使用css3的動畫模擬太陽系恒星公轉
本文介紹使用css3的animation畫一個太陽系恒星公轉的動畫,再加以改進,討論如何畫橢圓的運行軌跡。然后分析京東和人人網使用animation的實際案例,***結合css3的clip-path做一些比較特別的動畫。
太陽系最終的效果圖如下:
css3的animation是通過關鍵幀的形式做出來的,首先設定一個動畫的運行時間,然后在這個時間軸上的若干位置處插入關鍵幀,瀏覽器根據關鍵幀設定的內容做過渡動畫。animation一般結合transform屬性進行制作。以一個簡單的例子說明,以一個div,讓其從左到右運動,如下圖左所未(需要點下圖片播放)
先用css畫出靜態的圖,然后再加動畫的屬性。整個工程完整的代碼見這個Demo。html如下:
<div class='space'> <div class='wheel'> <span class='line'></span> </div> </div>
在輪子wheel加一個動畫的屬性,
.wheel{
animation: move 3s linear infinite;
}
這個的意思是動畫的名字是move,時間軸是3s,速度是勻速,播放次數***。然后move的關鍵幀keyframes如下:
@keyframes move{
100%{ transform: translateX(350px); } }
即播放到末尾的時候,向X軸右移350px。在0%的時候值0,100%的時候值為350px,時間為3s,還有一個速度曲線的屬性,根據這些信息做過渡動畫。如果指定速度為線性linear,則動畫的過渡效果是勻速的,對于上面來說就是勻速右移。默認的速度曲線為ease,就是漸進和漸出,中間播放比較快。
然后再給輪子添加一個滾動的效果rotate,用運行的距離除以輪子的周長得出需要滾動多少圈,即375 / (25 * 3.1415926 * 2) * 360 = 859.4度,也就是在這個區間向右移動的同時加上自轉的效果,所以給transform添加多一個rotate的屬性。
transform: translateX(350px) rotate(859.4deg);
這樣就可以了:
這就是css3的animation動畫,結合transform的大小、旋轉、位移、斜切,通過兩三行代碼,便可做出很多有趣的效果。
接下來討論太陽系的制作,跟上面不同的地方是行星是圍繞著太陽轉的,而輪子是圍繞著自己的圓心轉的,也就是說他們轉的基點不同。可以看出,transform的基點默認是本身的中心center,所以我們要改變行星的進行轉換的中心點transform-origin。完整的Demo。太陽系的html結構如下:
<div class="galaxy"> <div class='sun'></div> <div class='mercury'></div> <div class='venus'></div> <div class='earth'></div> </div>
太陽位于div galaxy的中間,讓其它行星位于太陽的右邊排成一條線。設置galaxy的width和height都為1300px。sun圖片的大小為100px*100px,所以sun的left值和top值都為(1300 - 100) / 2 = 600px,這樣sun就位于中間位置。設置水星mercury的left值為700px,top為625px,這樣水星就位于太陽偏右的位置。然后再設置transform-origin:
transform-origin: -50px 25px;
transform-origin的原點是作用的元素左上角位置,所以往左移(700 - 1300 / 2) = 50px,往下移60 / 2 = 30px(60為水星高度),水星轉換的基點就變成了太陽的中心,在此基礎上進行旋轉:
注意這里改變了同義的屬性,0%和100%分別換成from和to,360deg換成1turn。
其它的行星,也按照這種方法進行設置,計算稍微繁瑣。公轉的周期以地球10s為基準,其它按比例換算。這樣就可以做出一個太陽系公轉的圖,原理很簡單,效果卻很好。
注意到行星運行的軌跡其實是橢圓形的,上面是用了正圓形。因此,下面討論如何做一個橢圓的運行軌跡。查看完整的Demo。效果圖如下:
上面的橢圓在Y軸上被壓扁了,可以考慮在Y軸上添加一個位移變換,原理如下圖所示,首先將地球的初始位置放到橢圓和其短軸的交點處,然后transform-origin設置為半徑為800px的圓心的位置,但運行時間為50%即到初始位置對面的時候,插入一個關鍵幀:做一個位移轉換,向y軸負方向移動200px,這樣就可以形成一個半橢圓的軌跡,到了100%的時候逐漸恢復為初始值0,跟前面的半橢圓相反,就可以完成一個完整的橢圓軌跡。
需要在earth的外面包一層div,用來設置translateY的效果,因為這個效果的時間曲線需要設置為ease-in-out漸進漸出的效果,讓橢圓運行起來更加的順暢,如果不設置的話渲染出來的動畫會不太像橢圓軌跡。html的結構如下:
<div class='planet'> <div class='origin-circle'></div> <div class='sun'></div> <div class='track'></div> <div class='moveY'> <div class='earth'></div> </div> </div>
給moveY添加一個translateY的動畫,其它的一樣。
.moveY{ animation: moveY 2s ease-in-out infinite alternate; }
@keyframes moveY{
to{
transform: translateY(-200px);
}
}
注意這里將moveY的周期設置為旋轉的一半,同時使用了一個transition-direction為alternate的屬性,alternate意為交替,效果等同于
(未完待續。。。)