Transform-style和Perspective属性

Posted 2020-06-08

在《CSS3 Transform——transform-origin》一文中主要介绍了CSS3 Transform属性中的transform-origin属性的使用，其实在transform属性中，transform-origin属性仅是其中之一，要彻底理解transform属性，这是不够的，必须的理解其他属性的应用。今天将和大家一起探讨transform中transform-style和perspective相关属性的使用。

transform-style属性

transform-style属性是3D空间一个重要属性，指定嵌套元素如何在3D空间中呈现。他主要有两个属性值：flat和preserve-3d。

transform-style属性的使用语法非常简单：

transform-style: flat | preserve-3d

其中flat值为默认值，表示所有子元素在2D平面呈现。preserve-3d表示所有子元素在3D空间中呈现。

也就是说，如果对一个元素设置了transform-style的值为flat，则该元素的所有子元素都将被平展到该元素的2D平面中进行呈现。沿着X轴或Y轴方向旋转该元素将导致位于正或负Z轴位置的子元素显示在该元素的平面上，而不是它的前面或者后面。如果对一个元素设置了transform-style的值为preserve-3d，它表示不执行平展操作，他的所有子元素位于3D空间中。

transform-style属性需要设置在父元素中，并且高于任何嵌套的变形元素。最后，我们运用一个翻转的例子，来加深一下对transform-style属性的印象：

 

html模板

<div class="wrap">
    <div class="spin">
        <div class="rotate">
            <img src="images/cardKingClub.png"  width="142" height="200" />
        </div>
    </div>
</div>
<div class="wrap">
    <div class="spin">
        <div class="rotate three-d">
            <img src="images/cardKingClub.png"  width="142" height="200" />
        </div>
    </div>
</div>

 

CSS

.wrap {
    width: 500px;
    height: 300px;
    margin: 30px auto;
    position: relative;
    background: url(images/bg-grid.jpg) no-repeat center center;
    background-size: 100% 100%;
}
/*设置动画*/
@keyframes spin{
    0%{
        transform:rotateY(0deg)
    }
    100%{
        transform:rotateY(360deg)
    }
}
.spin {
    width: 142px;
    height: 200px;
    position: absolute;
    top: 50%;
    left: 50%;
    margin-left: -72px;
    margin-top: -101px;
    border: 1px dashed orange;
    cursor: pointer;
    transform-style: preserve-3d;
}
/*调用动画*/
.spin:hover{
    animation:spin 5s linear infinite;
}
.rotate {
    background: url(images/cardKingClub.png) no-repeat center;
    background-size: 100% 100%;
    border: 5px solid hsla(50,50%,50%,.9);
    transform: perspective(200px) rotateY(45deg);
}
.rotate img{
    border: 1px solid green;
    transform: rotateX(15deg) translateZ(10px);
    transform-origin: 0 0 40px;
}
/*改变transform-style的默认值*/
.three-d {
    transform-style: preserve-3d;
}

 

特别声明：为了节省篇幅，代码中CSS3属性代码省去了各浏览器的私有前缀，在实际操作中，需要将各浏览器前缀加上，才会有效果。

其效果如下所示：

正如您所看到的，当元素设置.rotate设置了flat值时，其子元素img不会根据translateZ()值摊开，而在同一平面旋转，如上图上部分所示；当元素.rotate设置了preserve-3d值时，其子元素img会根据translateZ()值摊开，不再会堆叠在一起，如上图下部分所示。

有一点需要特别提醒大家，如果你的元素设置了transform-style值为preserve-3d，就不能为了防止子元素溢出容器而设置overflow值为hidden，如果设置了overflow:hidden同样可以迫死子元素出现在同一平面（和元素设置了transform-style为flat一样的效果），如下图所示：

perspective属性

perspective属性对于3D变形来说至关重要。该属性会设置查看者的位置，并将可视内容映射到一个视锥上，继而投到一个2D视平面上。如果不指定透视，则Z轴空间中的所有点将平铺到同一个2D视平面中，并且变换结果中将不存在景深概念。

