CSS3的2D与3D转换

2D和3D转换涉及到数学中的知识，作为一个数学专业的毕业生，不研究一下岂不是对不起自己的专业？

首先来看几个参数：

1、transform-origin：origin(起源，起点)，也即变形的起点，在数学上可以理解为坐标原点。

　　其语法为：transform-origin：[<percentage> | <length> | left | center | right | top | bottom] | [<percentage> | <length> | left | center | right] | [[<percentage> | <length> | left | center | right] && [<percentage> | <length> | top | center | bottom]] <length> ?

　　描述为普通语言为：

　　/*只设置一个值的语法*/
　　transform-origin: x-offset
　　transform-origin:offset-keyword
　　/*设置两个值的语法*/
　　transform-origin：x-offset y-offset
　　transform-origin：y-offset x-offset-keyword
　　transform-origin：x-offset-keyword y-offset
　　transform-origin：x-offset-keyword y-offset-keyword
　　transform-origin：y-offset-keyword x-offset-keyword
　　/*设置三个值的语法*/
　　transform-origin：x-offset y-offset z-offset
　　transform-origin：y-offset x-offset-keyword z-offset
　　transform-origin：x-offset-keyword y-offset z-offset
　　transform-origin：x-offset-keyword y-offset-keyword z-offset
　　transform-origin：y-offset-keyword x-offset-keyword z-offset

　　transform-origin属性值可以是百分比、em、px等具体的值，也可以是top、right、bottom、left和center这样的关键词。默认值为50%,50%,0。

• x-offset：用来设置transform-origin水平方向Ｘ轴的偏移量，可以使用<length>和<percentage>值，同时也可以是正值（从中心点沿水平方向Ｘ轴向右偏移量），也可以是负值（从中心点沿水平方向Ｘ轴向左偏移量）。
•  offset-keyword：是top、right、bottom、left或center中的一个关键词，可以用来设置transform-origin的偏移量。
•  y-offset：用来设置transform-origin属性在垂直方向Ｙ轴的偏移量，可以使用<length>和<percentage>值，同时可以是正值（从中心点沿垂直方向Ｙ轴向下的偏移量），也可以是负值（从中心点沿垂直方向Ｙ轴向上的偏移量）。
•  x-offset-keyword：是left、right或center中的一个关键词，可以用来设置transform-origin属性值在水平Ｘ轴的偏移量。
•  y-offset-keyword：是top、bottom或center中的一个关键词，可以用来设置transform-origin属性值在垂直方向Ｙ轴的偏移量。
•  z-offset：用来设置3D变形中transform-origin远离用户眼睛视点的距离，默认值z=0，其取值可以<length>，不过<percentage>在这里将无效。

　　transform-origin属性值可以是百分比、em、px等具体的值，也可以是top、right、bottom、left和center这样的关键词。默认值为50%,50%,0。

2、transform-style：指定嵌套元素如何在3D空间中呈现。

　　有两个属性值：flat和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。

　　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。

　　即transform-style的值为flat时，其子元素并不会受到rotateX等的影响，而是直接与父元素叠加在一起，和父元素处于同一平面上。当值为preserve-3d时，子元素与父元素分离，受单独的属性控制。

　　有一点需要注意，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同样可以迫使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）。

3、perspective：对于3D变换最重要的属性，意思为透视，透视的。

　　在两维的平面上利用线和面趋向会合的视错觉原理刻画三维物体的艺术表现手法。

　　透视图：在人与建筑物之间设立一个透明的铅垂面K作为投影面，人的视线（投射线）透过投影面而与投影面相交所得的图形，称为透视图，或称为透视投影，简称透视。根据透视的原理绘制的图，多用于机械工程和建筑工程。

　　透视的产生：因为有了光我们才得以看到自然界中的一切，这个过程就是光线照射到物体上并通过眼球内水晶体把光线反射到我们眼内视网膜上而形成图像，我们把光线在眼球水晶体的折射焦点叫做视点，视网膜上所呈现的图像称为画面。只是人脑通过自身的机能处理将倒过来的图像转换成正立图像。如果我们在眼前假定一个平面或放置一透明平面，以此来截获物体反射到眼球内的光线，就会得到与实物一致的图像，这个假定平面，也就是我们平时画画的画面。

　　相关术语：

　　可分为一点透视、两点透视、三点透视。

　　上面介绍了透视的相关知识，现在开始是正题。

　　perspective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。

　　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，perspective属性对于查看变形的效果来说必不可少。

　　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。

　　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w3cplus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。

　　perspective是针对父元素的，设置人眼与父元素间距离，父元素可以理解为子元素的投影处，即父元素为子元素的画布。translateZ则是设置子元素与画布的距离的。

　　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。

　　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。

4、perspective-origin:

　　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：[<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。

　　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：

　　介绍了这么多复杂的属性了，介绍一个简单的歇歇脚。

　　5、backface-visibility

　　很简单的一个属性，visible | hidden两个值可选，相当于是否使元素透明，透明的时候即visible，在转至背面时，也可以看到内容，内容是反的。hidden既不可见。

　　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，您可以轻松确保只有正面可见。

　　上述内容转自：http://www.w3cplus.com/css3/transform-basic-property.html。