前端的3D(css3版本)--淘寶造物節3D創景的制作

MarvinZhang 發布于2019-08-20 17:20 / 1952人閱讀

摘要：同時需要注意橫豎屏會把陀螺儀的改變開始傾斜時，記錄開始的陀螺儀位置，主體層的位置。檢測陀螺儀轉動時間與插件的兼容角度傾斜進行緩沖動畫以上便是主要代碼，最好自己運行調試下，運用好動畫函數，理解每一個步驟。前端實現還有更牛的。

前端的3D(css3版本)，其實是依托Css3的功勞，先上一個例子 http://antario.act.qq.com/
代碼地址：鏈接:https://pan.baidu.com/s/1XYI-... 密碼: thw9
這動畫縱有萬般變化，也離不開以下幾個屬性

transform (元素2D 3D轉換)

   translate,3d,X,Y,Z (移動距離)
   scale,3d,X,Y,Z (縮放比例)
   rotate,3d,X,Y,Z (旋轉角度)
   skew,X,Y (傾斜角度)

transform-origin (允許被轉換元素位置)

   left center right length %

transform-style (被嵌套元素在3D空間中顯示)

   flat (2d) presever-3d (3d)

perspective (3D元素透視效果俗稱"景深")

   number

perspective-origin (設置3D基數位置 x,y)

   top center right length %

backface-visibility (元素不面對屏幕是否可見)

   visible hidden

這里寫一個變化的例子，幫助理解

以上例子只是單一的變化如果多個變化一起執行遵守 “慢寫的先執行”
比如：
原始圖片：

"translateX(150px) rotateY(180deg)"： 先旋轉再移動

"rotateY(180deg) translateX(150px)"： 先移動再旋轉

為什么兩者只是前后順序不同結果卻是相反的呢？
這就涉及到了中心點的問題 transform-origin
transform-origin 變換原點 center center;

關鍵字: top bottom center left right;
具體的長度單位(em,rem,px...)

會受到原點影響的變換有：rotate、skew、scale
translate不受影響

第一個是先根據中心原點旋轉180度再向右移動150pxbr
第二個向右移動150px 中心點未改變再旋轉180deg

還有一點需要注意：

在js中沒有辦法通過計算后樣式獲取到 transform中的相關操作，只能獲取到矩陣

getComputedStyle(XX)["transform"] 得到的是 matrix3d(...)

關于 transform的所有操作，通過封裝cssTransform來進行操作，
在 cssTransform 中來記錄對transform的每一步操作，相當于對象賦值。獲取的時候，就獲取 cssTransform中的記錄

function css(element, attr , val){
    // 通過判斷 歸納transform 屬性 直接跳到cssTramsform 剩下的直接常規方法處理
    if(attr == "rotate" || attr == "rotateX" 
    || attr == "rotateY" ||attr == "rotateZ" 
    || attr == "scale" || attr == "scaleX"
    || attr == "scaleY" || attr == "skewX"
    || attr == "skewY" || attr == "translateX"
    || attr == "translateY" || attr == "translateZ" ){
        return cssTransform(element, attr, val);
    }
    if(arguments.length == 2){
        var val = getComputedStyle(element)[attr];
        if(attr=="opacity"){
            val = Math.round(val*100);
        }
        return parseFloat(val);
    } 
    if(attr == "opacity") {
        element.style.opacity= val/100;
    } else {
        element.style[attr]= val + "px";    
    }
}
function cssTransform(el, attr, val) {
    if(!el.transform){
        el.transform = {}
    }
    // 如果val為空 為獲取值
    if(typeof val == "undefined"){
        if(typeof el.transform[attr] == "undefined"){
            switch(attr) {
                case "scale":
                case "scaleX":
                case "scaleY":
                    el.transform[attr] = 100;
                    break;
                default:
                    el.transform[attr] = 0;    
            }
        }
        return el.transform[attr];
    } else {
        // 設置值 原理就是對象的賦值
        var transformVal = "";
        el.transform[attr] = Number(val);
        for(var s in el.transform){
            switch(s){
                case "rotate":
                case "rotateX":
                case "rotateY":
                case "rotateZ":
                case "skewX":
                case "skewY":
                    transformVal += " "+s+"("+el.transform[s]+"deg)";
                    break;
                case "translateX":
                case "translateY":
                case "translateZ":
                    transformVal += " "+s+"("+el.transform[s]+"px)";
                    break;
                case "scale":
                case "scaleX":
                case "scaleY":
                    transformVal += " "+s+"("+el.transform[s]/100+")";
                    break;
            }
        }
        el.style.WebkitTransform = el.style.transform = transformVal;
    }
}

