CSS3 制作魔方 - 形成魔方

2024-04-22 06:38
文章标签 制作 frontend css3 魔方 形成

本文主要是介绍CSS3 制作魔方 - 形成魔方，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

道路千万条，安全第一条！

魔方结构解析

从魔方的外观来看，可以有多种方式来表达它的组成，从而也有多种方式来形成一个魔方。如：

  • 由六个面组成
  • 由若干层组成
  • 由多个方块组成

无论哪种方式，都可以制作魔方。只是，不同的方式对后续的其它操作会有影响，有些方式甚至会导致利用已有的特性无法直接表达。因此，在这项选择上小纠结一下，理出最易于理解和实施（往往也容易自以为是）的方案是有益的。

这里我们选择“由多个方块组成”的方式来形成魔方。

于是得到魔方的基本结构为：一个魔方由多个魔方格(cube)组成，一个魔方格由多个版面(block)组成。

一些基本要素的表示

六个方向表示：上(up)、下(down)、左(left)、右(right)、前(front)、后(back)

六种颜色表示：黄色(yellow)、白色(white)、橙色(orange)、红色(red)、蓝色(blue)、绿色(green)

初始的魔方组成形式为：上黄，下白，左橙，右红，前蓝，后绿。

绘制魔方格

一个魔方格也有六个方向，每个方向一个版面。在魔方中，一个魔方格可见的只有 1 至 3 个版面。

为了处理方便，每一个魔方格我们总是从前面来看它，从而上、下、左、右、前、后对于每一个魔方格而言都是确定的位置。

版面的绘制

首先，定义版面(block)的基础样式：

.block { position: absolute; margin: 0 auto;  border:solid 2px black;border-radius:3px;/* 宽高包含边框 */box-sizing:border-box; /* 旋转原点 */transform-origin:0 0 0;
}

一个版面，默认总是“前面”，我们通过旋转将其旋转到指定的方向，每个方向确定的规则如下：

上：为绕 x 轴逆向 90 度，即 rotateX(-90deg)

下：y 轴的 top属性增加一格后绕 x 轴逆向 90 度

左：绕 y 轴 90 度，即 rotateY(90deg)

右：x 轴的 left 属性增加一格后绕 y 轴 90 度

前：本尊不用动

后：z 轴向后平移一格即可，即 translateZ(size px)

为此，我们通过 javascript 定义一个 Block 类，接收方向、颜色与一格大小作为参数，实现动态绘制版面。

<script>
/** 版面 block 类 * direct 方向* color  颜色* size   边长大小
**/
function Block(direct, color, size){this.direct = direct;this.color = color;this.size = size;// 绘制过的 UI 元素对象this.Element = null;// 在父容器中绘制this.DrawIn = function(cubeElement){var e = this.Element || document.createElement('div');e.style.width = this.size + "px";e.style.height = this.size + "px";var top = (this.direct == 'down' ? this.size : 0);var left = (this.direct == 'right' ? this.size : 0);e.style.top = top + "px";e.style.left = left + "px";e.style.backgroundColor = this.color;var rx = (this.direct == 'up' || this.direct == 'down' ? -90 : 0);var ry = (this.direct == 'left' || this.direct == 'right' ? 90 : 0);;var tz = (this.direct == 'back' ? this.size : 0);e.style["transform"] = "rotateX(" + rx + "deg) rotateY(" + ry + "deg) translateZ(-" + tz + "px)";e.className = "block"; this.Element = e;cubeElement.appendChild(e);};
}function onload(){var blockLeft = new Block('left', 'red', 50);var blockTop = new Block('up', 'yellow', 50);var blockRight = new Block('right', 'green', 50);blockLeft.DrawIn( document.querySelector(".wrap") );blockTop.DrawIn( document.querySelector(".wrap") );blockRight.DrawIn( document.querySelector(".wrap") );
}
</script>

效果如下：

魔方格的绘制

有了版面的绘制，魔方格可以看到是版面的一个集合，我们根据需要组合版面即可。

首先，我们定义一个魔方格的基础样式 cube：

.cube { position: absolute;/* 子元素版面是需要三维空间的 */transform-style: preserve-3d;   
}

为了动态绘制魔方格，我们定义一个魔方格的 Cube 类，指定大小，以及指明所需要各版面的方向及颜色即可。为了能将魔方格排列成魔方，可以为魔方格设置一个其位于魔方这个三维体的坐标位置，默认坐标总是(0,0,0)。而魔方的三维坐标我们定义如下：

