使用CSS创建一个炫酷的球体动画效果

翻译自 《Create your own sphere in CSS》

我最近看到了一个纯CSS实现的球体动画效果:

经过研究上面的效果实现起来大致可以分为五个步骤,下面就来一一介绍。

1.使用Jade和SCSS生成一个圆圈

创建一个圆圈的第一步是生成所有组成圆圈的粒子。有了Jade,我们不用一个一个的写出200个div。

以下的代码创建了一个容器.mommy和200个div:

  1. .mommy
  2. - for (var x = 0; x < 200; x++)
  3.   div

添加一点CSS确认一下200个div已经生成:

  1. .mommy{
  2. border:1px solid black;
  3. }
  4. div{
  5. width: 4px;
  6. height: 4px;
  7. background:red;
  8. }

正如下面你所看到的,我们生成了一个800px高的红色方块,它是由200个div组成的。

接下来,我们要将这200个div分别定位在不同的位置组成一个圆圈,并通过SCSS来实现。

在上面的CSS中还需要再添加一些设置,给所有的div设置绝对定位,并将它们向左和向上移动2px的距离,这样div的中心点与容器的0,0坐标点就重合了。然后,我们设置容器为固定的宽高大小。

  1. .mommy{
  2. border:1px solid black;
  3. width: 400px;
  4. height: 400px;
  5. position: relative;
  6. }
  7. div{
  8. width: 4px;
  9. height: 4px;
  10. background:red;
  11. position: absolute;
  12. top: -2px;
  13. left: -2px;
  14. }

通过SCSS,我们可以在for循环中为每一个div设置不同的位置,这样就不必手动的一个一个去设置。首先创建一个变量,它的值等于div的个数,这样在后面如果要用到div的数量值时,直接引用这个变量就可以了。如果有一天需要改变成400个div,只需要在CSS中改变变量的值就可以了。

  1. $amount : 200;
  2. @for $i from 1 through $amount {
  3. //循环中的代码
  4. }

现在我们就可以在循环中改变每个div的坐标了,这需要一点点的数学计算。

以下的函数就是生成圆圈的坐标点的计算公式:

  1. x = cos((index/amount)*(PI*2))*radius + radius;
  2. y = sin((index/amount)*(PI*2))*radius + radius;

用SCSS来表示上面的公式就是:

  1. $x : cos(($i/$amount)*360deg)*200px + 200;
  2. $y : sin(($i/$amount)*360deg)*200px + 200;

然后我们将通过公式计算得出的点坐标应用在每个div上:

  1. div:nth-child(#{$i}){
  2. transform: translate3d($x, $y,0px);
  3. }

这是第一步生成的结果,虽然不是很漂亮,但是,嗯,你从零开始创造了一个圆圈!

2.将圆圈变成一个球体

现在我们有了一个用SCSS生成的圆圈,但是我们需要的是一个球体。圆圈是一个二维图形,而球体是一个三维立体图形。二维几何图形只有两个轴:X轴和Y轴,而对于三维,又多了一个坐标轴:Z轴。这意味着我们还要计算每个div在Z轴上的位置坐标。幸运的是,已经有成熟的公式帮助我们来定位球体上每个元素的位置,我不会详细的介绍公式的原理(属于数学范畴),我们只需要使用就可以了:

  1. θ : (index / amount) * 120;
  2. δ : (index / amount) * PI;
  3. x : radius * cos(δ) * cos(θ);
  4. y : radius * cos(δ) * sin(θ);
  5. z : radius * sin(δ);

现在我们有了以上的函数,它可以完全满足我们的需求,我们把它插入到循环中。

  1. @for $i from 1 through $amount {
  2. $theta : ($i / $amount) * 120;
  3. $delta : ($i / $amount) * pi();
  4. $x : 200px * cos($delta) * cos($theta) + 200; //+200 to center our sphere in our 3D world
  5. $y : 200px * cos($delta) * sin($theta) + 200; //+200 to center our sphere in our 3D world
  6. $z : 200px * sin($delta);
  7. div:nth-child(#{$i}){
  8. transform: translate3d($x, $y,$z);
  9. }
  10. }

下面就是生成的球体效果,正如你所看到的,所有的div都有重新有了新的位置,但是我们看到的好像仍然是平面效果,不是3D立体的。

在CSS中有一个叫perspective的属性,它允许我们为任何元素设置一个特定的透视值。在我们的例子中,我们希望在容器.mommy设置3D效果。并且还需要设置一个transform-style: preserve-3d;这样所有的div就处于立体坐标系中了。

现在我们可以看到所有div的大小都变得不一样了。div距离“屏幕”的距离越远,它就会越小,这意味着它们已经处于立体坐标系中了!

3.旋转球体

所有的div已经就绪了,接下来我们就要看到最后的结果了。我们设置一个仅有一个关键帧的动画效果:

  1. .mommy{
  2. [...]
  3. animation: rotation 10s linear infinite;
  4. }
  5. @keyframes rotation{
  6. to{
  7. transform:rotateY(360deg);
  8. }
  9. }

你可能已经注意到,有些div不是正面屏幕而是与屏幕成90°时,它们就会消失看不到。为了防止这种情况的发生,我们需要给每个div一个反方向的旋转,让它们的正面始终面对屏幕显示。

我们要在div上应用一个反方向的旋转,但是由于已经应用了一个转换,我们将利用伪元素,它将成为红色的小方块。这样,div本身只需要提供定位作用就可以了,并且设置一个transform-style属性,让div处于3D环境中。

  1. div{
  2. [...]
  3. transform-style: preserve-3d;
  4. &:before{
  5. content:"";
  6. display: block;
  7. width: 4px;
  8. height:4px;
  9. background:red;
  10. animation: rotation 10s infinite linear reverse;
  11. }
  12. }

塔达!CSS球体的效果就这样做好了!

4.更炫的球体

在以上代码的基础上,我们发散思维,可以做出更加炫酷的球体效果:

要获取以上所有动画的代码可以扫描右侧二维码添加我的微信并注明球体代码。

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