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CSS使用Flex和Grid布局实现3D骰子

CSS使用Flex和Grid布局实现3D骰子

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在前端面试中，经常会问到如何使用 CSS 实现骰子/麻将布局。今天我们就来用CSS 创建一个 3D 骰子，通过本文可以学到；

使用transform来实现3D形状；
给 3D 骰子实现旋转动画；
使用 Flex 布局来实现骰子布局；
使用 Grid 布局来实现骰子布局。

1. 使用 Flex 布局实现六个面

首先，来定义骰子六个面的 HTML 结构：

 <div class="dice-box">   <div class="dice first-face">     <span class="dot"></span>   </div>   <div class="dice second-face">     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>   </div>   <div class="dice third-face">     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>   </div>   <div class="dice fourth-face">     <div class="column">       <span class="dot"></span>       <span class="dot"></span>     </div>     <div class="column">       <span class="dot"></span>       <span class="dot"></span>     </div>   </div>   <div class="fifth-face dice">     <div class="column">       <span class="dot"></span>       <span class="dot"></span>     </div>     <div class="column">       <span class="dot"></span>     </div>     <div class="column">       <span class="dot"></span>       <span class="dot"></span>     </div>   </div>   <div class="dice sixth-face">     <div class="column">       <span class="dot"></span>       <span class="dot"></span>       <span class="dot"></span>     </div>     <div class="column">       <span class="dot"></span>       <span class="dot"></span>       <span class="dot"></span>     </div>   </div> </div>

下面来实现每个面和每个点的的基本样式：

 .dice {   width: 200px;     height: 200px;     padding: 20px;     background-color: tomato;   border-radius: 10%; }  .dot {    display: inline-block;    width: 50px;    height: 50px;    border-radius: 50%;    background-color: white; }

实现效果如下：

（1）一个点

HTML 结构如下：

 <div class="dice first-face">   <span class="dot"></span> </div>

实现第一个面，只需要让它水平和垂直方向都居中即可：

justify-content:center：使点与主轴（水平）的中心对齐。
align-items:center：使点与交叉轴（垂直）的中心对齐。

代码实现如下：

 .first-face {   display: flex;   justify-content: center;   align-items: center; }

现在第一面是这样的：

（2）两个点

HTML 结构如下：

 <div class="dice second-face">   <span class="dot"></span>   <span class="dot"></span> </div>

首先来将第二个面的父元素设置为flex布局，并添加以下属性：

justify-content: space-between：将子元素放置在 flex 容器的开头和结尾。

 .second-face {    display: flex;    justify-content : space-between; }

现在点的位置如下：

这时，第一个点在正确的位置：左上角。而第二个点需要在右下角。因此，下面来使用 align-self 属性单独调整第二个点的位置：

align-self: flex-end：将项目对齐到 Flex 容器的末尾。

 .second-face .dot:nth-of-type(2) {  align-self: flex-end; }

现在第二面是这样的：

（3）三个点

HTML 结构如下：

 <div class="dice third-face">   <span class="dot"></span>   <span class="dot"></span>   <span class="dot"></span> </div>

可以通过在第二面放置另一个中心点来实现第三面。

align-self: flex-end：将项目对齐到 Flex 容器的末尾。
align-self: center：将项目对齐到 Flex 容器的中间。

 .third-face {  display: flex;   justify-content : space-between; }  .third-face .dot:nth-of-type(2) {  align-self: center; }  .third-face .dot:nth-of-type(3) {  align-self: flex-end; }

现在第三面是这样的：

如果想要第一个点在右上角，第三个点在左下角，可以将第一个点的 align-self 更改为 flex-end，第二个点不变，第三个点无需设置，默认在最左侧：

 .third-face {  display: flex;   justify-content : space-between; }  .third-face .dot:nth-of-type(1) {  align-self :flex-end; }  .third-face .dot:nth-of-type(2) {  align-self :center; }

现在第三面是这样的：

（4）四个点

HTML 结构如下：

 <div class="dice fourth-face">   <div class="column">     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>   </div>   <div class="column">     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>   </div> </div>

