3d transform的坐标空间及位置_html/css_WEB-ITnose

还是其他html元素，它们都是平的，没有厚度，像纸片一样。但纸片就可以搭东西，所以，一个DOM元素用作三维物体的一个“面”，把这些“面”有序地组织起来，得到的就是三维物体了！

事实上，在三维引擎里，三维物体也不是实体，它们都是由一系列平面（多边形）所围成的（并可以在平面上添加纹理和贴图）。

正方体

现在来做一个正方体，现在先不用考虑perspective。正方体有六个面，然后需要用一个元素来装这六个面，所以html是：

    
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对应的css是（边长120px，省略浏览器私有前缀，后文同）：

.cube{    position: absolute;    transform-style: preserve-3d;}.cube .surface{    position: absolute;    width: 120px;    height: 120px;    border: 1px solid #ccc;    background: rgba(255,255,255,0.8);    box-shadow: inset 0 0 20px rgba(0,0,0,0.2);    line-height: 120px;    text-align: center;    color: #333;    font-size: 100px;}.cube .surface-1 {    transform: translateZ(60px);}.cube .surface-2 {    transform: rotateY(90deg) translateZ(60px);} .cube .surface-3 {    transform: rotateX(90deg) translateZ(60px);}.cube .surface-4 {    transform: rotateY(180deg) translateZ(60px);}.cube .surface-5 {    transform: rotateY(-90deg) translateZ(60px);}.cube .surface-6 {    transform: rotateX(-90deg) translateZ(60px);}

其中， transform-style: preserve-3d;保证所有子元素都处于同一个三维空间（这里是三维渲染上下文 3D rendering context）内，也就是告诉浏览器你是想用这些元素做一个三维场景，而不仅仅只是要单个元素的简单三维效果。

position: absolute;是一个习惯做法，因为三维物体并不符合一般平面网页内容的排版，所以我们会比较多地希望它不要占据布局空间。

6个面位置都不一样，但却都有 translateZ(60px);，你已经知道这是因为巧妙搭配了在它之前的变换函数。

一旦构成正方体的6个 div.surface的位置确定后，就可以操作它们的父元素 div.cube来整体移动、旋转这个正方体。

将三维物体添加到可视区域

只是有了这样的一个三维物体，我们就可以说有了一个三维场景了。但是，三维场景和平面图不同，比如这个正方体，我从不同的位置，不同的角度去观察它，我眼里看到的都是不一样的：

那么，这样的三维场景要如何呈现在平面的网页里呢？

这就是三维引擎里的摄像机的概念来源了。就像电影里表现同一个场景会用不同的镜头那样，我们需要定义场景里的摄像机来生成最终呈现在屏幕里的二维画面。比如three.js里的摄像机是这样的感觉：

这个图里标明的是摄像机定义时使用的参数，其中包括视野范围，图像宽高比等。可以感受到还是有很多内容的。

相比之下，网页里的三维场景摄像机就弱多了，你需要用的是 perspective和 perspective-origin。

perspective定义摄像机（也就是作为观众的我们）到屏幕的距离， perspective-origin定义摄像机观察到的画面中的灭点（vanishing point）的位置。虽然它们并不能方便地让你直接定义摄像机的位置和观察角度等，但只要适当地应用它们，是可以一定程度上控制摄像机的画面效果的。

控制摄像机画面

网页里的摄像机一般是这样用的：

.camera{    position: relative;    perspective: 1200px;    perspective-origin: 50% 50%;    transform-style: preserve-3d;}

在网页里，无论你搭建了怎样的三维场景，只要你希望它显示出来，就应该像这样把构成场景的三维物体都放在一个容器元素里，然后为容器元素添加摄像机属性（ perspective和 perspective-origin）。

此外，还需要注意添加 transform-style: preserve-3d;以保证多个三维物体都位于同一空间（这样才有三维引擎的味道，对吧？）。

下面这个场景里有三个正方体，然后摄影师正在做弹跳练习（限支持3d transform的浏览器）：

http://runjs.cn/detail/daqoq5tf

这段动作的动画代码是这样：

.camera{    animation: cameraMove 2s ease-out infinite alternate both;}@keyframes cameraMove{    0%{       perspective-origin: 50% 180px;    }    100%{       perspective-origin: 50% -200px;    }}

可以看出， perspective-origin虽然是指三维透视的灭点的位置，但它的确和我们理解的摄像机的位置是紧密关联的。如果摄像机在空间里的位置是 (x, y, z)的话， perspective-origin的两个值有一点像指定 x和 y的感觉。这里只说“有一点像”，是因为灭点位置和摄像机的位置毕竟是不同的概念，这可能还需要多看一些三维空间来体会。

那么，在上面的例子中，摄影师不只是这样跳起来，而是想要向更深处前进，应该怎么做呢？

答案是，在网页里，你不能这样移动摄像机，你需要换一个思路，参照相对运动的关系，改为让整个三维场景向你移动。不过，说到这里，前面提到的摄像机的另一个属性， perspective，为什么它不行呢？

perspective代表摄像机距离屏幕的距离，看上去和z轴深度非常近似。但是，它并不等同于摄像机的 z坐标位置（ perspective还只能取正值），而是会影响摄像机本身的其他属性。下面用这个图说明 perspective的值变化的效果（修改自w3c的配图）：

图中 d1和 d2分别表示两个不同的 perspective的值，其中 d2小于 d1。然后，你会惊奇地发现，一个原本位于屏幕之后（ z坐标为负值）的物体，竟然是随着“走近”而变得更小了！显然，这不符合我们在三维空间里运动的基本感受。其原因是，网页的三维投影平面是固定的， perspective在改变摄像机的位置的同时，也同时改变了摄像机本身的其他属性（类似前面的three.js的摄像机那张图里的各种参数）。

所以，一般来说， perspective应维持一个固定的值。想要用3d transform做出在三维空间里自由移动的效果（就像各种3d游戏），应该通过相对运动的方法实现。

其他补充

transform对布局的影响

transform影响的是视觉渲染，而不是布局。因此，除以下情况外，transform不会影响到布局：

这个因为 overflow生成滚动条从而影响布局的反例，也发生于 position: relative;再进行偏移的情况。

left、top等常规属性对3d transform的影响

相对于transform的 translate3d()这类改变空间位置的变换函数，原来css里就有的定位属性 left、 top似乎会让情况变得很复杂。

对此，有一个比较推荐的分析方式：就三维空间的位置而言，常规属性 left、 top，甚至 margin-left等，是先生效的，它们的效果其实只有一个，就是改变元素的初始位置，从而改变元素的 transform-origin的那个原点位置，然后三维空间的transform是后生效的，它会再基于前面的 transform-origin继续改变位置。

perspective-origin和transform-origin的区别

现在你已经了解到， perspective-origin是一个摄像机的属性，定义的是透视画面的灭点，而 transform-origin是任意元素都有的，定义的是的元素的transform坐标系的原点。

结语

本文是我对目前网页里用3d transform创建三维空间的总结，其中混入了一些三维引擎的知识，并对比着来一一说明。感觉3d transform还是有自己比较明确的定位的，虽然和三维引擎相比很简陋，但它已经足够用来为网页添加吸引人的三维效果。

如果你也想过用3d transform做稍复杂的三维空间，希望本文能有所帮助。

（重新编辑自我的博客，原文地址： http://acgtofe.com/posts/2015/12/xyz-3d-in-css/）