加下來介紹核心庫：m.Tween.js運動函數
使用如下：

MTween({
    el: div, // 目標元素
    target: { // 期望最后變化的值
        scale: 200,
        translateX: 200,
        translateY: 200,
        rotate: 360
    },
    time: 1000, // 動畫執行時間
    type: "backOut", // 動畫特效 貝塞爾曲線
    callBack: function(){ // 動畫執行結束的回調
        console.log("動畫執行完了");
    },
    callIn: function(){ // 動畫執行過程的回調
        console.log("動畫執行中");
    }
})

實現的代碼也很簡單

function MTween(init){
    var t = 0;
    var b = {};
    var c = {};
    var d = init.time / 20;
    for(var s in init.target){ 
        b[s] = css(init.el, s); 
        c[s] = init.target[s] - b[s];
    }
    clearInterval(init.el.timer); 
    init.el.timer = setInterval(
        function(){
            t++;
            if(t>d){
                clearInterval(init.el.timer);
                init.callBack&&init.callBack.call(init.el);
            } else {
                init.callIn&&init.callIn.call(init.el);
                for(var s in b){
                    var val = (Tween[init.type](t,b[s],c[s],d)).toFixed(2);
                    css(init.el, s, val);
                }
            }
        },20);
}

以上只是基礎知識，為下面的教程鋪墊

正文開始：

1、安踏圖標轉動，來回變化，消失
2、碎片，云朵不規則圓柱轉動
3、主體，浮層圓柱形滾動入場
4、移動事件，陀螺儀，橫豎屏事件

// 整體Html結構


    
        
            
        
        已加載 0%

1、安踏圖標轉動，來回變化，消失

分析：安踏圖標有三個分別為 logo1 logo2 logo3 (logo2 logo3 為動態生成，并提前賦值屬性，加上360度旋轉動畫)
logo1 使用css3動畫animation 360度轉動 1s后透明度為0 并刪除
logo2 由 translateZ : -1000 經過300ms 變為0 向前移動；接著經過800ms 變為-1000 向后移動
logo3 在logo2 刪除后出現由遠到近再接著消失

其實代碼很簡單就是用下面的模型代碼實現

MTween({
    el: logo1,
    target: {
      opacity: 0 // 將要最終變化的值
    },
    time: 1000,
    type: "easeOut",
    callBack: function() { // 運動結束的執行動作
      view.removeChild(logo1)
      css(logo2, "opacity", 100) // 顯示logo2
      // 接下來做logo2動作 以此類推
      MTween({
        el: logo2,
        target: {
          translateZ: 0
        },
        time: 300,
        type: "easeBoth",
        callBack: anmt2 
      })
    }
  })

2、碎片，云朵不規則圓柱轉動

分析：將9張碎片圖片乘3 然后設置隨機的 rotateY rotateX translateZ translateY 變成一個隨機圓柱排布，然后在碎片的主層加上 rotateY 旋轉動畫，再用動畫控制translateZ 向后移動
祥云入場: 利用 sin cos R 計算translateX translateZ，然后在云層主層加上 rotateY 旋轉動畫，再用動畫控制translateZ 向后移動

