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CSS3，三维变换属性，旋转三维立方体

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上周简单写了一下2D变换

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今天来写写3D变换

三维立体效果我觉得是CSS3中最有意思的地方

不得不佩服那些开发者大神们

让我们能够通过几行CSS代码就能得到酷炫的视觉体验

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浏览器坐标系

在讲正式语法之前，首先需要了解浏览器坐标系

这需要我们把浏览器界面想象成一个立体的场景

这是网上流传很广的浏览器坐标系图片

从左到右的方向是浏览器x轴的正方向

从上到下的方向是浏览器y轴的正方向

而z轴正方向是面对于我们的

了解这个很重要，因为下面我们旋转元素需要借助它来理解

3D旋转

我们在平面中使用的旋转只是单纯的让元素在平面旋转一定角度

在三维旋转中稍微要复杂一下

属性当然还是用我们的transform

三维旋转有下面三个函数分别对应三个维度的旋转

rotateX（xxdeg）

rotateY（xxdeg）

rotateZ（xxdeg）

rotateX是让元素绕着x轴旋转，角度越大，元素绕着x轴顺时针旋转

类似于我们的单杠运动

transform: rotateX(45deg);

rotateY是让元素绕着y轴旋转，角度越大，元素绕着y轴顺时针旋转

类似于钢管舞运动..

transform: rotateY(45deg);

rotateZ是让元素绕着z轴旋转，角度越大，元素绕着z轴顺时针旋转

这就是我们在二维平面的旋转，类似于转盘

transform: rotateZ(45deg);

其实3D旋转还有一个合成的函数是rotate3d(num,num,num,deg)

用的不是很多，我就简单说一下

参数并不是我们想那样的3个角度值

而是三个数字一个角度值

前三个数字分别表示绕x、y、z轴旋转的矢量值

最后一个表示在空间的旋转角度，等价关系如下

rotate3d(1,0,0,xxdeg) rotateX(xxdeg) rotate3d(0,1,0,xxdeg) rotateY(xxdeg) rotate3d(0,0,1,xxdeg) rotateZ(xxdeg)

3D位移与3D缩放

我们在2D中用到translateX()和translateY()在平面移动

3D中我们多了translateZ()允许我们沿着z轴平移

同样可以使用合成函数translate3d(x,y,z)

注意前两个值可以使用百分比形式，但是沿z轴平移的值只能使用长度值

同理我们的3D缩放

scaleX(num)、scaleY(num)、scaleZ(num)、scale3d(num,num,num)

至于它们的用法下面再通过例子来说

（3D的倾斜属性是不存在的，换句话说，不存在skew3d函数）

透视/景深属性perspective

景深这个名词，维基百科是这样就解释的

（看到这里，我的手默默的离开了键盘，仰天长叹，心想，这到底要什么样的学历才能看得懂）

我们可以这样来理解

景深就是我们的肉眼距离显示器的距离

景深越大，元素离我们越远，效果就不好

在我们CSS3中，perspective用于激活一个3D空间

属性值就是景深大小（默认none无景深）

有两种用法

.stage { perspective: 500px;}

应用景深的元素称为“舞台元素”

舞台元素的所有后代元素都会受影响

（如果后代元素中也添加了perspective属性，效果会叠加而不是覆盖）

.stage { width: 200px; height: 200px; border: 1px solid black; margin: 100px auto;}.stage .demo { width: 200px; height: 200px; background-color: orangered; transform: rotateX(45deg);}

在这个例子中，我们把内部元素绕x轴旋转了45°后

由于他只是在二次元旋转，所以我们根本看不出来它旋转

但是我们现在加个景深

.stage { width: 200px; height: 200px; border: 1px solid black; margin: 100px auto; perspective: 500px; /*增*/}.stage .demo { width: 200px; height: 200px; background-color: orangered; transform: rotateX(45deg);}

这就相当于我们在舞台元素的中心位置往里看，这个子元素距离我们肉眼有500px

由于子元素的顺时针旋转，

元素上半部分离我们远，所以看起来很小

元素下半部分离我们近，所以看起来稍大

这样就会产生很强的立体感

刚才我说道我们的肉眼相当于在舞台元素中心的位置

其实这个“眼睛”的位置是可以调整的

这用到了perspective-origin属性

默认的属性值就是 50% 50%

也就是舞台元素的中心位置

我们可以尝试调整视角

.stage { width: 200px; height: 200px; border: 1px solid black; margin: 100px auto; perspective: 500px; perspective-origin: 10px 10px; /*增*/}.stage .demo { width: 200px; height: 200px; background-color: orangered; transform: rotateX(45deg);}

