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CSS动画实例：3D立方体

CSS3支持3D转换，与3D转换有关的属性有：

transform：向元素应用 2D或3D 转换。

transform-origin：改变被转换元素的位置。

transform-style：规定被嵌套元素如何在3D空间中显示。

perspective：规定 3D 元素的透视效果。

perspective-origin：规定 3D 元素的底部位置。

backface-visibility 定义元素在不面对屏幕时是否可见。

在transform属性设置中，可使用的3D转换函数主要有：

matrix3d(n,n, n,n,n,n ,n,n,n ,n,n,n, n,n,n,n )：定义3D转换，使用16个值的 4x4 矩阵。

translate3d(x,y,z)：定义3D平移动转换。

translateX(x)：定义3D沿X轴平移转换。

translateY(y) ：定义3D沿Y轴平移转换。

translateZ(z) ：定义3D沿Z轴平移转换。

scale3d(x,y,z) ：定义 3D 缩放转换。

rotate3d(x,y,z,angle)：定义 3D 旋转。

rotateX(angle)：定义沿 X 轴的 3D 旋转。

rotateY(angle) ：定义沿 Y 轴的 3D 旋转。

rotateZ(angle) ：定义沿 Z 轴的 3D 旋转。

perspective(n) 定义 3D 转换元素的透视视图。

学习和利用3D转换，可以绘制立体化的图形。

1．一个简单的立方体

一个立方体有前、后、左、右、上、下共六个面，可在页面中定义立方体如下：

<div class="front">front</div>

<div class="bottom">bottom</div>

<div class="right">right</div>

</div>

为立方体cube及六个面定义样式规则，每个面进行适当的平移和旋转，可以绘制出一个3D立方体。编写的HTML文件如下。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>一个简单的3D立方体</title>
<style>
  .container
  {
    margin: 0 auto;
    width: 400px;
    height:400px;
    background:#d8d8d8;
    border: 4px solid rgba(255, 0, 0, 0.9);
    border-radius: 10%;
  }
  .cube 
  {
    position: relative;
    width: 200px;
    top:80px;
    left:80px;
    transform-style:preserve-3d;
    perspective: 800px;
    perspective-origin: -50% -100px;
  }
  .cube div
  {
    position: absolute;
    width: 200px;
    height: 200px;
    background: rgba(255,255,255,0.1);
    box-shadow: inset 0 0 30px rgba(125,125,125,0.8);
    text-align: center;
    line-height: 200px;
    font-weight:bold;
    text-shadow:-1px 1px 5px #f60;
    color:#fff;
    font-family: sans-serif;
    text-transform: uppercase;
    font-size:30px;
  }
  .front 
  {
    transform: translateZ(100px);
  }
  .back 
  {
    transform: translateZ(-100px) rotateY(180deg);
  }
  .left 
  {
    transform:rotateY(270deg) translateX(-100px);
    transform-origin: center left;
  }
  .right 
  {
    transform:rotateY(-270deg) translateX(100px);
    transform-origin: top right;
  }
  .top
  {
    transform:rotateX(-90deg) translateY(-100px);
    transform-origin: top center;
  }
  .bottom 
  {
    transform:rotateX(90deg) translateY(100px);
    transform-origin: bottom center;
  }
</style>
</head>
<body>
<div class="container">
  <div class="cube">
    <div class="front">front</div>
    <div class="back">back</div>
    <div class="top">top</div>
    <div class="bottom">bottom</div>
    <div class="left">left</div>
    <div class="right">right</div>
  </div>
</div>
</body>
</html>

View Code

在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以显示如图1所示的立方体。

图1 一个简单的3D立方体

去掉图1中立方体各面上的文字，分别以红色、橙色、黄色、绿色、青色和蓝色表示六个面，并且定义关键帧，使得立方体旋转起来。编写的HTML文件如下。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>旋转的3D立方体</title>
<style>
  .container
  {
    margin: 0 auto;
    width: 400px;
    height:400px;
    background:#d8d8d8;
    border: 4px solid rgba(255, 0, 0, 0.9);
    border-radius: 10%;
  }
  .cube 
  {
    width: 200px;
    height: 200px;
    margin: 100px auto;
    position: relative;
    transform-style: preserve-3d;
    animation: anim 8s linear infinite;
  }
  .cube div 
  {
    width: 100%;
    height: 100%;
    position: absolute;
  }
  .front
  {
     background: rgba(255, 0, 0, 0.3);
     transform: translateZ(100px);
  }
  .back 
  {
     background: rgba(255, 0, 255, 0.3);
     transform: translateZ(-100px);
  }
  .left 
  {
     background-color: rgba(255, 255, 0, 0.3);
     transform-origin: left;
     transform: rotateY(90deg) translateX(-100px);
  }
  .right 
  {
     background: rgba(0, 255, 0, 0.3);
     transform-origin: right;
     transform: rotateY(90deg) translateX(100px);
  }
  .top 
  {
    background: rgba(255, 0, 255, 0.3);
    transform: rotateX(90deg) translateZ(100px);
  }
  .bottom 
  {
    background: rgba(0, 0, 255, 0.3);
    transform: rotateX(-90deg) translateZ(100px);
  }
  @keyframes anim
  {
      0% { transform: rotateX(0deg) rotateY(0deg); }
      100% { transform: rotateX(360deg) rotateY(360deg);}
  }
</style>
</head>
<body>
<div class="container">
 <div class="cube">
  <div class="front"></div>
  <div class="back"></div>
  <div class="top"></div>
  <div class="bottom"></div>
  <div class="left"></div>
  <div class="right"></div>
 </div>
</div>
</body>
</html>