在四个点的面中，可以将其分为两行，每行包含两列。一行将在 flex-start ，另一行将在 flex-end 。并添加 justify-content: space-between 以便将其放置在骰子的左侧和右侧。

 .fourth-face {  display: flex;  justify-content: space-between }

接下来需要对两列点分别进行布局：

将列设置为flex布局；
将flex-direction设置为column，以便将点放置在垂直方向上
将justify-content设置为space-between，它将使第一个点在顶部，第二个点在底部。

 .fourth-face .column {  display: flex;   flex-direction: column;   justify-content: space-between; }

现在第四面是这样的：

（5）五个点

HTML 结构如下：

 <div class="fifth-face dice">   <div class="column">     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>   </div>   <div class="column">     <span class="dot"></span>   </div>   <div class="column">     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>   </div> </div>

第五面和第四面的差异在于多了中间的那个点。所以，可以基于第四面，来在中间增加一列，样式如下：

 .fifth-face {  display: flex;  justify-content: space-between }  .fifth-face .column {  display: flex;   flex-direction: column;   justify-content: space-between; }

现在第五面是这样的：

还需要对中间的点进行调整，可以设置 justify-content 为 center 让它垂直居中：

 .fifth-face .column:nth-of-type(2) {  justify-content: center; }

现在第五面是这样的：

（6）六个点

HTML 结构如下：

 <div class="dice sixth-face">   <div class="column">     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>   </div>   <div class="column">     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>   </div> </div>

第六个面的布局和第四个几乎完全一样，只不过每一列多了一个元素，布局实现如下：

 .sixth-face {  display: flex;  justify-content: space-between }   .sixth-face .column {  display: flex;   flex-direction: column;   justify-content: space-between; }

现在第六面是这样的：

2. 使用 Grid 布局实现六个面

骰子每个面其实可以想象成一个 3 x 3 的网格，其中每个单元格代表一个点的位置：

+---+---+---+
| a | b | c |
+---+---+---+
| d | e | f |
+---+---+---+
| g | h | i |
+---+---+---+

要创建一个 3 x 3 的网格，只需要设置一个容器元素，并且设置三个大小相同的行和列：

 .dice {     display: grid;     grid-template-rows: 1fr 1fr 1fr;     grid-template-columns: 1fr 1fr 1fr; }

这里的 fr 单位允许将行或列的大小设置为网格容器可用空间的一部分，这上面的例子中，我们需要三分之一的可用空间，所以设置了 1fr 三次。

我们还可以使用 repeat(3, 1fr) 将 1fr 重复 3 次，来代替 1fr 1fr 1fr。还可以使用定义行/列的grid-template速记属性将上述代码进行简化：

 .dice {     display: grid;     grid-template: repeat(3, 1fr) / repeat(3, 1fr); }

每个面所需要定义的 HTML 就像是这样：

 <div class="dice">   <span class="dot"></span>   <span class="dot"></span>   <span class="dot"></span>   <span class="dot"></span> </div>

所有的点将自动放置在每个单元格中，从左到右：

现在我们需要为每个骰子值定位点数。开始时我们提到，可以将每个面分成 3 x 3 的表格，但是这些表格并不是每一个都是我们需要的，分析骰子的六个面，可以发现，我们只需要以下七个位置的点：

+---+---+---+
| a | | c |
+---+---+---+
| e | g | f |
+---+---+---+
| d | | b |
+---+---+---+

我们可以使用grid-template-areas属性将此布局转换为 CSS：

 .dice {   display: grid;   grid-template-areas:     "a . c"     "e g f"     "d . b"; }

因此，我们可以不使用传统的单位来调整行和列的大小，而只需使用名称来引用每个单元格。其语法本身提供了网格结构的可视化，名称由网格项的网格区域属性定义。中间列中的点表示一个空单元格。

下面来使用grid-area属性为网格项命名，然后，网格模板可以通过其名称引用该项目，以将其放置在网格中的特定区域中。:nth-child()伪选择器允许单独定位每个点。