碎片代碼

//基礎框架版本 排成一圈
for (var i = 0; i < 27; i++) {
    var R = 10 + Math.round(Math.random()*240);
    var deg =  Math.round(Math.random()*360)
    css(span, "rotateY", deg)
    css(span, "translateZ", R)
}
// 添加上下分布
css(logo4, "translateZ", -2000)
css(logo4, "scale", 0)
for (var i = 0; i < 27; i++) {
    var xR = 20 + Math.round(Math.random() * 240) // 圓柱碎片的X半徑
    var xDeg = Math.round(Math.random() * 360)
    var yR = 10 + Math.round(Math.random() * 240) // 圓柱碎片的Y半徑
    var yDeg = Math.round(Math.random() * 360)
    css(span, "rotateY", xDeg);
    css(span, "translateZ", xR);
    css(span, "rotateX", yDeg);
    css(span, "translateY", yR)
}
// 從遠到近的移動
MTween({
    el: logo4,
    target: {
      translateZ: 0,
      scale: 100
    },
    time: 500,
    type: "easeOutStrong",
    callBack: function() {
      setTimeout(function() { //從近到遠
        MTween({
          el: logo4,
          target: {
            translateZ: -1000,
            scale: 20
          },
          ...
          })

祥云代碼
這里需要每一片云朵都面對我們自己

這里知道每一個R deg，便能求得x, z
x = Math.sin(deg Math.PI / 180) R
z = Math.cos(deg Math.PI / 180) R

  var span = document.createElement("span");
    span.style.backgroundImage = "url(" + imgData.cloud[i % 3] + ")";
    var R = 200 + (Math.random() * 150) // 設置隨機半徑
    var deg = (360 / 9) * i // 圓柱各個角度
    var x = Math.sin(deg * Math.PI / 180) * R // sin求得X
    var z = Math.cos(deg * Math.PI / 180) * R // cos求得Z
    var y = (Math.random() - .5) * 200 // 上下分布
    css(span, "translateX", x)
    css(span, "translateZ", z)
    css(span, "translateY", y)
    ...
    // 設置動畫
    MTween({
    el: cloud,
    target: {
      rotateY: 540
    },
    time: 3500,
    type: "easeIn",
    callIn: function() { // 這里需要用到運動過程的回調 將祥云外層的角度賦予內層祥云的每個角度
      var deg = -css(cloud, "rotateY");
      for (var i = 0; i < cloud.children.length; i++) {
        css(cloud.children[i], "rotateY", deg);
      }
    }
  })

3、主體，浮層圓柱形滾動入場

這里的圖片是由20張分割好的寬129px的圖片組成

每張圖片的角度deg為360/20,這樣就能得到中心點距離每張圖片的距離，利用數學的tan公式 R = (width / 2) / Math.tan((deg/ 2 )* Math.PI / 180)

var panoBg = document.querySelector("#panoBg")
var width = 129 // 一張圖片寬度
var deg = 360 / imgData.bg.length // 圓柱圖片角度
var R = parseInt((width / 2) / Math.tan((deg/ 2 )* Math.PI / 180) - 1) // tan@ = 對邊(R) / 臨邊(W/2)
var startDeg = 180; // 開始角度
for (var i = 0; i < imgData.bg.length; i++) {
  var span = document.createElement("span");
  css(span, "rotateY", startDeg)
  css(span, "translateZ", -R)
  span.style.backgroundImage = "url(" + imgData.bg[i] + ")";
  panoBg.appendChild(span);
  startDeg -= deg // 每張圖片角度遞減
}

設置主體從遠到近類似畫軸顯示出來，在span初始化時候都設置display="none"，然后設置定時器依次打開

var timer = setInterval(function() {
  panoBg.children[num].style.display = "block";
  num++
  if (num >= panoBg.children.length) {
    clearInterval(timer)
  }
}, 3600 / 2 / 20)

