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CSS实现鼠标跟随 3D 旋转效果 让交互活起来

时间:2018-11-01 04:26:34

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CSS实现鼠标跟随 3D 旋转效果 让交互活起来

一淘模板()给大家介绍一下如何使用CSS实现有意思的鼠标跟随 3D 旋转效果,让交互更加生动,希望对大家有所帮助!

今天,群友问了这样一个问题,如下所示的鼠标跟随交互效果,如何实现:

简单分析一下,这个交互效果主要有两个核心:

借助了 CSS 3D 的能力

元素的旋转需要和鼠标的移动相结合

本文,就将讲述如何使用纯 CSS 实现类似的交互效果,以及,借助 JavaScript 绑定鼠标事件,快速还原上述效果。【推荐学习:css视频教程】

纯 CSS 实现元素的 3D 旋转

如果不借助 JavaScript,仅仅只是 CSS,如何实现类似的 3D 旋转效果呢?

这里会运用到一种名为正反旋转相消或者是正负旋转相消的小技巧。嗯,名字起的很奇怪,好像数学概念一样。

在动画中,旋转是非常常用的属性,

{transform: rotate(90deg);}

如果我们给不同的层级的元素,添加不同方向的旋转,会发生什么呢?

首先假设一下场景,我们有这样的一层 HTML 结构:

<div class="reverseRotate"><div class="rotate"><div class="content">正负旋转相消3D动画</div></div></div>

样式如下:

.content内是我们的主要内容,好了,现在想象一下,如果父元素.rotate进行正向 linear 360° 旋转,最外层的父级元素.reverseRotate进行反向 linear 360° 旋转,效果会是啥样?

CSS 代码如下:

.rotate {animation: rotate 5s linear infinite;}.reverseRotate {animation: reverseRotate 5s linear infinite;}@keyframes rotate {100% {transform: rotate(360deg);}}@keyframes reverseRotate {100% {transform: rotate(-360deg);}}

我们可以得到这样一种动画(注意,下图是 GIF 不是 PNG):

神奇!因为一正一反的旋转,且缓动函数一样,所以整个.content看上去依然是静止的!注意,这里整个.content静止的非常重要。

有读者看到这里就要骂人了,作者你个智障,静止了不就没动画了吗?哪来的动画技巧?

别急!虽然看上去是静止的,但是其实祖先两个元素都是在旋转的!这会看上去风平浪静的效果底下其实是暗流涌动。用开发者工具选取最外层祖先元素是这样的:

既然如此,我们继续思考,如果我在其中旋转的一个父元素上,添加一些别的动画会是什么效果?想想就很刺激。

首先,我们先给这几个元素添加 CSS 3D 转换:

div {transform-style: preserve-3d;perspective: 100px;}

接着,尝试修改上面的旋转动画,在内层旋转上额外添加一个 rotateX:

@keyframes rotate {0% {transform: rotateX(0deg) rotateZ(0deg);}50% {transform: rotateX(40deg) rotateZ(180deg);}100% {transform: rotateX(0deg) rotateZ(360deg);}}

效果如下:

Wow,这里需要好好理解一下。由于内容.content层是静止的但其实外层两个图层都在旋转,通过设置额外的rotateX(40deg),相当于叠加多了一个动画,由于正反旋转抵消了,所有整个动画只能看到旋转的rotateX(40deg)这个动画,产生了上述的效果。

这样,在没有 JavaScript 介入的情况下,我们就模拟了题图所示的 3D 效果。当然,仅仅是这样,与用户的联动是不够的,如果一定要结合鼠标移动,我们就需要 JavaScript 的一些辅助了。

借助 Javascript 实现鼠标跟随 3D 旋转动效

我们的目标是实现这样一个动画效果:

这里,我们其实有两个核心元素:

鼠标活动区域

旋转物体本身

鼠标在鼠标活动区域内的移动,会影响旋转物体本身的 3D 旋转,而旋转的方向其实可以被分解为 X 轴方向与 Y 轴方向。

我们来看一下,假设我们的 HTML 结构如下:

<body><div id="element"></div></body>

得到这样一个图形:

这里,body的范围就是整个鼠标可活动区域,也是我们添加鼠标的mousemove事件的宿主 target,而#element就是需要跟随鼠标一起转动的旋转物体本身。