这就相当于在舞台元素的距离原点（左上）10px，10px的位置往里看

理解这个需要我们一定的空间立体感

注意：景深大小一定要比你的动画元素大（我们不可能看到眼睛后面的东西）

景深的另一种用法，是应用在动画元素（不是舞台元素）变形的函数中

和其他变形函数写在一起

.stage .demo { ...... transform: rotateX(45deg) perspective(100px);}

3D属性transform-style

这个属性指定了子元素如何在空间中展示

只有两个属性值：flat（默认）和preserve-3d

flat 表示所有子元素在2D平面呈现

preserve-3d 表示所有子元素在3D平面呈现

（prederve是保护、维持的意思，preserve-3d就是保持三维空间的意思）

当然如果我们想要3D的效果，就要使用transform-style: preserve-3d;

这个属性只是针对设置属性元素的子元素如何展示

而对子元素的子元素无效

而且对于设置了overflow: hidden;的元素，设置3D效果会失效

道理很简单，跳出了父元素平面的子元素无法显示了，结果自然还是2D效果

应用于这个属性的元素我们称作“容器”

这个属性我们下面通过一个例子再来体会

背面可见属性backface-visibility

通过这个元素我们可以指定当元素背对我们时是否可见

只有两个属性值visibility（默认）和hidden

如果我们希望元素背对我们不可见

就这样设置

.demo { ... backface-visibility: hidden;}

下面我通过一个例子来把上面讲到的属性全部实践一下

示例：旋转的三维立方体

♑♍ ♌ ♋ ♎ ♓

ul { /*调整ul标签的样式，取消内边距、外边距，和“点”样式*/ padding: 0; margin: 0; list-style-type: none;}.stage { /*设置舞台元素在屏幕居中，设置合适的景深大小*/ position: relative; width: 800px; height: 800px; margin: 100px auto; perspective: 800px;}@keyframes move { /*设置动画关键帧*/ 0% { transform: rotateX(0deg); } 25% { transform: rotateX(180deg); } 50% { transform: rotateX(360deg) rotateY(0deg); } 75% { transform: rotateX(360deg) rotateY(180deg); } 100% { transform: rotateX(360deg) rotateY(360deg); }}.stage .three-d-box { /*动画容器居中在舞台元素中间*/ width: 200px; height: 200px; position: absolute; left: 50%; top: 50%; margin: -100px 0 0 -100px; transform-style: preserve-3d; /*设置3D属性让子元素三维空间呈现*/ animation: move 3s linear infinite; /*设置动画*/}.stage .three-d-box>li { /*设置动画子元素公共属性*/ position: absolute; width: 200px; height: 200px; left: 0; top: 0; font-size: 50px; line-height: 200px; text-align: center; opacity: 0.5;}/*为了保证我们对立方体位置的控制，我们需要让动画容器在立方体的中间位置*/.stage .three-d-box>li:nth-child(1) { background-color: red; transform: translateZ(-100px);}.stage .three-d-box>li:nth-child(2) { background-color: greenyellow; transform: translateZ(100px);}.stage .three-d-box>li:nth-child(3) { background-color: cornflowerblue; transform: rotateX(90deg) translateZ(100px);}.stage .three-d-box>li:nth-child(4) { background-color: orangered; transform: rotateX(-90deg) translateZ(100px);}.stage .three-d-box>li:nth-child(5) { background-color: deeppink; transform: rotateY(90deg) translateZ(100px);}.stage .three-d-box>li:nth-child(6) { background-color: lightcoral; transform: rotateY(-90deg) translateZ(100px);}

大功告成

这样我们就会得到如下酷炫的三维立方体

注意在3D变换transform中，旋转与位移函数的顺序不同，元素展现的位置是不同的

这是因为元素的坐标轴是随着我们变换而变化的

上面的代码如果有不明白的地方，可以拷贝到浏览器进行调试

整体的思路就是

设置舞台元素（perspective：xxxpx）

设置动画容器（transform-style：preserve-3d）

通过旋转、位移调整动画子元素的位置

对动画容器应用动画效果

最后我们通过这个正方体来加深三维变换相关属性的理解

backface-visibility

添加样式前的正方体

现在我们来添加样式

.stage .three-d-box>li { ...... backface-visibility: hidden;}

大家来找茬

可以看到背对我们的元素全部看不见了

这就是backface-visibility: hidden;的作用

还有一些旋转、缩放、平移的属性这里我就不再测试了

大家可以打开控制台自己体会一下，和2D中的用法是类似的