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CSS 还原拉斯维加斯球数字动画
来源:cnblogs  作者:ChokCoco  时间:2023/10/19 10:04:55  对本文有异议

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最近大家刷抖音,是否有刷到拉斯维加斯的新地标 「Sphere」:

场馆内部的视觉效果非常惊人,其中一个效果让我虎躯一震:

我的第一想法就是,这个看起来用 CSS 也可以实现嘛?还有 CSS 不能实现的?

本文,就将尝试使用 CSS,大致还原这个效果。

拆解动画效果

其实,上述的动画效果,本质就是一个 3D 立方体。

同时,3D 立方体上每个面存在颜色不一样的文字,文字和颜色都在随机变化。

也就是说,我们需要实现一个 3D 立方体:

同时,我们还需要实现这样一个动画效果 -- 文字和颜色都在随机变化的平面效果:

两者组合一下,再挪动 3D 元素的景深距离,就能实现我们想要的效果!

好,下面我们一个一个实现。

实现一个 3D 立方体

实现一个 3D 立方体,相对另外一个文字和颜色都在随机变化的平面效果而言,属于非常非常简单的一步了。

我们在非常多篇文章中也讲过具体的实现方式:

最常见的 3D 图形,莫过于一个 3D 立方体。

如果没有上下两个面,只是一个 4 个面的图形,大概是这样:

这样一个图形,利用 CSS 3D,如何快速实现呢?

首先,构造这么一个结构:

  1. <div class="perspective">
  2. <div class="container">
  3. <div class="img">3</div>
  4. <div class="img">D</div>
  5. <div class="img"></div>
  6. <div class="img"></div>
  7. </div>
  8. </div>

4 个面,就是最内层的 4 个 .img,首先,需要给两个父容器,设置 3D 的属性:

  1. .perspective {
  2. perspective: 3000px;
  3. }
  4. .container {
  5. width: 400px;
  6. height: 400px;
  7. transform-style: preserve-3d;
  8. }

简单解释一下:

  1. perspective 可以作用于元素的后代,设置在最上层即可;
  2. transform-style: preserve-3d 设置给最终需要 3D 空间的元素的父容器之上,由于最终是 4 个 .img 需要 3D 空间,因此设置给 .container 即可。

接下来,就是最为核心的,如何设置 4 个 .img 元素的 3D 变换,使之形成 3D 立方体。

技巧就是:先旋转,再位移

这里给出一个俯视效果图:

以上述 Demo 中的正方体为例子,class 为 .img 的 div 块的高宽为 400px*400px。那么要利用 4 个 这样的 div 拼接成一个正方体,需要分别将 4 个 div 绕 Y 轴旋转 [90°, 180°, 270°, 360°],再 translateY(200px)

值得注意的是,一定是先旋转角度,再偏移距离,这个顺序很重要

代码如下:

  1. .img {
  2. position: absolute;
  3. top: 0;
  4. left: 0;
  5. width: 400px;
  6. height: 400px;
  7. }
  8. @for $i from 1 through $imgCount {
  9. .img:nth-child(#{$i}) {
  10. transform: rotateY(($i * 90deg)) translateZ(200px);
  11. }
  12. }

效果如下:

此时,可能会觉得图片太太太大了,此时,我们可以通过给中间层 .container 设置一个恰当的 translateZ 进行视觉大小上的调节。

  1. .container {
  2. transform: translateZ(-3000px);
  3. }

这样,就能得到恰当大小的立方体元素效果:

完整的代码,你可以戳这里:CodePen Demo -- 3D Cube

当然,对于我们这个效果,我们 5 要五个面(前后左右与上方即可),因此,我们基于上述的基础知识铺垫,重新实现一个我们需要的框架结构:

  1. <div class="perspective">
  2. <div class="container">
  3. <div class="g-panel"></div>
  4. <div class="g-panel"></div>
  5. <div class="g-panel"></div>
  6. <div class="g-panel"></div>
  7. <div class="g-panel"></div>
  8. </div>
  9. </div>

