【CSS】试试酷炫的 CSS 3D 视角-技术圈

写这篇文章的缘由是因为看到了这个页面：

糯米-未来大学 3D View 页面^[1]

运用 CSS3 完成的 3D 视角，虽然有一些晕 3D，但是使人置身于其中的交互体验感觉非常棒，运用在移动端制作一些 H5 页面可谓十分博人眼球。

并且掌握原理之后制作起来也并不算废力，好好的研究了一番后将一些学习过程共享给大家。下面进入正文。

3D 效果示意

先直观感受一下上述我所说的效果的简化版本：

CodePen Demo -- 3D View^[2]

这里我使用了带背景色的 Div 作为示例，我们的视角处于一个正方体中，正方体的旋转动画让我们有了 3D 的感觉。

那么原本的图长什么样呢？我们把距离拉远，一探究竟：

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

静态图如下，是这样的：

相较于第一种效果，其实所做的只是将我们的视角推进到了正方体当中，有了一种身临其景的感觉。

而合理的运用 CSS3 所提供的一些 3D 属性，很容易就能达到上述的效果。

制作这样一个 3D 图形，我在之前的文章已经很详细的讲述了过程，感兴趣的可以戳进去看看：

【CSS3进阶】酷炫的3D旋转透视^[4]

transform-style 与 perspective

再简单复述一下，主要是运用到了两个 CSS 属性：

transform-style
perspective

transform-style

要利用 CSS3 实现 3D 的效果，最主要的就是借助 transform-style 属性。

transform-style 只有两个值可以选择：

// 语法：
transform-style: flat|preserve-3d;
  
transform-style: flat; // 默认，子元素将不保留其 3D 位置
transform-style: preserve-3d; // 子元素将保留其 3D 位置。

当父元素设置了 transform-style:preserve-3d 后，就可以对子元素进行 3D 变形操作了，3D 变形和 2D 变形一样可以，使用 transform 属性来设置，或者可以通过制定的函数或者通过三维矩阵来对元素变型操作：当我们指定一个容器的 transform-style 的属性值为 preserve-3d 时，容器的后代元素便会具有 3D 效果，这样说有点抽象，也就是当前父容器设置了 preserve-3d 值后，它的子元素就可以相对于父元素所在的平面，进行 3D 变形操作。

使用 translateX(length) 、translateY(length)、 translateZ(length) 来进行 3D 位移操作，与 2D 操作一样，对元素进行位移操作，也可以合并为 translate3d(x,y,z) 这种写法；
使用 scaleX() 、scaleY() 、scaleY() 来进行3D 缩放操作，也可以合并为 scale3d(number,number,number) 这种写法；
使用 rotateX(angle) 、rotateY(angle) 、rotateZ(angle) 来进行 3D 旋转操作，也可以合并为 rotate3d(Xangle,Yangle,Zangle) 这种写法。

perspective

perspective 的语法如下：

{
    perspective: number|none;
}

简单来说，当元素没有设置 perspective 时，也就是当 perspective:none/0 时所有后代元素被压缩在同一个二维平面上，不存在景深的效果。perspective 为一个元素设置三维透视的距离，仅作用于元素的后代，而不是其元素本身。

而如果设置 perspective 后，将会看到三维的效果。

我们上面之所以能够在正方体外围看到正方体，以及深入正方体内，都是因为 perspective 这个属性。它让我们能够选择推进视角，还是远离视角，因此便有了 3D 的感觉。

3D View 页面的布局结构

为了完成这样一个效果，需要一个灵活的布局，去控制整个 3D 效果的展示。

下面是我觉得比较好的一种方式：

<!-- 最外层容器，控制图形的位置及在整个页面上的布局-->
<div class="container">
    <!-- 舞台层，设置 preserve-3d 与 perspective 视距  -->
    <div class="stage">
        <!-- 控制层，动画的控制层，通过这一层可以添加旋转动画或者触摸动画 -->
        <div class="control">
            <!-- 图片层，装入我们要拼接的图片 -->
            <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：

最外层 container ，控制图形的位置及在整个页面上的布局;
stage 层，舞台层，从这里开始设置 3D 景深效果，添加 perspective 视距;
control 层，动画的控制层，通过这一层可以添加旋转动画或者在移动端的触摸动画，通过更改 translateZ 属性也可以拉近拉远视角;
imgWrap 层，图片层，装入我们要拼接的图片，下文会提及。

图片拼接

图片拼接其实才是个技术活，需要许多的计算。

以上述 Demo 中的正方体为例子，class 为 img 的 div 块的高宽为 400px*400px。那么要利用 4 个这样的 div 拼接成一个正方体，需要分别将 4 个 div 绕 Y 轴旋转 [90°, 180°, 270°, 360°]，再 translateY(200px)。

值得注意的是，一定是先旋转角度，再偏移距离，这个顺序很重要。

看看俯视图，也就是这个意思：

这是最简单的情况了，都是直角。

如果是一张图需要分割成八份，假设每张图分割出来的高宽为 400 400 ， 8 张图需要做的操作是依次绕 Y 轴旋转 [45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270°, 315°, 360°] ，偏移的距离为 translateY(482.84px) ，也就是（200 + 200√2）。

看看俯视图：

效果图：

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

图片分割

上面的示例都是使用的带背景色的 div 块，现在我们选取一张真正的图片，将其拼接成一个柱体。

下面这张图，大小为 3480px * 2000px :

我们把它分割为 20 份，拼成一个正 20 边形，当然不用一块一块切图下来，利用 background-position 就可以完成了。而且分割的份数越多，最终做出来的效果越像一个圆柱，效果也更加真实。

正 20 边形，需要 20 个 div ，假设容器是 .img-bg1 ~ .img-bg20 ，那么每块图片的宽度为 174px，依次需要递增的角度为 18° ，并且我们需要计算出需要偏移的距离为 translateZ(543px)。

可以利用一些 CSS 预处理器处理这段代码，下面是 Sass 的写法：

// Sass 的写法
$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，图中近视为一个圆柱形，不过有一些小问题：

选取的图片必须是左右首尾相连的的，不然圆柱结合处会有明显的不协调，这就要求要使用这种方式制作 H5 页面的时候，美术出的设计图必须左右相连无违和感。
另外一点就是分割的块术，图片分割越多块，越近视为为一个圆柱，效果更佳。

控制 `control` 层，进入到圆柱画面内

做到这一步，只剩下最后一步，就是推进我们的视角，进入到圆柱内部，产生 3D 视图的感觉。

我们通过 class 为 control 这个 div 控制这个效果，不过这里控制我们进入圆柱内部的属性不是调整修改 perspective 属性，而是调整 translateZ 属性。通过控制 translateZ 得到的画面更加真实，可以自己尝试一下分别控制 perspective 与 translateZ得到的效果，便会有深刻的感受。

最后的效果，整个效果图太大，只截取了部分制作成 GIF：