View Code

在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以呈现出如图2所示的动画效果。

图2 旋转的立方体

2．3D魔方

在立方体的每个面上用线性渐变（Linear Gradients）给背景加上3*3的方格图形，构成一个3D魔方。

一个对象背景用线性渐变填充的调用格式为：

background: linear-gradient(direction, color-stop1, color-stop2, ...);

设页面中有<div class="box"></div>，若为.box定义样式规则如下：

.box

{

position: relative;

height:200px;

200px;

background: linear-gradient(to right, red , blue);

}

可在页面中显示如图3所示的图形。

图3 红蓝色线性渐变

若修改background属性的设置为:

background: linear-gradient(to right, red,orange,yellow,green,blue,indigo,violet);

可在页面中显示如图4所示的图形。

图4 七彩渐变图

若定义.box定义样式规则如下：

.box

{

position: relative;

height:200px;

200px;

background: repeating-linear-gradient(to right,

#BC8F8F 0, #BC8F8F 2px,

#FF1493 2px, #FF1493 66px,

#BC8F8F 66px );

}

.box:before

{

content: "";

position: absolute;

200px;

height: 200px;

transform: rotate(90deg);

background: repeating-linear-gradient(to right,

#BC8F8F 0,#BC8F8F 2px,

transparent 2px, transparent 66px,

#BC8F8F 66px );

}

可在页面中显示如图5所示的图形。

图5 3*3方格图

将图5所示的方格绘制到立方体的六个面上，形成一个魔方。定义关键帧，使得魔方旋转起来。

编写的HTML文件如下。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>3D魔方</title>
<style>
  .container
  {
     margin: 0 auto;
     width: 400px;
     height:400px;
     background:#d8d8d8;
     border: 4px solid rgba(255, 0, 0, 0.9);
     border-radius: 10%;
  }
  .cube 
  {
     position: relative;
     margin: 100px auto;
     width: 200px;
     height: 200px;
     transform-style: preserve-3d;
     animation: rotateCube 8s linear infinite;
  }
  @keyframes rotateCube 
  {
      0%   { transform: rotateX(0) rotateY(0); }
      100% { transform: rotateX(360deg) rotateY(360deg); }
  }
  .side
  {
     position: absolute;
     width: 200px;
     height: 200px;
  }
  .side:before 
  {
     content: "";
     position: absolute;
     width: 200px;
     height: 200px;
     transform: rotate(90deg);
     background: repeating-linear-gradient(to right,
                  #BC8F8F 0,#BC8F8F 2px,
                  transparent 2px, transparent 66px,
                  #BC8F8F 66px );
  }
  .front 
  {
     transform: translateZ(100px);
     background: repeating-linear-gradient(to right,
                   #BC8F8F 0, #BC8F8F 2px,
                   #8B008B 2px, #8B008B 66px,
                   #BC8F8F 66px );
  }
  .back 
  {
     transform: translateZ(-100px);
     background: repeating-linear-gradient(to right,
                   #BC8F8F 0, #BC8F8F 2px,
                   #6495ED 2px, #6495ED 66px,
                   #BC8F8F 66px );
  }
  .left 
  {
     transform: translateX(-100px) rotateY(90deg);
     background: repeating-linear-gradient(to right,
                   #BC8F8F 0, #BC8F8F 2px,
                   #FFD700 2px, #FFD700 66px,
                   #BC8F8F 66px );
  }
  .right 
  {
     transform: translateX(100px) rotateY(90deg);
     background: repeating-linear-gradient(to right,
                   #BC8F8F 0, #BC8F8F 2px,
                   #FF1493 2px, #FF1493 66px,
                   #BC8F8F 66px );
  }
  .top 
  {
     transform: translateY(-100px) rotateX(90deg);
     background: repeating-linear-gradient(to right,
                   #BC8F8F 0, #BC8F8F 2px,
                   #00FF7F 2px, #00FF7F 66px,
                   #BC8F8F 66px);
  }
  .bottom 
  {
     transform: translateY(100px) rotateX(90deg);
     background: repeating-linear-gradient(to right,
                   #BC8F8F 0, #BC8F8F 2px,
                   #FFFAFA 2px, #FFFAFA 66px,
                   #BC8F8F 66px);
  }
</style>
</head>
<body>
<div class="container">
  <div class="cube">
    <div class="side front"></div>
    <div class="side back"></div>
    <div class="side left"></div>
    <div class="side right"></div>
    <div class="side top"></div>
    <div class="side bottom"></div>
  </div>
</div>
</body>
</html>