自左向右为 x 坐标，以三阶为例可取值：0，1，2

自上向下为 y 从标，以三阶为例可取值：0，1，2

自前向后为 z 坐标，以三阶为例可取值：0，1，2

/** 魔方格 Cube 类* blockSize 为魔方格的边长代表大小* directColorArray 为指定方向与颜色的数组*                  形式为 [direct,color,direct,color,...]  * x,y,z 为在魔方中的坐标，未指定时默认为0,0,0
**/
function Cube(blockSize, directColorArray, x, y, z){this.x = x | 0; this.y = y | 0; this.z = z | 0;this.blockSize = blockSize;this.blocks = []; /* 根据参数建立 Block 对象 */for(var i=0; i < directColorArray.length / 2; i++){this.blocks.push(new Block(directColorArray[ i*2 ], directColorArray[ i*2 + 1 ], this.blockSize)); }// 绘制过的 UI 元素对象this.Element = null;// 在父容器中绘制this.DrawIn = function(boxElement, x, y, z){ this.x = this.x | x;this.y = this.y | y;this.z = this.z | z;var e = this.Element || document.createElement('div');e.style.width = this.blockSize + "px";e.style.height = this.blockSize + "px";  e.style["transform"] = "translate3d(" + (x * this.blockSize) + "px," + (y * this.blockSize) + "px,-" + (z * this.blockSize) + "px) "; e.className = "cube";  for(var i=0; i < this.blocks.length; i++) {  this.blocks[i].DrawIn(e);}this.Element = e;boxElement.appendChild(e);};
}

以下代码，绘制两个魔方格：

function onload(){var cube1 = new Cube(50, ['left', 'red', 'up', 'yellow', 'back', 'green']);var cube2 = new Cube(50, ['right', 'red', 'up', 'yellow', 'back', 'green']);cube1.DrawIn( document.querySelector(".wrap") ); cube2.DrawIn( document.querySelector(".wrap"), 2, 0, 0 ); 
}

效果如下：

形成魔方

同样，为了包裹起整个魔方，我们定义一个魔方的基础样式，magicBox：

.magicBox {position: absolute;transform-style: preserve-3d;  
}

接下来，再定义一个 MagicBox 的类，根据魔方初始的摆放格局“上黄，下白，左橙，右红，前蓝，后绿”，我们可以根据指定的维度自动生成其所需要的魔方格，所有的魔方格，均通过平移的方式放置到所属的坐标。

/** 魔方 MagicBox 类* dimension 阶数* blockSize 每小格大小**/
function MagicBox(dimension, blockSize){this.dimension = dimension;this.blockSize = blockSize;this.cubes = [];this.MakeDefaultCubes = function(){this.cubes = [];for(var x=0; x < this.dimension; x++){for(var y=0; y < this.dimension; y++){for(var z=0; z < this.dimension; z++){var cube = this.MakeDefaultCube(x, y, z);if(cube){this.cubes.push(cube);}}}}};/* 根据魔方格在阶数中的位置生成魔方格，魔方内部的格子忽略 */this.MakeDefaultCube = function(x, y, z){var max = this.dimension - 1;var dc = [];if(x == 0) dc.push("left", "orange"); else if(x == max) dc.push("right", "red");if(y == 0) dc.push("up", "yellow"); else if(y == max) dc.push("down", "white");			if(z == 0) dc.push("front", "blue"); else if(z == max) dc.push("back", "green");if(dc.length == 0) return null;var cube = new Cube(this.blockSize, dc, x, y, z); return cube;}// 构造时自动产生初始魔方格this.MakeDefaultCubes();// 绘制过的 UI 元素对象this.Element = null;// 在父容器中绘制this.DrawIn = function(domElement){ var e = this.Element || document.createElement('div');e.style.width = (this.dimension * this.blockSize) + "px";e.style.height = (this.dimension * this.blockSize) + "px";  e.className = "magicBox";  for(var i=0; i < this.cubes.length; i++) { this.cubes[i].DrawIn(e);}this.Element = e;domElement.appendChild(e);}; 
}

通过以下代码绘制一个三阶魔方：

var magicBox = new MagicBox(3, 50);
magicBox.DrawIn( document.querySelector(".wrap") );