并且,我们希望我们的图形是一个立方体,只需要稍微改造长宽和 translateZ() 的即可。这样,我们就能得到一个前后左右与上方 5 个面的立方体元素。

示意效果如下:

实现文字动画效果

OK,立方体我们先放在一边。

接下来,我们尝试来实现这个效果:

这个效果如果一个文字用一个 DIV 承载实现,那是非常容易的,但是这样势必会造成元素过多,再设置动画效果,则会导致页面太为卡顿

所以,我们需要另辟蹊径。这里,我们可以使用多层渐变配合 background-clip: text

首先,我们利用等宽字体,随机实现一列文字:

  1. <div>ABCDEFGHIJKLMN</div>
  1. div {
  2. font-family: monospace;
  3. text-align: center;
  4. font-size: 25px;
  5. width: 25px;
  6. line-height: 25px;
  7. color: #fff;
  8. }

效果大致如下:

此时,如果我们再利用线性渐变,给每个字符的对应空间(也就 25px x 25px),设置上不同的颜色,大概是这样:

  1. @function randomLinear($count) {
  2. $value: '';
  3. @for $i from 0 through ($count - 1) {
  4. $value: $value + randomColor() + string.unquote(" 0 #{$i * 25}px,");
  5. }
  6. @return linear-gradient(string.unquote(#{$value}) randomColor() 0 100%);
  7. }
  8. @function randomColor() {
  9. @return rgb(randomNum(255), randomNum(255), randomNum(255));
  10. }
  11. div {
  12. // ...
  13. background: randomLinear(14);
  14. }

其中,randomLinear(14) 是一个 SASS 函数,参数 14 表示生成 14 层线性渐变,每一个文字区域的颜色都是随机的,经过编译后的其中一种结果如下:

  1. div {
  2. // ...
  3. background: linear-gradient(#feea96 0 25px, #edde42 0 50px, #e2344a 0 75px, #cdab7e 0 100px, #e16c8b 0 125px, #dcdc7d 0 150px, #dcb42a 0 175px, #d6a587 0 200px, #984f71 0 225px, #221e34 0 250px, #5e9a69 0 275px, #a955e4 0 300px, #4e908f 0 325px, #8d177e 0 350px);
  4. }

上面,我们按照每间隔 25px 的高度,利用线性渐变随机设置了一种颜色,最终,能够得到这么个效果:

此时,我们只需要再设置 background-clip: text,配合透明文字颜色 color: transparent,就可以实现单个 div 内,单列文字,每个字体的颜色都是不一样的:

  1. div {
  2. // ...
  3. background: randomLinear(14);
  4. background-clip: text;
  5. color: transparent;
  6. }

此时,效果如下:

当然,文字颜色可以随机,那么文字本身也应该随机。这个不难,我们也可以借助 SASS 函数,编写一个随机字符的函数,通过元素的伪元素 content 进行设置。

那么此时,完整的代码可能是这样的:

  1. <div></div>
  1. $str: 'QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNMabcdefghigklmnopqrstuvwxyz123456789';
  2. $length: str-length($str);
  3. @function randomLinear($count) {
  4. $value: '';
  5. @for $i from 0 through ($count - 1) {
  6. $value: $value + randomColor() + string.unquote(" 0 #{$i * 25}px,");
  7. }
  8. @return linear-gradient(string.unquote(#{$value}) randomColor() 0 100%);
  9. }
  10. @function randomColor() {
  11. @return rgb(randomNum(255), randomNum(255), randomNum(255));
  12. }
  13. @function randomChar() {
  14. $r: random($length);
  15. @return str-slice($str, $r, $r);
  16. }
  17. @function randomChars($number) {
  18. $value: '';
  19. @if $number > 0 {
  20. @for $i from 1 through $number {
  21. $value: $value + randomChar();
  22. }
  23. }
  24. @return $value;
  25. }
  26. div {
  27. position: relative;
  28. width: 25px;
  29. height: 350px;
  30. &::before {
  31. content: randomChars(14);
  32. position: absolute;
  33. font-family: monospace;
  34. background: randomLinear(14);
  35. background-clip: text;
  36. color: transparent;
  37. text-align: center;
  38. font-size: 25px;
  39. width: 25px;
  40. line-height: 25px;
  41. }
  42. }