設置漂浮層
漂浮層相對簡單一些，動態創建漂浮層，設置初始translateX translateZ，遍歷對應的浮層，設置上面求得的半徑距離，角度

  var pano = document.querySelector("#pano"); // 浮層容器
  var deg = 18; // 差值角度
  var R = 406; // 上圖計算的R
  var nub = 0; // 計數
  var startDeg = 180; // 初始角度 
  css(pano, "rotateX", 0);
  css(pano, "rotateY", -180);
  css(pano, "scale", 0);
  var pano1 = document.createElement("div");
  pano1.className = "pano";
  css(pano1, "translateX", 1.564);
  css(pano1, "translateZ", -9.877);
  for (var i = 0; i < 2; i++) {
    var span = document.createElement("span");
    span.style.cssText = "height:344px;margin-top:-172px;";
    span.style.background = "url(" + imgData["pano"][nub] + ")";
    css(span, "translateY", -163); // 設定固定的值
    css(span, "rotateY", startDeg); // 角度逐級遞減
    css(span, "translateZ", -R);
    nub++;
    startDeg -= deg;
    pano1.appendChild(span)
  }
  var pano2 = document.createElement("div");
  pano2.className = "pano";
  css(pano2, "translateX", 20.225);
  css(pano2, "translateZ", -14.695);
  for (var i = 0; i < 3; i++) {
    var span = document.createElement("span");
    span.style.cssText = "height:326px;margin-top:-163px;";
    span.style.background = "url(" + imgData["pano"][nub] + ")";
    css(span, "translateY", 278);
    css(span, "rotateY", startDeg);
    css(span, "translateZ", -R);
    nub++;
    startDeg -= deg;
    pano2.appendChild(span)
  }

4、移動事件，陀螺儀，橫豎屏事件

移動事件需要監聽三個事件touchstart touchmove touchend
初始化按下的點startPoint, 主層角度panoBgDeg, 移動一度變化多少px的系數scale，主層深度startZ，最后角度lastDeg，最后差距lastDis

手指按下 touchstart

 document.addEventListener("touchstart", function(e) {
    startPoint.x = e.changedTouches[0].pageX //手指初始位置
    startPoint.y = e.changedTouches[0].pageY //
    panoBgDeg.x = css(panoBg, "rotateY") //主體容器左右移動 rotateY便是X軸
    panoBgDeg.y = css(panoBg, "rotateX")
  })

手指移動 touchmove

document.addEventListener("touchmove", function(e) {
    var nowDeg = {}
    var nowDeg2 = {} // 懸浮層也需要移動
    var nowPoint = {}
    nowPoint.x = e.changedTouches[0].pageX; //變化的位置
    nowPoint.y = e.changedTouches[0].pageY;
    var dis = {}
    dis.x = nowPoint.x - startPoint.x // 移動的距離X
    dis.y = nowPoint.y - startPoint.y
    var disDeg = {}
    disDeg.x = -(dis.x / scale.x) // 距離轉度數 
    disDeg.y = dis.y / scale.y
    nowDeg.y = panoBgDeg.y + disDeg.y // 開始角度 + 移動角度
    nowDeg.x = panoBgDeg.x + disDeg.x
    nowDeg2.x = panoBgDeg.x + (disDeg.x) * 0.95 // 浮層的稍微偏動
    nowDeg2.y = panoBgDeg.y + (disDeg.y) * 0.95
    if (nowDeg.y > 45) {
      nowDeg.y = 45
    } else if (nowDeg.y < -45) {
      nowDeg.y = -45
    }

    if (nowDeg2.y > 45) {
      nowDeg2.y = 45
    } else if (nowDeg2.y < -45) {
      nowDeg2.y = -45
    }
    lastDis.x = nowDeg.x - lastDeg.x //進行差距計算
    lastDeg.x = nowDeg.x
    lastDis.y = nowDeg.y - lastDeg.y
    lastDeg.y = nowDeg.y
    css(panoBg, "rotateX", nowDeg.y); // 進行主體角度賦值
    css(panoBg, "rotateY", nowDeg.x);
    css(pano, "rotateX", nowDeg2.y); // 懸浮層角度
    css(pano, "rotateY", nowDeg2.x);
    var disZ = Math.max(Math.abs(dis.x), Math.abs(dis.y))
    if (disZ > 300) {
      disZ = 300
    }
    css(tZ, "translateZ", startZ - disZ) // 控制拖拉遠近距離
  })

手指抬起 touchend

document.addEventListener("touchend", function(e) {
    var nowDeg = {
      x: css(panoBg, "rotateY"), // 獲取結束角度
      y: css(panoBg, "rotateX")
    };
    var disDeg = {
      x: lastDis.x * 10, // 
      y: lastDis.y * 10
    }
    MTween({
      el: tZ,
      target: {
        translateZ: startZ // 移動后回來 變近
      },
      time: 700,
      type: "easeOut"
    })
    MTween({
      el: panoBg,
      target: {
        rotateY: nowDeg.x + disDeg.x // 主體緩沖
      },
      time: 800,
      type: "easeOut"
    })
    MTween({
      el: pano,
      target: {
        rotateY: nowDeg.x + disDeg.x // 懸浮層緩沖
      },
      time: 800,
      type: "easeOut",
      callBack: function() {
        window.isTouch = false
        window.isStart = false
      }
    })
  })
}

