CSS动画之旋转魔方轮播

下面我将一步一步详解如何利用纯CSS实现一个旋转魔方轮播的效果。

总的来说我们需要实现以下两个主要功能：

构建一个能够旋转的立方体
让立方体拥有基本轮播所具有的特性

但在完成以上两点之前我们需要再次了解或熟悉一下实现其功能的CSS3基础知识点：

transition
transform
perspective
preserve-3d
animation

transition属性 --- 过渡效果

transition: property duration timing-fucntion delay;

这个属性应该都很熟悉, 也不过多讲, 只是列出其所具有的所有子属性。

过渡属性 --- 过渡持续时间 --- 过渡函数(曲线) --- 过渡延迟

transition-timing-function: linear|ease|ease-in|ease-out|ease-in-out; 原生具有的基本过渡函数

transform属性 --- 对元素进行2D或3D转换

它有几个常用的变换方法：scale scale3d translate translate3d rotate rotate3d 等。

transform-origin: x-axis y-axis z-axis;  设置旋转元素的基点位置

transform-style: preserve-3d; 让转换的子元素保留3D转换(与perspective搭配使用)

perspective属性 --- 让元素实现3D透视效果

perspective: 1000px;
    它有两种写法    
transform: perspective(1000px);

这个属性让物体具有立体的3D透视效果, 值越大物体离此时我们的眼睛看到屏幕里物体的距离就越远, 相反若它的值越小, 离我们的视角就越近, 即在屏幕中显示的大小就越大。它和preserve-3d共同使用在需要实现3D效果的父元素上搭建舞台视角, 让其子元素能够实现真正的3D转换。

一个基本的立方体就需要结合以上三点属性来实现。

Cube

<div class="cube-wrap">
    <div class="cube">
        <div class="cube-face front"><img src="1.jpg"></div>
        <div class="cube-face back"><img src="2.jpg"></div>
        <div class="cube-face left"><img src="3.jpg"></div>
        <div class="cube-face right"><img src="4.jpg"></div>
        <div class="cube-face top"><img src="5.jpg"></div>
        <div class="cube-face bottom"><img src="6.jpg"></div>
    </div>
</div>

重要的CSS样式

.cube-wrap{
    width: 300px;
    height: 300px;
    perspective: 1000px;
    position: relative;
}
.cube-wrap .cube{
    width: 100%;
    height: 100%;
    position: absolute;
    transform-style: preserve-3d;
    transition: all .5s ease;
}
.cube-wrap .cube .cube-face{
    width: 100%;
    height: 100%;
    position: absolute;
    overflow: hidden;
    opacity: 0.9;
    border: 1px solid #ccc;
}
.cube-wrap .cube .cube-face img{
    width: 100%;
    height: 100%;
}
.cube-face.front{
    transform: translateZ(150px);
}
.cube-face.back{
    transform: rotateX(180deg) translateZ(150px);
}
.cube-face.left{
    transform: rotateY(-90deg) translateZ(150px);
}
.cube-face.right{
    transform: rotateY(90deg) translateZ(150px);
}
.cube-face.top{
    transform: rotateX(90deg) translateZ(150px);
}
.cube-face.bottom{
    transform: rotateX(-90deg) translateZ(150px);
}

在这里我们给父元素使用了perspective和preserve-3d, 接下来子元素的3D变换效果才会生效。

那么重点来了, 上面的代码是如何拼接为一个完整的立方体的呢？在浏览器开发者工具里面仔细观察一下不难发现, 类名为cube元素所在位置是在立方体正中间的那一面。因此我们在如何利用代码构造立方体的每一面时就有了思路。

首先要清楚, transform相关变换时建立的空间直角坐标系x, y , z轴的方向。

即以电脑屏幕为平面, 水平方向为x轴, 竖直方向为y轴, 垂直于屏幕方向的为z轴。

所以如何构建立方体的六个面就变得很简单了, cube 面的初始位置在正中间, 整个立方体的长度为 300px, 因此 translateZ(150px) 即为正面。要想构造背面, 则先需要逆时针反转初始面 180deg , 这时候的正面指向背面, 所以只需再 translateZ(150px) 即可。要构造左面则需绕y轴旋转rotateY(-90deg) , 相应的右侧则为rotateY(90deg) ,然后再进行translateZ(150px) 的平移,剩下的两个面同理按照相应的逻辑进行即可。需要注意的是当一个面绕轴转动时, 逆时针转动为正值, 顺时针为负值。

animation属性

这个属性在CSS3动画中肯定是最重要的了, 它的每一个子属性都值得我们去仔细研究。

animation: name duration timing-function delay iteration-count direction fill-mode play-state;