这样,每次 div 内的文字,都是从上面 SASS 函数中 $str 变量中随机取的:

接下来,我们需要实现文字的随机跳变,也很好做,我们需要在一开始,随机生成多个不同的 content,然后,借助 CSS 动画,进行切换。

  1. div {
  2. &::before {
  3. content: randomChars(14);
  4. --content1: "#{randomChars(14)}";
  5. --content2: "#{randomChars(14)}";
  6. --content3: "#{randomChars(14)}";
  7. --content4: "#{randomChars(14)}";
  8. animation: contentChange 1s infinite;
  9. }
  10. }
  11. @keyframes contentChange {
  12. 20% {
  13. content: var(--content1);
  14. }
  15. 40% {
  16. content: var(--content2);
  17. }
  18. 60% {
  19. content: var(--content3);
  20. }
  21. 80% {
  22. content: var(--content4);
  23. }
  24. }

这里,我们一次生成了 5 个 content,其中 4 个用 CSS 变量保存了起来,随后,在 CSS 动画中,利用提前生成好的 content,进行字符内容的替换,此时,整个效果如下:

随机内容有了,单个字体颜色不一样有了,就差颜色的随机跳变动画了,这个也非常好做,我们在多篇文章也提及过,利用 filter: hue-rotate() 可以快速实现内容的颜色切换。

  1. div {
  2. animation: colorChange 1s steps(12) infinite;
  3. }
  4. @keyframes colorChange {
  5. 100% {
  6. filter: hue-rotate(360deg);
  7. }
  8. }

我们利用了 filter: hue-rotate() 加上了步骤动画(steps),成功的实现了颜色的跳变!效果如下:

当然,我们最终要实现的是整个面随机颜色加上随机文字的跳变动画,只需要在上述的基础上,利用 SASS 函数,循环重复多列操作即可。基于上述所有内容的铺垫,我们最终的单个面下的动画效果代码如下:

  1. <div class="g-container">
  2. <div></div>
  3. // ... 一个 32 个子 div
  4. <div></div>
  5. </div>
  1. @use "sass:string";
  2. $str: 'QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNMabcdefghigklmnopqrstuvwxyz123456789';
  3. $length: str-length($str);
  4. $size: 25;
  5. $count: 41;
  6. @function randomNum($max, $min: 0, $u: 1) {
  7. @return ($min + random($max)) * $u;
  8. }
  9. @function randomLinear($count) {
  10. $value: '';
  11. @for $i from 0 through ($count - 1) {
  12. $value: $value + randomColor() + string.unquote(" 0 #{$i * 25}px,");
  13. }
  14. @return linear-gradient(string.unquote(#{$value}) randomColor() 0 100%);
  15. }
  16. @function randomColor() {
  17. @return rgb(randomNum(255), randomNum(255), randomNum(255));
  18. }
  19. @function randomChar() {
  20. $r: random($length);
  21. @return str-slice($str, $r, $r);
  22. }
  23. @function randomChars($number) {
  24. $value: '';
  25. @if $number > 0 {
  26. @for $i from 1 through $number {
  27. $value: $value + randomChar();
  28. }
  29. }
  30. @return $value;
  31. }
  32. body,
  33. html {
  34. width: 100%;
  35. height: 100%;
  36. background: #000;
  37. font-family: monospace;
  38. }
  39. .g-container {
  40. position: relative;
  41. width: 800px;
  42. height: 800px;
  43. display: flex;
  44. animation: colorChange 1s steps(12) infinite;
  45. div {
  46. position: relative;
  47. width: #{$size}px;
  48. height: 800px;
  49. flex-shrink: 0;
  50. &::before {
  51. position: absolute;
  52. inset: 0;
  53. text-align: center;
  54. font-size: #{$size}px;
  55. width: #{$size}px;
  56. text-align: center;
  57. line-height: #{$size}px;
  58. color: transparent;
  59. }
  60. }
  61. @for $i from 1 to $count {
  62. div:nth-child(#{$i}) {
  63. &::before {
  64. content: randomChars(32);
  65. --content1: "#{randomChars(32)}";
  66. --content2: "#{randomChars(32)}";
  67. --content3: "#{randomChars(32)}";
  68. --content4: "#{randomChars(32)}";
  69. animation: contentChange 1s infinite;
  70. background: randomLinear(32);
  71. background-clip: text;
  72. }
  73. }
  74. }
  75. }
  76. @keyframes colorChange {
  77. 100% {
  78. filter: hue-rotate(360deg);
  79. }
  80. }
  81. @keyframes contentChange {
  82. 20% {
  83. content: var(--content1);
  84. }
  85. 40% {
  86. content: var(--content2);
  87. }
  88. 60% {
  89. content: var(--content3);
  90. }
  91. 80% {
  92. content: var(--content4);
  93. }
  94. }

