【CSS】試試酷炫的 CSS 3D 視角

寫這篇文章的緣由是因為看到了這個頁面：

糯米-未來大學(xué) 3D View 頁面^[1]

運用 CSS3 完成的 3D 視角，雖然有一些暈 3D，但是使人置身于其中的交互體驗感覺非常棒，運用在移動端制作一些 H5 頁面可謂十分博人眼球。

并且掌握原理之后制作起來也并不算廢力，好好的研究了一番后將一些學(xué)習(xí)過程共享給大家。下面進(jìn)入正文。

3D 效果示意

先直觀感受一下上述我所說的效果的簡化版本：

CodePen Demo -- 3D View^[2]

這里我使用了帶背景色的 Div 作為示例，我們的視角處于一個正方體中，正方體的旋轉(zhuǎn)動畫讓我們有了 3D 的感覺。

那么原本的圖長什么樣呢？我們把距離拉遠(yuǎn)，一探究竟：

CodePen Demo -- 3D View 2^[3]

靜態(tài)圖如下，是這樣的：

相較于第一種效果，其實所做的只是將我們的視角推進(jìn)到了正方體當(dāng)中，有了一種身臨其景的感覺。

而合理的運用 CSS3 所提供的一些 3D 屬性，很容易就能達(dá)到上述的效果。

制作這樣一個 3D 圖形，我在之前的文章已經(jīng)很詳細(xì)的講述了過程，感興趣的可以戳進(jìn)去看看：

【CSS3進(jìn)階】酷炫的3D旋轉(zhuǎn)透視^[4]

transform-style 與 perspective

再簡單復(fù)述一下，主要是運用到了兩個 CSS 屬性：

• transform-style
• perspective

transform-style

要利用 CSS3 實現(xiàn) 3D 的效果，最主要的就是借助 transform-style 屬性。

transform-style 只有兩個值可以選擇：

// 語法：
transform-style: flat|preserve-3d;
  
transform-style: flat; // 默認(rèn)，子元素將不保留其 3D 位置
transform-style: preserve-3d; // 子元素將保留其 3D 位置。

當(dāng)父元素設(shè)置了 transform-style:preserve-3d 后，就可以對子元素進(jìn)行 3D 變形操作了，3D 變形和 2D 變形一樣可以，使用 transform 屬性來設(shè)置，或者可以通過制定的函數(shù)或者通過三維矩陣來對元素變型操作：當(dāng)我們指定一個容器的 transform-style 的屬性值為 preserve-3d 時，容器的后代元素便會具有 3D 效果，這樣說有點抽象，也就是當(dāng)前父容器設(shè)置了 preserve-3d 值后，它的子元素就可以相對于父元素所在的平面，進(jìn)行 3D 變形操作。

• 使用 translateX(length) 、translateY(length)、 translateZ(length) 來進(jìn)行 3D 位移操作，與 2D 操作一樣，對元素進(jìn)行位移操作，也可以合并為 translate3d(x,y,z) 這種寫法；
• 使用 scaleX() 、scaleY() 、scaleY() 來進(jìn)行3D 縮放操作，也可以合并為 scale3d(number,number,number) 這種寫法；
• 使用 rotateX(angle) 、rotateY(angle) 、rotateZ(angle) 來進(jìn)行 3D 旋轉(zhuǎn)操作，也可以合并為 rotate3d(Xangle,Yangle,Zangle) 這種寫法。

perspective

perspective 的語法如下：

{
    perspective: number|none;
}

簡單來說，當(dāng)元素沒有設(shè)置 perspective 時，也就是當(dāng) perspective:none/0 時所有后代元素被壓縮在同一個二維平面上，不存在景深的效果。perspective 為一個元素設(shè)置三維透視的距離，僅作用于元素的后代，而不是其元素本身。

而如果設(shè)置 perspective 后，將會看到三維的效果。

我們上面之所以能夠在正方體外圍看到正方體，以及深入正方體內(nèi)，都是因為 perspective 這個屬性。它讓我們能夠選擇推進(jìn)視角，還是遠(yuǎn)離視角，因此便有了 3D 的感覺。

3D View 頁面的布局結(jié)構(gòu)

為了完成這樣一個效果，需要一個靈活的布局，去控制整個 3D 效果的展示。

下面是我覺得比較好的一種方式：

<!-- 最外層容器，控制圖形的位置及在整個頁面上的布局-->
<div class="container">
    <!-- 舞臺層，設(shè)置 preserve-3d 與 perspective 視距  -->
    <div class="stage">
        <!-- 控制層，動畫的控制層，通過這一層可以添加旋轉(zhuǎn)動畫或者觸摸動畫 -->
        <div class="control">
            <!-- 圖片層，裝入我們要拼接的圖片 -->
            <div class="imgWrap">
                <div class="img img1"></div>
                <div class="img img2"></div>
                <div class="img img3"></div>
                <div class="img img4"></div>
            </div>
        </div>
    </div>
</div>

