【CSS進階】試試酷炫的 3D 視角
寫這篇文章的緣由是因為看到了這個頁面：
糯米-未來大學 3D View 頁面[1]
運用 CSS3 完成的 3D 視角，雖然有一些暈 3D，但是使人置身于其中的交互體驗感覺非常棒，運用在移動端制作一些 H5 頁面可謂十分博人眼球。
并且掌握原理之后制作起來也并不算廢力，好好的研究了一番后將一些學習過程共享給大家。下面進入正文。
3D 效果示意
先直觀感受一下上述我所說的效果的簡化版本：
CodePen Demo -- 3D View[2]
這里我使用了帶背景色的 Div 作為示例，我們的視角處于一個正方體中，正方體的旋轉動畫讓我們有了 3D 的感覺。
那么原本的圖長什么樣呢?我們把距離拉遠，一探究竟：
CodePen Demo -- 3D View 2[3]
靜態圖如下，是這樣的：
相較于第一種效果，其實所做的只是將我們的視角推進到了正方體當中，有了一種身臨其景的感覺。
而合理的運用 CSS3 所提供的一些 3D 屬性，很容易就能達到上述的效果。
制作這樣一個 3D 圖形，我在之前的文章已經很詳細的講述了過程，感興趣的可以戳進去看看：
【CSS3進階】酷炫的3D旋轉透視[4]
transform-style 與 perspective
再簡單復述一下，主要是運用到了兩個 CSS 屬性：
- transform-style
- perspective
transform-style
要利用 CSS3 實現 3D 的效果，最主要的就是借助 transform-style 屬性。
transform-style 只有兩個值可以選擇：
- // 語法：
- transform-style: flat|preserve-3d;
- transform-style: flat; // 默認，子元素將不保留其 3D 位置
- transform-style: preserve-3d; // 子元素將保留其 3D 位置。
當父元素設置了 transform-style:preserve-3d 后，就可以對子元素進行 3D 變形操作了，3D 變形和 2D 變形一樣可以，使用 transform 屬性來設置，或者可以通過制定的函數或者通過三維矩陣來對元素變型操作：當我們指定一個容器的 transform-style 的屬性值為 preserve-3d 時，容器的后代元素便會具有 3D 效果，這樣說有點抽象，也就是當前父容器設置了 preserve-3d 值后，它的子元素就可以相對于父元素所在的平面，進行 3D 變形操作。
- 使用 translateX(length) 、translateY(length)、 translateZ(length) 來進行 3D 位移操作，與 2D 操作一樣，對元素進行位移操作，也可以合并為 translate3d(x,y,z) 這種寫法;
- 使用 scaleX() 、scaleY() 、scaleY() 來進行3D 縮放操作，也可以合并為 scale3d(number,number,number) 這種寫法;
- 使用 rotateX(angle) 、rotateY(angle) 、rotateZ(angle) 來進行 3D 旋轉操作，也可以合并為 rotate3d(Xangle,Yangle,Zangle) 這種寫法。
perspective
perspective 的語法如下：
- {
- perspective: number|none;
- }
簡單來說，當元素沒有設置 perspective 時，也就是當 perspective:none/0 時所有后代元素被壓縮在同一個二維平面上，不存在景深的效果。perspective 為一個元素設置三維透視的距離，僅作用于元素的后代，而不是其元素本身。
而如果設置 perspective 后，將會看到三維的效果。
我們上面之所以能夠在正方體外圍看到正方體，以及深入正方體內，都是因為 perspective 這個屬性。它讓我們能夠選擇推進視角，還是遠離視角，因此便有了 3D 的感覺。
3D View 頁面的布局結構
為了完成這樣一個效果，需要一個靈活的布局，去控制整個 3D 效果的展示。
下面是我覺得比較好的一種方式：
- <!-- 最外層容器，控制圖形的位置及在整個頁面上的布局-->
- <div class="container">
- <!-- 舞臺層，設置 preserve-3d 與 perspective 視距 -->
- <div class="stage">
- <!-- 控制層，動畫的控制層，通過這一層可以添加旋轉動畫或者觸摸動畫 -->
- <div class="control">
- <!-- 圖片層，裝入我們要拼接的圖片 -->
- <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：
- 最外層 container ，控制圖形的位置及在整個頁面上的布局;
- stage 層，舞臺層，從這里開始設置 3D 景深效果，添加 perspective 視距;
- control 層，動畫的控制層，通過這一層可以添加旋轉動畫或者在移動端的觸摸動畫，通過更改 translateZ 屬性也可以拉近拉遠視角;
