CSS3 3D Transformations

3D Transformations

The Book of CSS3
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在线示例

在3D空间移动旋转,是个处理器密集型操作,不过多数浏览器已经实现了硬件加速,直接通过设备的图像芯片来处理,可以大胆使用而不必有太多性能担心。

1
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3D手势图
2
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在浏览器中,X轴是从左到右,Y轴是从上到下,Z轴是从里到外;这些方向都是0到正值的方向或者说是负值到正值的方向

元素本身其实还是只有两个坐标维度: X和Y;这里只是让它围绕三维空间移动或旋转

<div class="d3-parent">
    <div class="d3-child">
        <h2>The Book Of</h2>
        <h1>CSS3</h1>
    </div>
</div>

* 下文中的例子都是基于此HTML

The Transformation Functions

围绕某个坐标轴旋转(rotate)

语法如下:

E {
    transform: rotateX(angle);
    transform: rotateY(angle);
    transform: rotateZ(angle);
}

每个rotate()函数接受一个angle值,通常使用degree. 看下面这个例子,分别沿三个坐标轴旋转45度:

.trans-x { transform: rotateX(45deg); }
.trans-y { transform: rotateY(45deg); }
.trans-z { transform: rotateZ(45deg); }

效果图如下:

3D Rotate function
3D Rotate function

如果你想让一个元素围绕两个或三个坐标轴旋转,可以为元素同时使用多个rotate()函数:

E { transform: rotateX(angle) rotateY(angle) rotateZ(angle); }

OR

E { transform: rotate3d(x,y,z,angle); }

angle的值显而易见; 但是x, y, z不是那么简单,他们分别接受一个数值(number),用来计算矢量方向(direction vector),矢量方向是三维空间中的一条线, 从坐标系原点到x, y, z值确定的那个点,元素围绕这条线旋转angle指定的值。

看下面的例子,分别沿三个不同的矢量方向旋转45度:

.trans-x { transform: rotate3d(1,1,0,45deg); }
.trans-y { transform: rotate3d(1,0,1,45deg); }
.trans-z { transform: rotate3d(0,10,10,45deg); }    

效果图如下, 如果想像上面的旋转效果有困难,可以拿张银行卡按矢量方向旋转来看最终效果

rotate around direction vector
rotate around direction vector


Perspective Function

E { transform: perspective(depth); }

depth的默认值是none,可以设置为一个长度值,这个长度是沿着Z轴距离坐标原点的距离。1000px被认为是个正常值。

看下面的例子:

.trans-1 { transform: perspective(1000px) rotateX(30deg) rotateY(45deg); }
.trans-2 { transform: perspective(250px) rotateX(30deg) rotateY(45deg); }
.trans-3 { transform: perspective(150px) rotateX(30deg) rotateY(45deg); }

若使用perspective()函数,那么他必须被放置在transform属性的首位,如果放在其他函数之后,则会被忽略。

效果图如下,如果不设置perspective,使用默认值none,那么会看不到下图DIV边框扭曲的效果,就是说看到的边框的宽度都是一样的;如果设置了perspective,你会发现下图DIV边框宽度的微妙变化

3D Perspective
3D Perspective

Translation Along the Aixs

translateZ(length)是3D Transformaton特有的,其他两个2D中就有.

E {
    transform: translateX(length);
    transform: translateY(length);
    transform: translateZ(length);
}

看下面的例子:

trans-z1 { transform: translateZ(-40px); }
trans-z2 { transform: translateZ(40px); }

效果图如下:

3D TranslateZ
3D TranslateZ

同样有个translate3d()函数,是对translate()函数的扩展,语法如下:

E { transform: translate3d(translateX,translateY,translateZ); }

接受三个数值参数,比如:

E { transform: translate3d(0,100%,1em); }

Scaling

2D Transformations中有scale() scaleX() scaleY()三个函数,3D中又多了一个scaleZ(), 以及速写函数(shorthand function)scale3d()

E { transform: scaleZ(number); }

如果只设置scaleZ(2),你会发现元素并没有被扩大或压缩,scaleZ(number)需要和translateZ(length)配合使用,number乘以length得到的值,是元素沿Z轴移动的距离,从而使得感觉被扩大或压缩

速写函数scale3d()语法:

E { transform: scale3d(scaleX,scaleY,scaleZ); }

看如下例子:

.trans-z1 { transform: scaleZ(2.5) translateZ(-10px); }
.trans-z2 { transform: scale3d(1.25,1.25,4) translateZ(10px); }

例1: 2.5 * -10px = -25px; 所以元素沿着Z轴向里移动25px.
例2: X和Y轴的值分别是1.25,那么X Y轴分别被拉长25%,为1表示保持原大小,不被拉长或压缩;Z轴为4,则 4 * 10px = 40px, 元素在Z轴上向外移动40PX.