这样,我们就成功的实现了单个平面下的,颜色随机,文字随机,且不断变化的动画效果:

单个平面下的完整代码,你可以戳这里:CodePen Demo -- Single Panel Random Text

实现立体效果

有了上面的立方体和单个平面的效果,要实现立体效果就不难了。我们尝试将两者结合起来。

改造原有的立方体结构,大致改成如下形式:

  1. .perspective
  2. .container
  3. .g-panel
  4. -for(var i=0; i<32; i++)
  5. div
  6. .g-panel
  7. -for(var i=0; i<32; i++)
  8. div
  9. .g-panel
  10. -for(var i=0; i<32; i++)
  11. div
  12. .g-panel
  13. -for(var i=0; i<32; i++)
  14. div
  15. .g-panel
  16. -for(var i=0; i<32; i++)
  17. div

上面采用了 PUG 模板引擎来简化代码,编译后的效果如下:

  1. <div class="perspective">
  2. <div class="container">
  3. <div class="g-panel">
  4. <div></div>
  5. // ... 32 个
  6. <div></div>
  7. <div class="g-panel">
  8. <div></div>
  9. // ... 32 个
  10. <div></div>
  11. <div class="g-panel">
  12. <div></div>
  13. // ... 32 个
  14. <div></div>
  15. <div class="g-panel">
  16. <div></div>
  17. // ... 32 个
  18. <div></div>
  19. <div class="g-panel">
  20. <div></div>
  21. // ... 32 个
  22. <div></div>
  23. </div>
  24. </div>

这里,我们只需要实现 5 个面的立方体即可(前后左右以及上方)。

每个 .g-panel,实现一个我们上面铺垫的单面文字跳变效果,这样,我们就能得到这么一个立体的 3D 立方体动画效果:

接下来,我们只需要稍加调试,通过控制 perspectivetransform: translateZ() 控制视觉上的纵深,将画面的视角放置于整个立方体之中,即可得到这么个效果:

好,最后,我们模拟文章开头拉斯维加斯球的效果,让顶部的平面,向下运动,实现一种天花板往下掉的动画效果,最终,我们即可使用纯 CSS,大致模拟出整个效果:

由于 GIF 录制问题,实际效果会比 GIF 展示效果更为震撼。

使用 CSS 实现的完整的代码以及整个效果,你可以点击这里进行查看:CodePen Demo -- Las Vegas Sphere Cube Random Text

最后

本文到此结束,希望对你有帮助 ??

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