- imgWrap 層，圖片層，裝入我們要拼接的圖片，下文會提及。
圖片拼接
圖片拼接其實才是個技術活，需要許多的計算。
以上述 Demo 中的正方體為例子，class 為 img 的 div 塊的高寬為 400px*400px。那么要利用 4 個 這樣的 div 拼接成一個正方體，需要分別將 4 個 div 繞 Y 軸旋轉 [90°, 180°, 270°, 360°]，再 translateY(200px)。
值得注意的是，一定是先旋轉角度，再偏移距離，這個順序很重要。
看看俯視圖，也就是這個意思：
這是最簡單的情況了，都是直角。
如果是一張圖需要分割成八份，假設每張圖分割出來的高寬為 400 400 ， 8 張圖需要做的操作是依次繞 Y 軸旋轉 [45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270°, 315°, 360°] ，偏移的距離為 translateY(482.84px) ，也就是 (200 + 200√2)。
看看俯視圖：
效果圖：
CodePen Demo -- 3D View 3[5]
圖片分割
上面的示例都是使用的帶背景色的 div 塊，現在我們選取一張真正的圖片，將其拼接成一個柱體。
下面這張圖，大小為 3480px * 2000px :
我們把它分割為 20 份，拼成一個正 20 邊形，當然不用一塊一塊切圖下來，利用 background-position 就可以完成了。而且分割的份數越多，最終做出來的效果越像一個圓柱，效果也更加真實。
正 20 邊形，需要 20 個 div ，假設容器是 .img-bg1 ~ .img-bg20 ，那么每塊圖片的寬度為 174px，依次需要遞增的角度為 18° ，并且我們需要計算出需要偏移的距離為 translateZ(543px)。
可以利用一些 CSS 預處理器處理這段代碼，下面是 Sass 的寫法：
- // Sass 的寫法
- $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，圖中近視為一個圓柱形，不過有一些小問題：
- 選取的圖片必須是左右首尾相連的的，不然圓柱結合處會有明顯的不協調，這就要求要使用這種方式制作 H5 頁面的時候，美術出的設計圖必須左右相連無違和感。
- 另外一點就是分割的塊術，圖片分割越多塊，越近視為為一個圓柱，效果更佳。
控制 control 層，進入到圓柱畫面內
做到這一步，只剩下最后一步，就是推進我們的視角，進入到圓柱內部，產生 3D 視圖的感覺。
我們通過 class 為 control 這個 div 控制這個效果，不過這里控制我們進入圓柱內部的屬性不是調整修改 perspective 屬性，而是調整 translateZ 屬性。通過控制 translateZ 得到的畫面更加真實，可以自己嘗試一下分別控制 perspective 與 translateZ得到的效果，便會有深刻的感受。
最后的效果，整個效果圖太大，只截取了部分制作成 GIF：
Demo可以戳這里，Demo -- 3D View[7]
還有一個小問題，那就是進入到圓柱內部之后，整個圖片都反了過來，所以我們可能需要利用PS將原圖進行一次左右翻轉，這樣進入內部之后，看到的就是原圖效果。
至此，整個頁面就算完工了，接下來的就是添加一些 touch 事件，增添一些細節。可能寫的過程中遺漏了一些細節，有什么很難一下理解過來的地方可以在評論留言。
最后
好了，本文到此結束，希望對你有幫助 :)
更多精彩 CSS 技術文章匯總在我的 Github -- iCSS[8] ，持續更新。
參考資料
[1]糯米-未來大學 3D View 頁面:
https://shakeduang.nuomi.com/campus/index.html?from=timeline&isappinstalled=1
[2]CodePen Demo -- 3D View:
https://codepen.io/Chokcoco/pen/mAyRGv
[3]CodePen Demo -- 3D View 2:
https://codepen.io/Chokcoco/pen/KgwqRd
[4]【CSS3進階】酷炫的3D旋轉透視:
https://www.cnblogs.com/coco1s/p/5414153.html
[5]CodePen Demo -- 3D View 3: https://codepen.io/Chokcoco/pen/WGbERo
[6]CodePen Demo -- 3D Demo:
http://chokcoco.github.io/demo/3dview/html/3dView2.html
[7]Demo -- 3D View:
http://chokcoco.github.io/demo/3dview/html/index.html
[8]Github -- iCSS:
https://github.com/chokcoco/iCSS
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