上面的描述可能让人难以理解一些，其实对于perspective属性，我们可以简单的理解为视距，用来设置用户和元素3D空间Z平面之间的距离。而其效应由他的值来决定，值越小，用户与3D空间Z平面距离越近，视觉效果更令人印象深刻；反之，值越大，用户与3D空间Z平面距离越远，视觉效果就很小。

在3D变形中，对于某些变形，例如下面的示例演示的沿Z轴的变形，perspective属性对于查看变形的效果来说必不可少。

我们先来看一个简单的实例，制作一个扑克牌3D旋转效果，并且一个在扑克牌的父元素添加了视距perspective，而另一个却没有设置：

HTML

<div>
    <img src="images/cardKingClub.png"  width="142" height="200" />
    <img src="images/cardKingClub.png"  width="142" height="200" />
</div>
<div>
    <img src="images/cardKingClub.png"  width="142" height="200" />
    <img src="images/cardKingClub.png"  width="142" height="200" />
</div>

 

CSS

div {
    width: 500px;
    height: 300px;
    margin: 30px auto;
    position: relative;
    background: url(images/bg-grid.jpg) no-repeat center center;
    background-size: 100% 100%;
}
div img {
    position: absolute;
    top: 50%;
    left: 50%;
    margin-left: -71px;
    margin-top: -100px; 
    transform-origin: bottom;
}
div img:nth-child(1){
    opacity: .5;
    z-index: 1;
}
div img:nth-child(2){
    z-index: 2;
    transform: rotateX(45deg);
}
div:nth-of-type(2){
    perspective: 500px;
}

 

其效果如下：

上图的效果完全说明了一切。父节点没有设置perspective的情况下，梅花King的3D旋转效果不明显，而在父节点设置perspective后，梅花King才像个3D旋转。

上例简单的演示了perspective的使用方法，我们回过头来，看看perspective的使用语法：

perspective：none | <length>

perspective属性包括两个属性：none和具有单位的长度值。其中perspective属性的默认值为none，表示无限的角度来看3D物体，但看上去是平的。另一个值<length>接受一个长度单位大于0的值。而且其单位不能为百分比值。<length>值越大，角度出现的越远，从而创建一个相当低的强度和非常小的3D空间变化。反之，此值越小，角度出现的越近，从而创建一个高强度的角度和一个大型3D变化。

比如你站在10英尺和1000英尺的地方看一个10英尺的立方体。在10英尺的地方，你距离立方体是一样的尺寸。因此视角转变远远大于站在1000英尺处的，立体尺寸是你距离立方体距离的百分之一。同样的思维适用于perspective的<length>值。我们一起来看一个实例，来加强这方面的理解：

HTML

<div class="wrapper w2">
    <div class="cube">
        <div class="side  front">1</div>
        <div class="side   back">6</div>
        <div class="side  right">4</div>
        <div class="side   left">3</div>
        <div class="side    top">5</div>
        <div class="side bottom">2</div>
    </div>
</div>
<div class="wrapper w1">
    <div class="cube">
        <div class="side  front">1</div>
        <div class="side   back">6</div>
        <div class="side  right">4</div>
        <div class="side   left">3</div>
        <div class="side    top">5</div>
        <div class="side bottom">2</div>
    </div>
</div>

 

CSS

.wrapper {
    width: 50%;
    float: left;
}
.cube {
    font-size: 4em;
    width: 2em;
    margin: 1.5em auto;
    transform-style: preserve-3d;
    transform: rotateX(-40deg) rotateY(32deg);
}
.side {
    position: absolute;
    width: 2em;
    height: 2em;
    background: rgba(255, 99, 71, 0.6);
    border: 1px solid rgba(0, 0, 0, 0.5);
    color: white;
    text-align: center;
    line-height: 2em;
}
.front {
    transform: translateZ(1em);
}
.top {
    transform: rotateX(90deg) translateZ(1em);
}
.right {
    transform: rotateY(90deg) translateZ(1em);
}
.left {
    transform: rotateY(-90deg) translateZ(1em);
}
.bottom {
    transform: rotateX(-90deg) translateZ(1em);
}