因为整个效果是需要基于 CSS 3D 的,我们首先加上简单的 CSS 3D 效果:

body {width: 100vw;height: 100vh;transform-style: preserve-3d;perspective: 500px;}div {width: 200px;height: 200px;background: #000;transform-style: preserve-3d;}

效果如下:

没有什么不一样。这是因为还没有添加任何的 3D 变换,我们给元素添加 X、Y 两个方向的rotate()试一下(注意,这里默认的旋转圆心即是元素中心):

div {transform: rotateX(15deg) rotateY(30deg);}

效果如下,是有那么点意思了:

好,接下来,我们的目标就是通过结合 mouseover 事件,让元素动起来。

控制 X 方向的移动

当然,为了更加容易理解,我们把动画拆分为 X、Y 两个方向上的移动。首先看 X 方向上的移动:

这里,我们需要以元素的中心为界:

当鼠标在中心右侧连续移动,元素绕 Y 轴移动,并且值从 0 开始,越来越大,范围为(0, +∞)deg

反之,当鼠标在中心左侧连续移动,元素绕 Y 轴移动,并且值从 0 开始,越来越小,范围为(-∞, 0)deg

这样,我们可以得到这样一个公式:

rotateY = (鼠标 x 坐标 - 元素左上角 x 坐标 - 元素宽度的一半)deg

通过绑定 onmousemove 事件,我们尝试一下:

const mouseOverContainer = document.getElementsByTagName("body")[0];const element = document.getElementById("element");mouseOverContainer.onmousemove = function(e) {let box = element.getBoundingClientRect();let calcY = e.clientX - box.x - (box.width / 2);element.style.transform = "rotateY(" + calcY + "deg) ";}

效果如下:

好吧,旋转的太夸张了,因此,我们需要加一个倍数进行控制:

const multiple = 20;const mouseOverContainer = document.getElementsByTagName("body")[0];const element = document.getElementById("element");mouseOverContainer.onmousemove = function(e) {let box = element.getBoundingClientRect();let calcY = (e.clientX - box.x - (box.width / 2)) / multiple;element.style.transform = "rotateY(" + calcY + "deg) ";}

通过一个倍数约束后,效果好了不少:

控制 Y 方向的移动

同理,我们利用上述的方式,同样可以控制 Y 方向上的移动:

const multiple = 20;const mouseOverContainer = document.getElementsByTagName("body")[0];const element = document.getElementById("element");mouseOverContainer.onmousemove = function(e) {let box = element.getBoundingClientRect();let calcX = (e.clientY - box.y - (box.height / 2)) / multiple;element.style.transform = "rotateX(" + calcX + "deg) ";};

效果如下:

当然,在这里,我们会发现方向是元素运动的方向是反的,所以需要做一下取反处理,修改下calcX的值,乘以一个-1即可:

let calcX = (e.clientY - box.y - (box.height / 2)) / multiple * -1;

结合 X、Y 方向的移动

OK,到这里,我们只需要把上述的结果合并一下即可,同时,上面我们使用的是onmousemove触发每一次动画移动。现代 Web 动画中,我们更倾向于使用requestAnimationFrame去优化我们的动画,确保每一帧渲染一次动画即可。

完整的改造后的代码如下:

const multiple = 20;const mouseOverContainer = document.getElementsByTagName("body")[0];const element = document.getElementById("element");function transformElement(x, y) {let box = element.getBoundingClientRect();let calcX = -(y - box.y - (box.height / 2)) / multiple;let calcY = (x - box.x - (box.width / 2)) / multiple;element.style.transform = "rotateX("+ calcX +"deg) "+ "rotateY("+ calcY +"deg)";}mouseOverContainer.addEventListener('mousemove', (e) => {window.requestAnimationFrame(function(){transformElement(e.clientX, e.clientY);});});

至此,我们就能简单的实现题图所示的鼠标跟随 3D 旋转动效:

设置平滑出入

现在,还有最后一个问题,就是当我们的鼠标离开活动区域时,元素的 transform 将停留在最后一帧,正确的表现应该是复原到原状。因此,我们还需要添加一些事件监听做到元素的平滑复位。

通过一个mouseleave事件配合元素的transition即可。

div {// 与上述保持一致...transition: all .1s;}

mouseOverContainer.addEventListener('mouseleave', (e) => {window.requestAnimationFrame(function(){element.style.transform = "rotateX(0) rotateY(0)";});});

至此,我们就可以完美的实现平滑出入,整体效果最终如下:

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