animation-delay: 1s;  设置为负值时让动画马上开始, 并且跳过1秒前的动画

animation-direction: normal|reverse|alternate|alternate-reverse; 定义是否循环交替反向播放动画

alternate 动画在奇数次（1、3、5...）正向播放, 在偶数次（2、4、6...）反向播放
alternate-reverse 动画在奇数次（1、3、5...）反向播放, 在偶数次（2、4、6...）正向播放

animation-fill-mode: none|forwards|backwards|both; 规定当动画不播放时, 要应用到元素的样式

forwards 动画结束后停留在最后一帧
backwards 在animation-delay期间启动动画的第一帧属性
both 同时实现forwards与backwards的效果

animation-play-state: paused|running; 控制动画暂停或运行。

@keyframes 设置动画关键帧, 在这里我们用from...to或者百分比来实现自定义的动画

animation详解

下面我们给已经构建好的立方体添加上animation动画：

.cube-wrap .cube{
    ......
    animation: spin 10s linear infinite;
}
@keyframes spin {
   from {
       transform: rotateX(45deg) rotateY(45deg);
   }
   to {
       transform: rotateX(405deg) rotateY(765deg);
   }
}

Carousel

现在我们已经实现了能够自由旋转的立方体效果了, 接下来就需要完成轮播所具有的基本功能。

左右按钮切换
底部按钮切换

在实现这两个功能之前我们需要了解一下两个强大的HTML标签, 它们的配合使用实现了轮播图中点击切换的效果。它们就是label和input标签, 先来看看它们的基本用法。

<input type="radio" id="1">

<label for="1" ></label> 点击label标签, id为1的input标签被选中

这里label标签中的for与input标签中的id相关联, 而input标签中type为radio时是选择框的效果, 它具有一个checked的属性 (若要实现单选框的效果, 则需要设置name="xxx" ,此时的名称要一致, 下文就用到了这个效果)

现在就来开始实现具体的效果吧。

<div class="container">
    <div class="cube-wrap">
        <input type="radio" name="cuber" class="controller" id="1" checked="true">
        <input type="radio" name="cuber" class="controller" id="2">
        <input type="radio" name="cuber" class="controller" id="3">
        <input type="radio" name="cuber" class="controller" id="4">
        <input type="radio" name="cuber" class="controller" id="5">
        <input type="radio" name="cuber" class="controller" id="6">
        <div class="cube">
          ......
        </div>
        <div class="cube_left">
            <label for="6" class="cube_action"></label>
            <label for="1" class="cube_action"></label>
            <label for="2" class="cube_action"></label>
            <label for="3" class="cube_action"></label>
            <label for="4" class="cube_action"></label>
            <label for="5" class="cube_action"></label>
        </div>
        <div class="cube_right">
            <label for="2" class="cube_action"></label>
            <label for="3" class="cube_action"></label>
            <label for="4" class="cube_action"></label>
            <label for="5" class="cube_action"></label>
            <label for="6" class="cube_action"></label>
            <label for="1" class="cube_action"></label>
        </div>
        <div class="indicators">
            <label for="1" class="indicator"></label>
            <label for="2" class="indicator"></label>
            <label for="3" class="indicator"></label>
            <label for="4" class="indicator"></label>
            <label for="5" class="indicator"></label>
            <label for="6" class="indicator"></label>
        </div>
    </div>
</div>

先实现左右和底部的CSS样式

.cube_left .cube_action{
    left: -75px;
    top: 50%;
    transform: translateY(-50%);
}
.cube_right .cube_action{
    right: -75px;
    top: 50%;
    transform: translateY(-50%);
}
.cube_action{
    background-color: #fafafa;
    border-radius: 50%;
    cursor: pointer;
    display: none;
    width: 40px;
    height: 40px;
    opacity: 0.15;
    position: absolute;
    transition: opacity 0.5s ease;
    z-index: 5;
}
.cube_action:hover{
    opacity: 1;
}
.cube_action::before{
    border-bottom: 4px solid #111;
    border-right: 4px solid #111;
    content: '';
    display: block;
    height: 25%;
    left: 50%;
    position: absolute;
    top: 50%;
    width: 25%;
    transform: translate(-70%, -50%) rotate(-45deg);
}
.cube_left .cube_action::before{
    transform: translate(-40%, -50%) rotate(135deg);
}
.indicators{
    position: absolute;
    left: 0;
    right: 0;
    bottom: -80px;
    padding: 20px;
    text-align: center;
    opacity:0;
    transition: opacity .3s;
}
.container:hover .indicators{
    opacity: 1;
}
.indicators .indicator{
    background-color: #fafafa;
    border-radius: 50%;
    cursor: pointer;
    display: inline-block;
    width: 14px;
    height: 14px;
    margin: 6px;
    opacity: .15;
}
.controller{
    display: none;
}