.back {
    transform: rotateY(-180deg) translateZ(1em);
}
.w1 {
    perspective: 100px;
}
.w2{
    perspective: 1000px;
}

 

效果如下图所示：

依据上面的介绍，我们可对perspective取值做一个简单的结论：

• perspective取值为none或不设置，就没有真3D空间。
• perspective取值越小，3D效果就越明显，也就是你的眼睛越靠近真3D。
• perspective的值无穷大，或值为0时与取值为none效果一样。

为了更好的理解perspective属性，我们很有必要把他和translateZ的关系结合起来。其实也可以把perspective的值简单的理解为人的眼睛到显示器的距离，而translate就是3D物体距离源点的距离，下面引用W3C的一张图来解说perspective和translateZ的关系。

上图显示了perspective属性和translateZ的位置比例。要顶部的图，Z是半个d，为了使用原始圆（轮廓）看起来出现在Z轴上（虚线圆），画布上的实体圆将扩大两部，如浅蓝色的圆。在底部图中显示，圆按比例缩小，致使虚线圆出现在画布后面，并且z的大小是距原始位置三分之一。

在3D变形中，除了perspective属性可以激活一个3D空间之外，在3D变形的函数中的perspective()也可以激活3D空间。他们不同的地方是：perspective用在舞台元素上（变形元素们的共同父元素）；perspective()就是用在当前变形元素上，并且可以与其他的transform函数一起使用。例如，我们可以把：

.stage {
    perspective: 600px
}

写成：

.stage .box {
    transform: perspective(600px);
}

来看一个简单示例：

HTML

<div class="stage">
    <div class="container">
        <img src="images/cardKingClub.png"  width="142" height="200" />
    </div>
</div>
<div class="stage">
    <div class="container">
        <img src="images/cardKingClub.png"  width="142" height="200" />
    </div>
</div>

 

CSS

.stage {
    width: 500px;
    height: 300px;
    margin: 30px auto;
    position: relative;
    background: url(images/bg-grid.jpg) no-repeat center center;
    background-size: 100% 100%;
}
.container {
    position: absolute;
    top: 50%;
    left: 50%;
    width: 142px;
    height: 200px;
    border: 1px dotted orange;
    margin-left: -71px;
    margin-top: -100px; 
}
.container img{
    transform: rotateY(45deg);
}
.stage:nth-child(1) .container{
    perspective: 600px;
}
.stage:nth-child(2) img {
    transform:perspective(600px) rotateY(45deg);
}

 

效果如下所示：

上图效果可以看出，虽然书写的形式，属性名称不一致，但是效果却一样。

虽然perspective属性和perspective()函数所起的功能是一样的，但其取值以及以运用的对像有所不同：

• perspective属性可以取值为none或长度值；而perspective()函数取值只能大于0，如果取值为0或比0小的值，将无法激活3D空间；
• perspective属性用于变形对像父元素；而perspective()函数用于变形对像自身，并和transform其他函数一起使用。

perspective-origin属性

perspective-origin属性是3D变形中另一个重要属性，主要用来决定perspective属性的源点角度。它实际上设置了X轴和Y轴位置，在该位置观看者好像在观看该元素的子元素。

perspective-origin属性的使用语法也很简单：

perspective-origin：[<percentage> | <length> | left | center | right | top | bottom] | [[<percentage> | <length> | left | center | right] && [<percentage> | <length> | top | center | bottom]]

该属性的默认值为“50% 50%”(也就是center)，其也可以设置为一个值，也可以设置为两个长度值：

• 第一个长度值指定相对于元素的包含框的X轴上的位置。它可以是长度值（以受支持的长度单位表示）、百分比或以下三个关键词之一：left（表示在包含框的X轴方向长度的0%），center（表示中间点）,或right（表示长度的100%）。
• 第二个长度值指定相对于元素的包含框的Y轴上的位置。它可以是长度值、百分比或以下三个关键词之一：top（表示在包含框的Y轴方向长度的0%），center（表示中间点），或bottom（表示长度的100%）。