 .dot:nth-child(2) {     grid-area: b; }  .dot:nth-child(3) {     grid-area: c; }  .dot:nth-child(4) {     grid-area: d; }  .dot:nth-child(5) {     grid-area: e; }  .dot:nth-child(6) {     grid-area: f; }

现在六个面的样式如下：

可以看到，1、3、5的布局仍然是不正确的，只需要重新定位每个骰子的最后一个点即可：

 .dot:nth-child(odd):last-child {     grid-area: g; }

这时所有点的位置都正确了：

对于上面的 CSS，对应的 HTML分别是父级为一个div标签，该面有几个点，子级就有几个span标签。代码如下：

 <div class="dice-box">   <div class="dice first-face">     <span class="dot"></span>   </div>   <div class="dice second-face">     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>   </div>   <div class="dice third-face">     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>   </div>   <div class="dice fourth-face">     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>   </div>   <div class="fifth-face dice">     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>   </div>   <div class="dice sixth-face">     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>     <span class="dot"></span>   </div> </div>

整体的 CSS 代码如下：

 .dice {   width: 200px;     height: 200px;     padding: 20px;     background-color: tomato;   border-radius: 10%;   display: grid;   grid-template: repeat(3, 1fr) / repeat(3, 1fr);   grid-template-areas:     "a . c"     "e g f"     "d . b"; }  .dot {   display: inline-block;   width: 50px;   height: 50px;   border-radius: 50%;   background-color: white; }  .dot:nth-child(2) {   grid-area: b; }  .dot:nth-child(3) {   grid-area: c; }  .dot:nth-child(4) {   grid-area: d; }  .dot:nth-child(5) {   grid-area: e; }  .dot:nth-child(6) {   grid-area: f; }  .dot:nth-child(odd):last-child {   grid-area: g; }

3. 实现 3D 骰子

上面我们分别使用 Flex 和 Grid 布局实现了骰子的六个面，下面来这将六个面组合成一个正方体。

首先对六个面进行一些样式修改：

 .dice {   width: 200px;     height: 200px;     padding: 20px;   box-sizing: border-box;   opacity: 0.7;   background-color: tomato;   position: absolute; }

定义它们的父元素：

 .dice-box {   width: 200px;   height: 200px;   position: relative;   transform-style: preserve-3d;   transform: rotateY(185deg) rotateX(150deg) rotateZ(315deg); }

其中，transform-style: preserve-3d;表示所有子元素在3D空间中呈现。这里的transform 的角度不重要，主要是便于后面查看。

此时六个面的这样的：

看起来有点奇怪，所有面都叠加在一起。不要急，我们来一个个调整位置。

首先将第一个面在 Z 轴移动 100px：

 .first-face {   transform: translateZ(100px); }

第一面就到了所有面的上方：

因为每个面的宽高都是 200px，所以将第六面沿 Z 轴向下调整 100px：

 .sixth-face {   transform: translateZ(-100px); }

第六面就到了所有面的下方：

下面来调整第二面，将其在X轴向后移动 100px，并沿着 Y 轴旋转 -90 度：

 .second-face {   transform: translateX(-100px) rotateY(-90deg); }

此时六个面是这样的：

下面来调整第二面的对面：第五面，将其沿 X 轴的正方向移动 100px，并沿着 Y 轴方向选择 90 度：

 .fifth-face {   transform: translateX(100px) rotateY(90deg); }

此时六个面是这样的：

下面来调整第三面，道理同上：

 .third-face {   transform: translateY(100px) rotateX(90deg); }

此时六个面是这样的：

最后来调整第五面：

 .fourth-face {   transform: translateY(-100px) rotateX(90deg); }

此时六个面就组成了一个完整的正方体：

下面来为这个骰子设置一个动画，让它转起来：

 @keyframes rotate {   from {     transform: rotateY(0) rotateX(45deg) rotateZ(45deg);   }   to {     transform: rotateY(360deg) rotateX(45deg) rotateZ(45deg);   } }  .dice-box {   animation: rotate 5s linear infinite; }

最终的效果如下：