写完上面的代码后并不能看到我们想要的结果, 因为它们都需要hover事件来触发。

现在我们来设置最外层 container 的样式以及定义一个入场动画。

.container{
    width: 600px;
    height: 600px;
    position: absolute;
    top: 50%;
    left: 50%;
    margin-top: -300px;
    margin-left: -300px;
    transition: all .5s ease;
    transform: scale(0.25);
}
.container:hover {
    transform: scale(1);
}
.container:hover .cube-wrap .cube{
    animation: entrance .5s ease ;
}
@keyframes entrance {
    from {
        transform: rotateX(-225deg) rotateY(-225deg);
    }
}

当鼠标移入立方体时, 动画由spin被替换为entrance 。

那么重点再次出现了, 到底CSS是如何实现点击切换轮播图片的呢？

原理很简单, 其实就是搭配前面提到的label标签和input标签从而实现了惊人的效果。

.controller:nth-of-type(1):checked ~ .cube{
    transform: translateZ(-150px);
}
.controller:nth-of-type(2):checked ~ .cube{
    transform: translateZ(-150px) rotateX(-180deg) ;
}
.controller:nth-of-type(3):checked ~ .cube{
    transform: translateZ(-150px) rotateY(90deg) ;
}
.controller:nth-of-type(4):checked ~ .cube{
    transform: translateZ(-150px) rotateY(-90deg) ;
}
.controller:nth-of-type(5):checked ~ .cube{
    transform: translateZ(-150px) rotateX(-90deg) ;
}
.controller:nth-of-type(6):checked ~ .cube{
    transform: translateZ(-150px) rotateX(90deg) ;
}

无论是点击左右的按钮, 还是点击底部的按钮, 我们都触发了label标签的for属性从而联动了对应的input标签中的checked属性。

至于该如何将对应的那一面反转到正对屏幕的这一面, 只需要在构造立方体每一面的转换中将符号反向即可。

值得注意的是这里我们运用的CSS选择器也算是一个技巧, :nth-of-type(n) 选择的是相同类型标签的第n个标签, ~符号选择的是同级中的标签。

现在我们回过头来再仔细看下开头的HTML结构, indicators 里面的label标签中的for好像能够明白其逻辑, 即点击哪一个标签就触发哪一个input标签的checked属性从而进行相应的3D转换。可是左右按钮中的label标签里的for数字顺序咋看起来不对劲呢？

在这里我自己也琢磨了很久, 费了很大的功夫才想明白原来.cube_left或者.cube_right 中相应的6个label标签是重合在一起的, 而且都为display:none , 这就很有意思了, 来看看接下来的代码。

.container:hover .controller:nth-of-type(1):checked ~ .cube_left .cube_action:nth-of-type(1), 
.container:hover .controller:nth-of-type(1):checked ~ .cube_right .cube_action:nth-of-type(1){
    display: block;
}
.container:hover .controller:nth-of-type(2):checked ~ .cube_left .cube_action:nth-of-type(2),
.container:hover .controller:nth-of-type(2):checked ~ .cube_right .cube_action:nth-of-type(2){
    display: block;
}
......
......
......
.container:hover .controller:nth-of-type(6):checked ~ .cube_left .cube_action:nth-of-type(6),
.container:hover .controller:nth-of-type(6):checked ~ .cube_right .cube_action:nth-of-type(6){
    display: block;
}

现在我们默认的是 controller 中的第一个元素被选中, 即它的checked属性为true。因此左右按钮里label标签中的第一个显示为display:block , 若现在点击左边的按钮, 我们希望立方体的底部呈现在屏幕的正面, 所以for应该设置为6。若点击右边按钮其第一个label标签的for应该设置为2。按照这个逻辑, 我们也就明白了为什么.cube_left 或.cube_right中的for属性是乱序的原因了。

CSS动画之旋转魔方轮播

构建一个能够旋转的立方体

让立方体拥有基本轮播所具有的特性

transition

transform

perspective

preserve-3d

animation

transition属性 --- 过渡效果

transform属性 --- 对元素进行2D或3D转换

perspective属性 --- 让元素实现3D透视效果

Cube

重要的CSS样式

animation属性

animation详解

Carousel

左右按钮切换

底部按钮切换

先实现左右和底部的CSS样式

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