注意，为了指转换子元素变形的深度，perspective-origin属性必须定义父元素上。通常perspective-origin属性本身不做任何事情，它必须被定义在设置了perspective属性的元素上。换句话说，perspective-origin属性需要与perspective属性结合起来使用，以便将视点移至元素的中心以外位置，如下图所示：

往往我们看一样东西不可能一直都在中心位置看，想换个角度，换个位置一看究竟，这个时候就离不开perspective-origin这个属性，下面来自于W3C官网的图可以简单阐述这一观点：

接下来的示例演示了修改perspective-origin的属性值对立方体的影响：

 

特别声明： 以上示例来自于http://css-tricks.com/almanac/properties/p/perspective-origin/

backface-visibility属性

backface-visibility属性决定元素旋转背面是否可见。对于未旋转的元素，该元素的正面面向观看者。当其Y轴旋转约180度时会导致元素的背面面对观众。

backface-visibility属性使用语法很简单：

backface-visibility: visible | hidden

该属性被设置为以下两个关键词之一：

• visible：为backface-visibility的默认值，表示反面可见
• hidden：表示反面不可见

一个元素的可见性与“backface-visibility:hidden”决定如下：

• 元素在3D环境下渲染上下文，将根据3D变形矩阵来计算，反之元素不在3D环境下渲染上下文，将根据2D变形矩阵来计算。
• 如果组件的矩阵在第3行、3列是负值，那么元素反面是隐藏，反之是可见的。

简单点来说，backface-visibility属性可用于隐藏内容的背面。默认情况下，背面可见，这意味着即使在翻转后，旋转的内容仍然可见。但当backface-visibility设置为hidden时，旋转后内容将隐藏，因为旋转后正面将不再可见。该功能可帮助您模拟多面的对象，例如下例中使用的纸牌。通过将backface-visibility设置为hidden，您可以轻松确保只有正面可见。

HTML

<div class="stage">
    <div class="container">
        <div class="card front"></div>
        <div class="card back"></div>
    </div>
</div>
<div class="stage">
    <div class="container">
        <div class="card front"></div>
        <div class="card back"></div>
    </div>
</div>
<div class="stage">
    <div class="container">
        <div class="card front"></div>
        <div class="card back"></div>
    </div>
</div>
<div class="stage">
    <div class="container">
        <div class="card front"></div>
        <div class="card back"></div>
    </div>
</div>
<div class="stage">
    <div class="container">
        <div class="card front"></div>
        <div class="card back"></div>
    </div>
</div>
<div class="stage">
    <div class="container">
        <div class="card front"></div>
        <div class="card back"></div>
    </div>
</div>
<div class="stage">
    <div class="container">
        <div class="card front"></div>
        <div class="card back"></div>
    </div>
</div>

 

CSS

*{
    margin: 0;
    padding: 0;
}
body {
    background-color: hsla(173,80%,21%,.9); 
}
.stage{
    float: left;
    border: 1px dotted orange;
    position: relative;
    margin: 20px;
    border-radius: 8px;
    perspective: 1000;
}
.container {
    width: 102px;
    height: 142px;
    position: relative;
    transition: 0.5s;
    transform-style: preserve-3d;
}
.card {
    position: absolute;
    top: 0;
    right: 0;
    bottom: 0;
    left: 0;
    backface-visibility: hidden;
}
.front {
    background: url(images/cardjfront.png) no-repeat center/100% 100%;
    z-index: 2;
}
.back {
    background: url(images/cardjback.png) no-repeat center/100% 100%;
    transform: rotateY(180deg);
}
.stage:nth-child(1) .container{
    transform: rotateY(0deg);
}
.stage:nth-child(2) .container{
    transform: rotateY(30deg);
}
.stage:nth-child(3) .container{
    transform: rotateY(60deg);
}
.stage:nth-child(4) .container{
    transform: rotateY(90deg);
}
.stage:nth-child(5) .container{
    transform: rotateY(120deg);
}
.stage:nth-child(6) .container{
    transform: rotateY(150deg);
}
.stage:nth-child(7) .container{
    transform: rotateY(180deg);
}

