型网站。 

再来看看Google, YouTube, Facebook, Flickr!, eBay等知名站点,它们的首页宽度没什么固定规律,共同的特点是:功能专一,页面结构相对简单。 

根据上面的简单分析可以认为:当搭建页面结构复杂的门户型网站时,开发工程师们不约而同地都选择将页面宽度定为950px/960px. 

这是一件很有趣的事情,为什么要选择这个宽度呢?这个宽度值究竟有什么魔力? 
神奇的960 

设计师们对苹果情有独衷。在 1024 x 768 的分辨率下,打开Firefox: 

自然状态下,Firefox窗体的大小约为 974 x 650. 减掉左右两边7px的边框,网页的实际大小为上图中的红色部分,高宽为 960 x 650. 

有趣的960就这样出现了。是的,可以认为一切就这么简单。栅格系统最早出现在平面设计领域,设计师们爱用苹果,苹果下浏览器的默认宽度为960px, 于是960就这么“自然”地出现了。 
数字背后的奥妙 

上面的“自然”出现,细究自然是不让人信服的。苹果系统的设计者们在没有喝醉酒的情况下选择了960,而不是其它什么1000之类的整数,自然另有奥妙。 

科学界有很多问题都可以归结到数学问题上,我们也从数学着手: 

960可以分解为2的6次方乘以3和5, 这使得960可以分割成以下宽度的整数倍: 

2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 16, 20, 24, 30, 32, 40, 
48, 60, 64, 80, 96, 120, 160, 192, 240, 320, 480 

共26种(26 = 7 * 2 * 2 - 2, 减去2是去掉1和960自身),我们标记为: 

N(960) = N(2^6 * 3 * 5) = 26 

根据上面的算法,可以得到: 

N(360) = N(2^3 * 3^2 * 5) = 22 
N(480) = N(2^5 * 3 * 5) = 22 
N(720) = N(2^4 * 3^2 * 5) = 28 
N(750) = N(2 * 3 * 5^3) = 14 
N(800) = N(2^5 * 5^2) = 16 
N(960) = N(2^6 * 3 * 5) = 26 
N(1000) = N(2^3 * 5^3) = 14 
N(1024) = N(2^10) = 9 
N(1440) = N(2^6 * 3^2 * 5) = 34 
N(1920) = N(2^7 * 3 * 5) = 30 

根据直觉(严格证明也不难,不过还是留给数学系的学生去证明吧),我们得到一个有趣的结论: 

要使得N(width)最大,width的取值有两个系列: 
A系列: …, 320, 720, 1440, … 
B系列: …, 480, 960, 1920, … 

N越大,可组合的宽度值就越多。对栅格系统来说,这意味着越灵活! 

目前绝大多数显示器都支持 1024 x 768 及其以上分辨率。为了有效的利用屏幕宽度同时保证栅格的灵活度,可以看出960是非常合适的。这样,在目前主流显示器下,960就成为网页栅格系统中的最佳宽度了。(也许不久的将来,将会流行1440)首先澄清一个应用场景问题。研究(1)中指出,对于结构复杂的网站,不少设计师们喜欢采用960固定宽度布局。但要注意的是,960并不是万能钥匙,大部分网站没有也不需要栅格系统。Amazon采用的是宽度自适应布局,最大限度的呈现信息。Google更是简简单单,主题部分就一个列表。eBay的页面非常简洁,商品页面宽度自适应,信息自然流畅,噪音少,购物很踏实。类似的站点还有很多,对于这些站点来说,宽度自适应布局更受青睐。
有个很有意思的网站是Yahoo!, 看起来是固定宽度布局,实际上在CSS中只要去掉一行,就能摇身一变自适应宽度了:
以下为引用的内容:
#page { width: 70em;}
为什么Yahoo!最后选择了定宽布局呢?这很可能是因为定宽布局比宽度自适应布局更容易控制。对于结构复杂的网站来说,可维护性和可扩展性非常重要。Yahoo!是以信息展示为主的门户型网站,960的宽度对于信息的阅读比较友善(Joe Clark写了一篇屏幕阅读时有关行长的有趣文章)。种种因素使得Yahoo!最后采用了定宽布局(Tommy Olsson总结了每种布局设计的优缺点)。
这里将只关注定宽布局,适用的场景是搭建复杂的门户型网站。对于宽度自适应布局和相应的栅格系统,暂不讨论(根据实现的技术手段不同,宽度自适应布局又分为流体布局和弹性布局。我个人蛮喜欢弹性布局,以后有时间再研究)。
好了,已经将范围缩小到定宽布局的网页栅格系统,那我们开始吧。
并不遥远的750 

还记得800×600的显示器不?虽然才时隔几年,感觉却好像是上个世纪的事了。Mark Boulton做了最早的探索:

将750分割成均等的6份,这就形成了栅格系统,稍加组合划分就形成了两栏布局和三栏布局。Mark Boulton还研究了Gutter(垂直栏之间的间隙)对栅格的影响,有兴趣的可以阅读原文,或者跟着我往下看吧,下面将详细阐述。
几个术语和一个公式
一个标准的栅格系统,包括以下部分:

将Flowline的总宽度标记为W, Column的宽度标记为c, Gutter宽度标记为g, Margin的宽度标记为m, Column的个数标记为N, 我们可以得到以下公式:
W = c * N + g * (N - 1) + 2 * m
一般来说,Gutter的宽度是Margin的两倍,上面的公式可以简化为:
W = c * N + g * (N - 1) + g = (c + g) * N
将c+g标记为C, 公式变得非常简单:
W = C * N
上面的公式就是栅格系统的基础,很简单吧。
950的来历
具体应用时,Margin其实是一个空白边,从视觉上看并不属于总宽度。不少栅格设计里习惯性地设定Gutter为10px, 这样Margin就是5px. 当W为960,分割成6列时,栅格如下图:

上图的处理是左右Margin各为5px. 也可以将Margin集中放在一边,比如右边:

无论Margin放在何处(这只影响技术实现,不影响设计),我们真正要关注的是去除Margin之后的部分:

这就是我们要真正关注的950!将W的含义变为去除Margin的总宽度,公式变化为:
W = N * C - g
将上面的公式实例化一下:
950 = 12 * 80 - 10
950 = 16 * 60 - 10
950 = 24 * 40 - 10
这就形成了960蛋糕的三种常见切法。
12 x 80

16 x 60

24 x 40

上面三种切法,N越大,灵活度越高。可以根据网页的实际复杂度来选用对应的切法。在960 Grid System首页中,展示了12 x 80的应用:

我们来看下 研究(1)中开头列举的网站的栅格应用情况。
Yahoo!是很标准的 24 x 40 栅格:

淘宝网目前只有商城上部分使用了栅格系统(大的两栏布局遵守了 24 x 40 的栅格化,主体部分使用的另一套740的栅格划分):

网易很不错,采用的是 16 x 60 的栅格系统:

研究(1)中的其它站点都没有真正严格地采用栅格系统。
栅格系统的优势
上面的“发现”是让人有点沮丧的。目前严格采用栅格系统的站点非常少,为什么我们还要努力的让网页栅格化呢?
栅格系统具有以下优势:
能大大提高网页的规范性。在栅格系统下,页面中所有组件的尺寸都是有规律的。这对于大型网站的开发和维护来说,能节约不少成本。
基于栅格进行设计,可以让整个网站各个页面的布局保持一致。这能增加页面的相似度,提升用户体验。
对于设计师们来说,灵活地运用栅格系统,能做出很多优秀和独特的设计。(详见《超越CSS》一书)
对于大型网站来说,我相信栅格化将是一种潮流和趋势。
下面讨论栅格系统中的黄金分割。
黄金分割
黄金分割可以归结为数学问题:对于长度为1的线段,将其分成两部分 x 和 1 - x, 使得:
x / 1 = (1 - x) / x
化为简单的二次方程:
x^2 + x - 1 = 0
正数解为:
x = (sqrt(5) - 1) / 2 ~= 0.618
这就是黄金分割。这个比例不仅仅出现在诸如绘画、雕塑、音乐、建筑等艺术领域,在管理、工程设计等方面也有着不可忽视的作用。 (这是个自然界的魔数,类似的还有真空光速、普朗克常数、精细结构等等,感兴趣的Google吧)
在平面设计领域,黄金分割点被广泛采用。比如下面这种图:

数一数上面有多少黄金分割?
对于960栅格,实际宽度是950. 两栏布局时,黄金分割为:

对于 24 x 40 的情景,最接近黄金分割的两栏布局是 350 : 590, 栏数比例为 9 : 15. 但实际使用时,因为窄栏经常用来做导航或放辅助信息,并不需要350px这么宽。因此实际情况下经常被采用的布局是:

上面讲的都是宽度方向上的栅格化,下面我们看看高度方向上如何应用。
高度方向上的栅格
还记得研究(1)中那张红红的很刺眼的图吗?注意高度值560也是很神奇的。
N(560) = N(2^4 * 5 * 7) = 18
560 / 960 ~= 0.583
N(560)比较大,同时可以让高宽比接近黄金分割。针对560, 我们采用 14 x 40 栅格:

这样,我们就在宽度和高度两个方向上都实现了栅格化。
淘宝的首页目前尚未严格遵守栅格系统,如果重构的话,宽度方向可以考虑采用下面的栅格布局(只考虑页面主体部分,忽略高度的比例):

(图1) 
纷乱的高度世界我们来看下图1左上角。左上角部分目前的宽度为256px, 重构的话可以将宽度缩小到230px以符合栅格(不可避免的要调整内容,比如人气宝贝中将只能放下3张图片)。来仔细看下高度方向:

(图2)
高度方向的布局是:90 : 117 : 100, 第一个间隔是8, 总高度为325. 很明显,高度方向没有任何栅格化的迹象。实际上,即便是严格遵守栅格系统的Yahoo!首页,高度方向上也没有严格栅格化。
这究竟是为何?
一切皆有可能我们缩小关注点:

(图3)
上图中,图像的大小是70 x 70, 刚好是24列960栅格系统两列的宽度。对于右边的文字,采取了如下样式:font-size: 12px;line-height: 150%; /* 12 x 150% = 18px */
中文字体是宋体,line-height的计算值是18px. 注意图3中文字部分可视区域的高度为65, 上下各有4px和1px的间隙。为什么会产生这么奇怪的间隙呢?我们来看下图:

(图4)
从上图中我们可以得知,12px的宋体中文字,实际高度只有11px. line-height减去11多出来的高度,则“均匀”分布在上下间隙中(如果多出来的高度为偶数,则上下均分;为奇数时,上面比下面多1px)。这样,对于70px的高度来说,要布局4行文字时,假设行高多出来的上