3d怎样用鼠标旋转模型(让交互更加生动!有意思的鼠标跟随 3D 旋转动效)
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 。
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:
完整的代码 ,你可以戳这里:CodePen Demo -- CSS 3D Rotate With Mouse Move
最后
怎样 ,其实也不是很难吧?好了 ,本文到此结束 ,希望本文对你有所帮助 ?
如果还有什么疑问或者建议 ,可以多多交流 ,原创文章 ,文笔有限 ,才疏学浅,文中若有不正之处 ,万望告知 。
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