CSS 3D 详解+应用

我们平常前端编程都是在一个二维平面内,那么如何做一个3D效果呢?比如创建一个立方体,像下面这样:


立方体

我自己总结了一下,大概分为以下几步:

  1. 创建一个3D窗口
  2. 确定观察视角(比如我们是从正中间看,还是从左上或右下看)
  3. 指明变换是在三维的维度上变换。
  4. 写具体的变换内容。

接下来,我将会以上图立方体为例子,一步步地向大家演示如何实现。

一、创建一个3D窗口

请大家暂停思考一下:为什么需要创建一个3D窗口
先思考,先别往下看哦!

Why

我们平常编程都是在浏览器窗口这个二维平面内,浏览器默认的也是二维。如果想要写3D效果,需要告诉浏览器:我现在要写3D 的东西了,所以创建一个3D的窗口。
如何创建?

perspective

CSS属性 perspective指定了观察者与 z=0 平面的距离,使具有三维位置变换的元素产生透视效果。 z>0 的三维元素比正常大,而 z<0 时则比正常小,大小程度由该属性的值决定。

翻译成人话就是:perspective属性告诉浏览器,这块里的内容是3D的,遵循近大远小的透视原理。

注意:当为元素定义 perspective 属性时,其子元素会获得透视效果,而不是元素本身。

所以,我们的如果第一步是创建一个3D区域,上面那个正方体第一步代码如下:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>cube</title>
    <style>
        *{
            margin: 0;
            padding: 0;
        }
        html,body,.wrap{
            width: 100%;
            height: 100%;
        }
        .wrap{
            background-color: pink;

            /* 使其子元素水平居中和垂直居中 */
            display: flex;  
            justify-content: center;
            align-items: center;
        }
        .cube{
            position: relative;
            width: 300px;
            height: 300px;

            /* 创建3D场景 */
            perspective: 800;           
            -webkit-perspective: 800;
        }
        .epage{
            list-style: none;

            width: 150px;
            height: 150px;
            background-color: #000;

            position: absolute;
            top: 0;
            left: 0;
            border: 1px solid #fff;
            font-size: 80px;
            font-weight: bold;
            text-align: center;
            color: #fff;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <div class="wrap">
        <ul class="cube">
            <li class="epage">1</li>
            <li class="epage">2</li>
            <li class="epage">3</li>
            <li class="epage">4</li>
            <li class="epage">5</li>
            <li class="epage">6</li>
        </ul>
    </div>
</body>
</html>

效果如下:


image.png

二、确定观察视角

观察视角是指,观察者(其实就是我们)看这个3D场景的视角,比如从上下左右还是中间看。
这里的上下左右中间使相对于当前3D场景的角度。(大家不必纠结在网上搜到的什么消失点之类的东西,透视原理的内容,没必要抠那么细)

我们这里暂定观察视角为正中间

perspective-origin: 50% 50%;

所以我们的css代码变成了

.cube{
    position: relative;
    width: 300px;
    height: 300px;

    perspective: 800;
    -webkit-perspective: 800;
    perspective-origin: 50% 50%;
    -webkit-perspective-origin: 50% 50%;
}

三、指明变换是在三维的维度上变换

做正方体肯定会用到变换transform,但是transform有二维的(比如rotate()),也有三维的(比如rotateX()、rotateY()、rotateZ())
所以,我们要告诉浏览器,在3D场景里的transform都是基于三维的transform。

transform-style: preserve-3d;

官方文档:https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/CSS/transform-style

所以我们代码就变成

.cube{
    position: relative;
    width: 300px;
    height: 300px;

    perspective: 800;
    -webkit-perspective: 800;
    perspective-origin: 50% 50%;
    -webkit-perspective-origin: 50% 50%;
    transform-style: preserve-3d;
}

四、写具体的变换内容

.epage:nth-child(1){

}
.epage:nth-child(2){
    transform-origin: left;
    transform: rotateY(90deg);
}
.epage:nth-child(3){
    transform-origin: right;
    transform: rotateY(-90deg);
}
.epage:nth-child(4){
    transform-origin: top;
    transform: rotateX(-90deg);
}
.epage:nth-child(5){
    transform-origin: bottom;
    transform: rotateX(90deg);
}
.epage:nth-child(6){
    transform: translateZ(-100px);
}

最后可以看到如下效果:


image.png

为了更清楚地看到3D立方体,我们让cube转动一下,

.cube{
    position: relative;
    width: 300px;
    height: 300px;

    perspective: 800;
    -webkit-perspective: 800;
    perspective-origin: 50% 50%;
    transform-style: preserve-3d;
      
    /* cube转动角度 */
    transform: rotateX(30deg) rotateY(30deg) rotateZ(70deg);
}

然后就看到效果了:


image.png

完整版代码指路:https://codepen.io/lilylaw/pen/PoPGgaz

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