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CSS3 制作魔方 - 相关立体样式

2019年05月14日 07:38  | 萬仟网IT编程  | 我要评论

最好的实践,就是给定一个实践的目标去实践。

目标:利用 css3 的一些特性,绘制一个魔方,要可以玩转的那种,即上下左右每一层都可以独立旋转。效果如下:

魔方效果

为了完成此效果,将使用到以下相关概念和样式:坐标、3d呈现、平移、旋转。

(1)坐标

屏幕的起点坐标是(0,0,0),往右递增为 x 方向,使用 left 属性表示,往下走,递增为 y 方向,使用 top 属性表示。而 3d 场景中 z 正方向(递增)为走出屏幕到你面前的方向。

但这个坐标的起点不一定得是屏幕,只是遵循相同的方向。当元素使用 position:absolute 来绝对定位时,其位置坐标是以最近的 position:relative 父元素为(0,0,0) 来计算的,因此,我们绘制一个3d场景时,通常会定义一个最外层的 position:relative 元素来进行场内发挥。

以下完整的页面代码,会绘制一个x,y,z坐标轴,会使用到本文涉及的各个内容,后边的内容均以此页面为基础,便于动手体验。

<!doctype html>
<html> 
<head>
    <meta charset="utf-8" /> 
    <title>css3 魔方</title>
    <!-- 样式部分全写这里 -->
    <style>  
    .wrap {
        transform-style: preserve-3d;
        width: 300px;  height: 300px; 
        position: relative;  /* 定位起点元素 */
        border-top:solid 1px gray;  /* x 轴 */
        border-left:solid 1px gray;  /* y 轴 */
        /* 倾斜一点方能见立体效果 */
        transform: rotatex(-30deg) rotatey(-30deg); 
    }

    /* z 轴正方向 */
    .zaxis_p { 
        position:absolute; 
        width : 300px;
        height:1px;  
        border-top:solid 1px gray; 
        /* xy面上,90度立起来就是 z */
        transform: rotatey(-90deg); 
        /* 立起来的旋转点 */
        transform-origin:0 0 0; 
    }

    /* z 轴负方向 */
    .zaxis_n { 
        position:absolute; 
        width : 300px;
        height:1px;  
        border-top:dashed 1px gray; /*(虚线)*/
        transform: rotatey(90deg);
        transform-origin:0 0 0; 
    }
    </style> 
</head>

<body style="padding:300px;">
  <div class="wrap">
    <div class="zaxis_p"></div> 
    <div class="zaxis_n"></div> 
  </div>
</body>

</html>

效果如下图:

(2)3d 呈现

transform-style: preserve-3d;

上边绘制的坐标轴,最外层的 wrap 有 transform-style: preserver-3d 属性,它表示,它是维持其三维态的,其子元素可在其三个维度空间施展。如果没有此项,子元素在 z 空间上是没有作用的,也即我们的 z 轴会变成一个点。

(3)平移

沿着坐标轴的方向保持姿势移动,对于 x 与 y 轴而言,移动可以通过改变 left,top 值来达到目的,对于 z 轴(x,y轴同样适用)则使用平移样式。如,让元素在 z 轴上后移 200个像素,让其在上边坐标z轴的虚线上,我们可以使用:

transform: tanslatez(-200px);  

我们在坐标中添加一个元素,其样式定义如下:

.square {
    position:absolute;
    width:100px; height:100px;
    background:green;
    top:0; left:0;
    transform:translatez(-200px);
}

<div class="square"></div>

效果如下:

(4)旋转

物体的旋转与转动的轴心点有关,就像一个球,我们可以挂一根绳子转大圈,也可以直接转它,这个轴心与以下样式定义有关:

transform-origin:0 0 0;  

后边的这个" 0 0 0 "的值为相对位置,是以元素自身为起点来算的。所以,具体到每个元素,这个(0,0,0)表示的是该元素的起点位置,与别的元素无关。有关transform-origin 更多的描述与用法可参考相关资料。

有了旋转轴心点,在方向上给个角度就可以了。如,绕 z 轴旋转 45 度。

transform: rotatez(45deg);

度数可正可负,每一根坐标轴,把轴的正向对准你的眼睛(对准鼻梁也不错),此时,顺时针为正角度,逆时针为负角度。

旋转的示例,在下边的综合示例中给出。

(5)动画

css3 形成动画效果有两种方式,其本质都是呈现样式属性值的变化过程。

第一种方式

定义一个关键帧(@keyframes)样式体表示变化过程,并取个名字。然后,使用 animation 属性指定该名字让元素动起来。这种方式功能强大,对时间轴内的动画定义能力强,可以按百分比定义每一段的属性变化值。我们以让上边定义的 square 在 z 轴上边绕 z 轴转边从 -200px 平移到 200px 为例来体验一下。

/*设置动画关键帧,名字为 movez */
@keyframes movez { 
    0% {  /* 从这样的属性开始 */
        transform: translatez(-200px) rotatez(0deg);
    }
    100% { /* 变化到这样的属性 */
        transform: translatez(200px) rotatez(3600deg);
    }
} 

.square {
    position:absolute;
    width:100px; height:100px;
    background:green;
    top:0; left:0;
    transform-origin:0 0 0; 
    /* 按 movez 来呈现动画过程 */
    animation:movez 10s linear infinite;
}

效果如下:

第二种方式

使用属性 transition 指定一个属性和一个时长,只要这个属性值发生变化,它就按规定的时长进行渐变形成动画。

我们回到平移的那个 square,为其添加 transition 属性,指明 transform,时长设置为 5s,即5秒。

.square {
    position:absolute;
    width:100px; height:100px;
    background:green;
    top:0; left:0;
    transform:translatez(-200px);
    /* 指定渐变属性,时长 */
    transition: transform 5s;
}

此时,我们来改变它的 transform 平移值:

<script>
settimeout(
    function(){
        document.queryselector(".square").style.transform = "translatez(200px)";
    }, 
    1000
);
</script>

效果如下,多么优雅的一个变化过程,软着陆。

(6)小结

熟悉以上了这些概念与特性,就有了达成魔方目标的工具。更多特性若有兴趣,可进一步加深了解,想象空间很大。

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