效果图如下:

3D Scale
3D Scale

The Transformation Matrix

matrix3d()函数要比2D中的matrix()函数更复杂,他接受16个参数,语法如下:

E { 
    transform: matrix3d(
        m01,m02,m03,m04,
        m05,m06,m07,m08,
        m09,m10,m11,m12,
        m13,m14,m15,m16
    ); 
}

此处放弃此函数,Let go... 如果你特别地感兴趣,参考这里


The perspective and perspective-origin Properties

perspective property

前面介绍了perspective(depth)函数,此处介绍具有相似功能的 perspective property.

E { perspective: depth; }

perspective()函数一样,depth的默认值是none,可以设置为一个长度值,这个长度是沿着Z轴距离坐标原点的距离。他们唯一的区别是,perspective属性是被用于元素的子元素,而不是元素本身;就是说,为某个元素设置perspective属性后,是对这个元素的子元素起作用,而不是这个元素本身。

perspective-origin property

perspective属性,也是设置在父元素上,对子元素起作用。 这个属性来设置你在X, Y轴坐标确定的那个点来看这个元素,Z轴是被perspective属性设置的。

E { perspective-origin: x-position y-position; }

x-positiony-position的值可以是关键字、百分比、长度值,默认是center center50% 50%
x-position关键字有:left right center
y-position关键字有:top bottom center

来看下面的例子:

.d3-parent { perspective: 200px; }
.d3-child { transform: rotateX(45deg) rotateZ(90deg); }
.trans-1 { perspective-origin: left center; }
.trans-2 { perspective-origin: 100% 100%; }
.trans-3 { perspective-origin: 75% 25%; }

效果如下图:

3D Perspective origin
3D Perspective origin

共四个元素,第一个没有设置perspective-origin属性,所以是默认值center center,后面三个分别对应.trans-1 .trans-2 .trans-3


The Transformation Origin

该属性设置一点,然后元素按照这个点来transform,具体是哪种transform,是由transform属性来确定的。
语法:

E { transform-origin: x y z; }

x y可以是关键字,长度,百分比,默认值是center center50% 50%
z只能是一个长度值
x关键字有:left right center
y关键字有:top bottom center

来看下面的例子,你可以拿张银行卡,然后用左手的拇指和食指夹住卡片上的那个点,再旋转,找找感觉

.d3-child { transform: rotateX(45deg) rotateZ(90deg); }
.trans-1 { transform-origin: 50% 0 0; }
.trans-2 { transform-origin: 50% 100% 0; }
.trans-3 { transform-origin: center bottom -50px; }

效果如下图:

3D Transformation origin
3D Transformation origin

共四个元素,第一个没有设置transform-origin属性,所以默认值是transform-origin: 50% 50% 0;


The transform-style Property

使用了3D Transform的元素,他的后代元素的所有transformation function默认都会被忽略,如果想让他们不被忽略,需要设置transform-style属性。
IE10和11不支持
语法:

E { transform-style: keyword; }

默认值是flat,还可设置为preserve-3d

来看下面的例子:

.trans-1 { transform-style: flat; }
.trans-2 { transform-style: preserve-3d; }

效果如下图:

3D transform style
3D transform style


Showing or Hiding the Backface

backface-visibility属性用来设置,是否显示元素的背面,默认是显示的。

语法:

E { backface-visibility: keyword; }

keyword有两个值,hiddenvisible,默认值是visible

来看下面的例子:

.d3-child {
    backface-visibility: visible;
    transform: rotateY(180deg);
}
.bf-hidden { backface-visibility: hidden; }

效果如下图:

3D backface-visibility
3D backface-visibility


此文是对《The Book of CSS3 2nd edition》第13章的翻译、理解和归纳,方便以后查阅。
感谢其作者Peter Gasston !

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