效果如下：

附本文完整 HTML 页面

以下为本文完整的代码文档，复制到记事本中，保存为.html即可在谷歌浏览器中运行。

<!DOCTYPE html>
<html> 
<head><meta charset="utf-8" /> <title>CSS3 魔方</title><!-- 样式部分全写这里 --><style>  .wrap {transform-style: preserve-3d;width: 300px;  height: 300px; position: relative;  /* 定位起点元素 */border-top:solid 1px gray;  /* x 轴 */border-left:solid 1px gray;  /* y 轴 *//* 倾斜一点方能见立体效果 */transform: rotateX(-30deg) rotateY(-30deg); }/* z 轴正方向 */.zaxis_p { position:absolute; width : 300px;height:1px;  border-top:solid 1px gray; /* xy面上，90度立起来就是 z */transform: rotateY(-90deg); /* 立起来的旋转点 */transform-origin:0 0 0; }/* z 轴负方向 */.zaxis_n { position:absolute; width : 300px;height:1px;  border-top:dashed 1px gray; /*（虚线）*/transform: rotateY(90deg);transform-origin:0 0 0; }.block { position: absolute; margin: 0 auto;  border:solid 2px black;border-radius:3px;/* 宽高包含边框 */box-sizing:border-box; transform-origin:0 0 0;}.cube { position: absolute;/* 子元素版面是需要三维空间的 */transform-style: preserve-3d;   }.magicBox {position: absolute;transform-style: preserve-3d;  }</style> <script>
/** 版面 block 类 * direct 方向* color  颜色* size   边长大小
**/
function Block(direct, color, size){this.direct = direct;this.color = color;this.size = size;// 绘制过的 UI 元素对象this.Element = null;// 在父容器中绘制this.DrawIn = function(cubeElement){var e = this.Element || document.createElement('div');e.style.width = this.size + "px";e.style.height = this.size + "px";var top = (this.direct == 'down' ? this.size : 0);var left = (this.direct == 'right' ? this.size : 0);e.style.top = top + "px";e.style.left = left + "px";e.style.backgroundColor = this.color;var rx = (this.direct == 'up' || this.direct == 'down' ? -90 : 0);var ry = (this.direct == 'left' || this.direct == 'right' ? 90 : 0);;var tz = (this.direct == 'back' ? this.size : 0);e.style["transform"] = "rotateX(" + rx + "deg) rotateY(" + ry + "deg) translateZ(-" + tz + "px)";e.className = "block"; this.Element = e;cubeElement.appendChild(e);};
}/** 魔方格 Cube 类* blockSize 为魔方格的边长代表大小* directColorArray 为指定方向与颜色的数组*                  形式为 [direct,color,direct,color,...]  * x,y,z 为在魔方中的坐标，未指定时默认为0,0,0
**/
function Cube(blockSize, directColorArray, x, y, z){this.x = x | 0; this.y = y | 0; this.z = z | 0;this.blockSize = blockSize;this.blocks = []; /* 根据参数建立 Block 对象 */for(var i=0; i < directColorArray.length / 2; i++){this.blocks.push(new Block(directColorArray[ i*2 ], directColorArray[ i*2 + 1 ], this.blockSize)); }// 绘制过的 UI 元素对象this.Element = null;// 在父容器中绘制this.DrawIn = function(boxElement, x, y, z){ this.x = x | this.x;this.y = y | this.y;this.z = z | this.z;var e = this.Element || document.createElement('div');e.style.width = this.blockSize + "px";e.style.height = this.blockSize + "px";  e.style["transform"] = "translate3d(" + (this.x * this.blockSize) + "px," + (this.y * this.blockSize) + "px,-" + (this.z * this.blockSize) + "px) "; e.className = "cube";  for(var i=0; i < this.blocks.length; i++) {  this.blocks[i].DrawIn(e);}this.Element = e;boxElement.appendChild(e);};
}/** 魔方 MagicBox 类* dimension 阶数* blockSize 每小格大小**/
function MagicBox(dimension, blockSize){this.dimension = dimension;this.blockSize = blockSize;this.cubes = [];this.MakeDefaultCubes = function(){this.cubes = [];for(var x=0; x < this.dimension; x++){for(var y=0; y < this.dimension; y++){for(var z=0; z < this.dimension; z++){var cube = this.MakeDefaultCube(x, y, z);if(cube){this.cubes.push(cube);}}}}};/* 根据魔方格在阶数中的位置生成魔方格，魔方内部的格子忽略 */this.MakeDefaultCube = function(x, y, z){var max = this.dimension - 1;var dc = [];if(x == 0) dc.push("left", "orange"); else if(x == max) dc.push("right", "red");if(y == 0) dc.push("up", "yellow"); else if(y == max) dc.push("down", "white");			if(z == 0) dc.push("front", "blue"); else if(z == max) dc.push("back", "green");if(dc.length == 0) return null;var cube = new Cube(this.blockSize, dc, x, y, z); return cube;}// 构造时自动产生初始魔方格this.MakeDefaultCubes();// 绘制过的 UI 元素对象this.Element = null;// 在父容器中绘制this.DrawIn = function(domElement){ var e = this.Element || document.createElement('div');e.style.width = (this.dimension * this.blockSize) + "px";e.style.height = (this.dimension * this.blockSize) + "px";  e.className = "magicBox";  for(var i=0; i < this.cubes.length; i++) { this.cubes[i].DrawIn(e);}this.Element = e;domElement.appendChild(e);}; 
} function onload(){/* 版面绘制示例var blockLeft = new Block('left', 'red', 50);var blockTop = new Block('up', 'yellow', 50);var blockRight = new Block('right', 'green', 50);blockLeft.DrawIn( document.querySelector(".wrap") );blockTop.DrawIn( document.querySelector(".wrap") );blockRight.DrawIn( document.querySelector(".wrap") );*//* 魔方格绘制示例var cube1 = new Cube(50, ['left', 'red', 'up', 'yellow', 'back', 'green']);var cube2 = new Cube(50, ['right', 'red', 'up', 'yellow', 'back', 'green']);cube1.DrawIn( document.querySelector(".wrap") ); cube2.DrawIn( document.querySelector(".wrap"), 2, 0, 0 ); *///* 魔方绘制示例var magicBox = new MagicBox(3, 50);magicBox.DrawIn( document.querySelector(".wrap") );//*/
}
</script>
</head><body style="padding:300px;" onload="onload()"><div class="wrap"><div class="zaxis_p"></div> <div class="zaxis_n"></div>  </div>
</body></html>

 

这篇关于CSS3 制作魔方 - 形成魔方的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/925043。

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