View Code

在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以呈现出如图6所示的动画效果。

图6 旋转的魔方

3．3D小木箱

有了从简单立方体到3D魔方的制作经验，下面我们再来制作一个3D木箱。主要是制作出形象的木箱面板。

设页面中有<div class='side'></div>，为.side定义样式规则如下：

.side

{

160px;

height: 160px;

position: relative;

margin: 100px auto;

padding: 16px;

background-color: #d07f2c;

outline: 1px solid #a66523;

box-sizing: border-box;

}

.side:before, .side:after

{

content: '';

display: block;

16px;

height: 100%;

position: absolute;

outline: 1px solid #a66523;

top: 0;

}

.side:before

{

left: 0;

}

.side:after

{

right: 0;

}

可在页面中显示如图7所示的图形。

图7 面板（1）

若修改.side的样式规则为：

.side

{

display: block;

160px;

height: 160px;

overflow: hidden;

position: relative;

border: 1px solid #a66523;

box-sizing: border-box;

}

.side:before, .side:after

{

content: '';

display: block;

150%;

height: 20%;

top: 50%;

left: 50%;

transform-origin: 0% 0%;

position: absolute;

outline: 1px solid #a66523;

background-color: #c87a2a;

}

.side:before

{

transform: rotate(45deg) translate(-50%, -50%);

}

.side:after

{

transform: rotate(-45deg) translate(-50%, -50%);

}

可在页面中显示如图8所示的图形。

图8 面板（2）

把图8的图形放入图7中，二者组合起来可以得到如图9所示的面板。

图9 木箱面板

制作好了面板，我们就可以制作出3D木箱，并让它旋转起来。编写的HTML文件如下。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>旋转的3D小木箱</title>
<style>
  .container
  {
     margin: 0 auto;
     width: 400px;
     height: 400px;
     border: 4px solid rgba(255, 0, 0, 0.9);
     background:#d8d8d8;
     border-radius: 10%;
  } 
  .crate 
  {
     width: 160px;
     height: 160px;
     position: relative;
     margin: 100px auto;
     transform-style: preserve-3d;
     animation: crate-spin 10s linear infinite;
  }
  .side 
  {
     width: 100%;
     height: 100%;
     position: absolute;
     transform-style: preserve-3d;
     padding: 16px;
     background-color: #d07f2c;
     outline: 1px solid #a66523;
     box-sizing: border-box;
  }
  .side:before,  .side:after 
  {
     content: '';
     display: block;
     width: 16px;
     height: 100%;
     position: absolute;
     outline: 1px solid #a66523;
     top: 0;
  }
  .side:before 
  {
     left: 0;
  }
  .side:after 
  {
     right: 0;
  }
  .side-inner 
  {
     display: block;
     width: 100%;
     height: 100%;
     overflow: hidden;
     position: relative;
     border: 1px solid #a66523;
     box-sizing: border-box;
  }
  .side-inner:before, .side-inner:after 
  {
     content: '';
     display: block;
     width: 150%;
     height: 20%;
     top: 50%;
     left: 50%;
     transform-origin: 0% 0%;
     position: absolute;
     outline: 1px solid #a66523;
     background-color: #c87a2a;
  }
  .side-inner:before 
  {
     transform: rotate(45deg) translate(-50%, -50%);
  }
  .side-inner:after 
  {
     transform: rotate(-45deg) translate(-50%, -50%);
  }
  .crate .side .side-inner span 
  {
     position: absolute;
     top: 50%;
     left: 50%;
     transform: translate(-50%, -50%);
     z-index: 10;
     font-size: 80px;
     font-family: "Cooper Black", serif;
     color: #f6f632;
  }
  .top 
  {
     transform: translateY(-80px) rotateX(90deg);
  }
  .bottom 
  {
     transform: translateY(80px) rotateX(90deg);
  }
  .left 
  {
     transform: translateX(-80px) rotateY(-90deg);
  }
  .right 
  {
     transform: translateX(80px) rotateY(90deg);
  }
  .front 
  {
     transform: translateZ(80px);
  }
  .back 
  {
     transform: translateZ(-80px) rotateY(180deg);
  }
  @keyframes crate-spin 
  {
     from { transform: rotateX(-20deg) rotateY(0deg);  }
     to   { transform: rotateX(-20deg) rotateY(-360deg); }
  }
</style>
</head>
<body>
<div class="container">
  <div class='crate'>
    <div class='side top'>
      <div class='side-inner'></div>
    </div>
    <div class='side bottom'>
      <div class='side-inner'></div>
    </div>
    <div class='side left'>
      <div class='side-inner'>
        <span>A</span>
      </div>
    </div>
    <div class='side right'>
      <div class='side-inner'>
        <span>C</span>
      </div>
    </div>
    <div class='side front'>
      <div class='side-inner'>
        <span>B</span>
      </div>
    </div>
    <div class='side back'>
      <div class='side-inner'>
        <span>D</span>
      </div>
    </div>
  </div>
</div>
</body>
</html>

View Code

在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以呈现出如图10所示的动画效果。

图10 旋转的小木箱

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