其中：

• 最外層 container ，控制圖形的位置及在整個頁面上的布局;
• stage 層，舞臺層，從這里開始設(shè)置 3D 景深效果，添加 perspective 視距;
• control 層，動畫的控制層，通過這一層可以添加旋轉(zhuǎn)動畫或者在移動端的觸摸動畫，通過更改 translateZ 屬性也可以拉近拉遠(yuǎn)視角;
• imgWrap 層，圖片層，裝入我們要拼接的圖片，下文會提及。

圖片拼接

圖片拼接其實才是個技術(shù)活，需要許多的計算。

以上述 Demo 中的正方體為例子，class 為 img 的 div 塊的高寬為 400px*400px。那么要利用 4 個 這樣的 div 拼接成一個正方體，需要分別將 4 個 div 繞 Y 軸旋轉(zhuǎn) [90°, 180°, 270°, 360°]，再 translateY(200px)。

值得注意的是，一定是先旋轉(zhuǎn)角度，再偏移距離，這個順序很重要。

看看俯視圖，也就是這個意思：

這是最簡單的情況了，都是直角。

如果是一張圖需要分割成八份，假設(shè)每張圖分割出來的高寬為 400 400 ， 8 張圖需要做的操作是依次繞 Y 軸旋轉(zhuǎn) [45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270°, 315°, 360°] ，偏移的距離為 translateY(482.84px) ，也就是 （200 + 200√2）。

看看俯視圖：

效果圖：

CodePen Demo -- 3D View 3^[5]

圖片分割

上面的示例都是使用的帶背景色的 div 塊，現(xiàn)在我們選取一張真正的圖片，將其拼接成一個柱體。

下面這張圖，大小為 3480px * 2000px :

我們把它分割為 20 份，拼成一個正 20 邊形，當(dāng)然不用一塊一塊切圖下來，利用 background-position 就可以完成了。而且分割的份數(shù)越多，最終做出來的效果越像一個圓柱，效果也更加真實。

正 20 邊形，需要 20 個 div ，假設(shè)容器是 .img-bg1 ~ .img-bg20 ，那么每塊圖片的寬度為 174px，依次需要遞增的角度為 18° ，并且我們需要計算出需要偏移的距離為 translateZ(543px)。

可以利用一些 CSS 預(yù)處理器處理這段代碼，下面是 Sass 的寫法：

// Sass 的寫法
$imgCount : 20 !default;
@for $i from 1 through $imgCount {
    .img-bg#{$i}{
        background-position:($i * -174px + 174px) 0;
        transform: rotateY($i * 18deg) translateZ(543px);
    }
}

看看效果：

CodePen Demo -- 3D Demo^[6]

可以看到，圖中近視為一個圓柱形，不過有一些小問題：

• 選取的圖片必須是左右首尾相連的的，不然圓柱結(jié)合處會有明顯的不協(xié)調(diào)，這就要求要使用這種方式制作 H5 頁面的時候，美術(shù)出的設(shè)計圖必須左右相連無違和感。
• 另外一點就是分割的塊術(shù)，圖片分割越多塊，越近視為為一個圓柱，效果更佳。

控制 control 層，進(jìn)入到圓柱畫面內(nèi)

做到這一步，只剩下最后一步，就是推進(jìn)我們的視角，進(jìn)入到圓柱內(nèi)部，產(chǎn)生 3D 視圖的感覺。

我們通過 class 為 control 這個 div 控制這個效果，不過這里控制我們進(jìn)入圓柱內(nèi)部的屬性不是調(diào)整修改 perspective 屬性，而是調(diào)整 translateZ 屬性。通過控制 translateZ 得到的畫面更加真實，可以自己嘗試一下分別控制 perspective 與 translateZ得到的效果，便會有深刻的感受。

最后的效果，整個效果圖太大，只截取了部分制作成 GIF：

Demo可以戳這里，Demo -- 3D View^[7]

還有一個小問題，那就是進(jìn)入到圓柱內(nèi)部之后，整個圖片都反了過來，所以我們可能需要利用PS將原圖進(jìn)行一次左右翻轉(zhuǎn)，這樣進(jìn)入內(nèi)部之后，看到的就是原圖效果。

至此，整個頁面就算完工了，接下來的就是添加一些 touch 事件，增添一些細(xì)節(jié)。可能寫的過程中遺漏了一些細(xì)節(jié)，有什么很難一下理解過來的地方可以在評論留言。

最后

好了，本文到此結(jié)束，希望對你有幫助 :)

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參考資料