 

其效果如下：

在本例中，未旋转时，您将看到扑克牌正面，也就是红桃J，这是由于其定位于顶部。随着向扑克牌应用的旋转超过90度，第二个div的backface-visibility:hidden属性导致其不可见，因此将显示扑克牌正面。接来来我个可以将第二个div的backface-visibility设置为visible：

.card {
    position: absolute;
    top: 0;
    right: 0;
    bottom: 0;
    left: 0;
    backface-visibility: visible;
}

效果如下：

上面的示例，从视觉上不太好理解，我们通过两个3D立方体来做一个实例，让你能从视觉上更能直能的区分backface-visibility取值为hidden和visible的区别：

HTML

<div class="container">
    <h1>backface-visibility:visible</h1>
    <div class="cube backface-visibility-visible">
        <div class="side front">1</div>
        <div class="side back">2</div>
        <div class="side right">3</div>
        <div class="side left">4</div>
        <div class="side top">5</div>
        <div class="side bottom">6</div>
    </div>
</div>  

<div class="container">
    <h1>backface-visibility:hidden</h1>
    <div class="cube backface-visibility-hidden">
        <div class="side front">1</div>
        <div class="side back">2</div>
        <div class="side right">3</div>
        <div class="side left">4</div>
        <div class="side top">5</div>
        <div class="side bottom">6</div>
    </div>
</div>

 

CSS

.container {
  width: 500px;
  height: 300px;
  float: left;
  position: relative;
  margin: 30px;
  border: 1px solid #CCC;
  perspective: 1200px;
}
.cube {
  width: 100%;
  height: 100%;
  position: absolute;
  animation: spinCube 8s infinite ease-in-out;
  transform-style: preserve-3d;
  transform: translateZ( -100px );
}
@keyframes spinCube {
  0% { 
    transform: translateZ( -100px ) rotateX(   0deg ) rotateY(   0deg ); 
    }
  100% {
    transform: translateZ( -100px ) rotateX( 360deg ) rotateY( 360deg ); 
  }
}

.side {
 display: block;
 position: absolute;
 width: 196px;
 height: 196px;
 border: 2px solid black;
 line-height: 196px;
 font-size: 120px;
 font-weight: bold;
 color: white;
 text-align: center;
}

.cube.backface-visibility-visible .side {
  backface-visibility: visible;
}
.cube.backface-visibility-hidden .side {
  backface-visibility: hidden;
}

.cube .front  { background: hsla(   0, 100%, 50%, 0.7 ); }
.cube .back   { background: hsla(  60, 100%, 50%, 0.7 ); }
.cube .right  { background: hsla( 120, 100%, 50%, 0.7 ); }
.cube .left   { background: hsla( 180, 100%, 50%, 0.7 ); }
.cube .top    { background: hsla( 240, 100%, 50%, 0.7 ); }
.cube .bottom { background: hsla( 300, 100%, 50%, 0.7 ); }

.cube .front  {
  transform: translateZ( 100px );
}
.cube .back {
  transform: rotateX( -180deg ) translateZ( 100px );
}
.cube .right {
  transform: rotateY(   90deg ) translateZ( 100px );
}
.cube .left {
  transform: rotateY(  -90deg ) translateZ( 100px );
}
.cube .top {
  transform: rotateX(   90deg ) translateZ( 100px );
}
.cube .bottom {
  transform: rotateX(  -90deg ) translateZ( 100px );
}   

 

效果如下：

上例或许让您能更清楚的了解backface-visibility的visible和hidden的区别，上图中左边立方体每个页我们都能看得到，而右边的立方体我们只能看到视力范围的面。