設置景深隨不同屏幕適配進行調整

function setPerc() {
  resteview()
  window.onresize = resteview

  function resteview() {
    var view = document.querySelector("#view") // 最外層
    var main = document.querySelector("#main")
    var deg = 52.5
    var height = document.documentElement.clientHeight;
    var R = Math.round(Math.tan(deg / 180 * Math.PI) * height * .5);
    view.style.WebkitPerspective = view.style.perspective = R + "px"; // 設置景深
    css(main, "translateZ", R)
  }
}

陀螺儀橫豎屏事件

陀螺儀基礎

 window.addEventListener("deviceorientation", function(e) {
    e.beta // 左右
    e.gamma // 上下
})

橫豎屏基礎

 window.addEventListener("orientationchange", function(e) {
      window.orientation // 0 90 -90 180 代表四個方向
})

這里需要解決觸摸事件的沖突，需要定義一個全局的isTouch判斷，遇到觸摸就終止陀螺儀事件引起的變化。
同時需要注意橫豎屏會把陀螺儀的beta gamma 改變

 dir = window.orientation
 switch (dir) {
      case 0:
        x = e.beta;
        y = e.gamma;
        break;
      case 90:
        x = e.gamma;
        y = e.beta;
        break;
      case -90:
        x = -e.gamma;
        y = -e.beta;
        break;
      case 180:
        x = -e.beta;
        y = -e.gamma;
        break;
    }

開始傾斜時，記錄開始的陀螺儀位置，主體層的位置。
移動時候和觸摸一樣進行距離差值計算，并進行相加賦予主體層的變化。然后進行遠近動畫，主體移動動畫，懸浮層動畫。

 var nowTime = Date.now()
      // 檢測陀螺儀 轉動時間 與插件的20ms 兼容
    if (nowTime - lastTime < 30) {
      return
    }
    lastTime = nowTime
      // 角度傾斜
    if (!isStart) {
      //start
      isStart = true;
      start.x = x
      start.y = y
      startEl.x = css(pano, "rotateX")
      startEl.y = css(pano, "rotateY")
    } else {
      // move
      now.x = x
      now.y = y

      var dis = {}
      dis.x = now.x - start.x
      dis.y = now.y - start.y

      var deg = {}
      deg.x = startEl.x + dis.x
      deg.y = startEl.y + dis.y

      if (deg.x > 45) {
        deg.x = 45;
      } else if (deg.x < -45) {
        deg.x = -45;
      }

      var disXZ = Math.abs(Math.round((deg.x - css(pano, "rotateX")) * scale))
      var disYZ = Math.abs(Math.round((deg.y - css(pano, "rotateY")) * scale))

      var disZ = Math.max(disXZ, disYZ)
      if (disZ > 300) {
        disZ = 300
      }
      MTween({
        el: tZ,
        target: {
          translateZ: startZ - disZ
        },
        time: 300,
        type: "easeOut",
        callBack: function(){
          MTween({
            el:tZ,
            target:{
              translateZ: startZ // 進行緩沖動畫
            },
            time: 400,
            type: "easeOut"
          })
        }
      })

      MTween({
        el: pano,
        target: {
          rotateX: deg.x,
          rotateY: deg.y
        },
        time: 800,
        type: "easeOut"
      })

      MTween({
        el: panoBg,
        target: {
          rotateX: deg.x,
          rotateY: deg.y
        },
        time: 800,
        type: "easeOut"
      })

以上便是主要代碼，最好自己運行調試下，運用好動畫函數，理解每一個步驟。
前端實現3D VR 還有更牛的Three.js, A-Frame。繼續深究
該課程是由妙味課堂提供的，可以從基礎開始學習。

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LiuRhoRamen 2019-08-29 11:16 評論0 收藏0
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fancyLuo 2019-08-29 11:29 評論0 收藏0

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