使用css3的动画模拟太阳系恒星公转-css太阳系3d旋转

本文介绍使用css3的animation画一个太阳系恒星公转的动画，再加以改进，讨论如何画椭圆的运行轨迹。然后分析京东和人人网使用animation的实际案例，***结合css3的clip-path做一些比较特别的动画。

太阳系最终的效果图如下：

　　css3的animation是通过关键帧的形式做出来的，首先设定一个动画的运行时间，然后在这个时间轴上的若干位置处插入关键帧，浏览器根据关键帧设定的内容做过渡动画。animation一般结合transform属性进行制作。以一个简单的例子说明，以一个div，让其从左到右运动，如下图左所未(需要点下图片播放)

　　先用css画出静态的图，然后再加动画的属性。整个工程完整的代码见这个Demo。html如下：

<div class='space'>
    <div class='wheel'>
        <span class='line'></span>
     </div>
</div>

　　在轮子wheel加一个动画的属性，

.wheel{
　　animation: move 3s linear infinite;
}

　　这个的意思是动画的名字是move，时间轴是3s，速度是匀速，播放次数***。然后move的关键帧keyframes如下：

@keyframes move{
        100%{
            transform: translateX(350px);
        }
    }

　　即播放到末尾的时候，向X轴右移350px。在0%的时候值0，100%的时候值为350px，时间为3s，还有一个速度曲线的属性，根据这些信息做过渡动画。如果指定速度为线性linear，则动画的过渡效果是匀速的，对于上面来说就是匀速右移。默认的速度曲线为ease，就是渐进和渐出，中间播放比较快。

　　然后再给轮子添加一个滚动的效果rotate，用运行的距离除以轮子的周长得出需要滚动多少圈，即375 / (25 * 3.1415926 * 2) * 360 = 859.4度，也就是在这个区间向右移动的同时加上自转的效果，所以给transform添加多一个rotate的属性。

transform: translateX(350px) rotate(859.4deg);

　　这样就可以了：

　　这就是css3的animation动画，结合transform的大小、旋转、位移、斜切，通过两三行代码，便可做出很多有趣的效果。

接下来讨论太阳系的制作，跟上面不同的地方是行星是围绕着太阳转的，而轮子是围绕着自己的圆心转的，也就是说他们转的基点不同。可以看出，transform的基点默认是本身的中心center，所以我们要改变行星的进行转换的中心点transform-origin。完整的Demo。太阳系的html结构如下：

    <div class="galaxy">
        <div class='sun'></div>
        <div class='mercury'></div>
        <div class='venus'></div>
        <div class='earth'></div>
    </div>

　　太阳位于div galaxy的中间，让其它行星位于太阳的右边排成一条线。设置galaxy的width和height都为1300px。sun图片的大小为100px*100px，所以sun的left值和top值都为(1300 - 100) / 2 = 600px，这样sun就位于中间位置。设置水星mercury的left值为700px，top为625px，这样水星就位于太阳偏右的位置。然后再设置transform-origin:

transform-origin: -50px 25px;

　　transform-origin的原点是作用的元素左上角位置，所以往左移（700 - 1300 / 2) = 50px，往下移60 / 2 = 30px(60为水星高度)，水星转换的基点就变成了太阳的中心，在此基础上进行旋转：

animation: rotation 2.4s linear infinite;
@keyframes rotation{
    to{
        transform: rotate(1turn);
    }
}

　　注意这里改变了同义的属性，0%和100%分别换成from和to，360deg换成1turn。

　　其它的行星，也按照这种方法进行设置，计算稍微繁琐。公转的周期以地球10s为基准，其它按比例换算。这样就可以做出一个太阳系公转的图，原理很简单，效果却很好。

　　注意到行星运行的轨迹其实是椭圆形的，上面是用了正圆形。因此，下面讨论如何做一个椭圆的运行轨迹。查看完整的Demo。效果图如下：

　　上面的椭圆在Y轴上被压扁了，可以考虑在Y轴上添加一个位移变换，原理如下图所示，首先将地球的初始位置放到椭圆和其短轴的交点处，然后transform-origin设置为半径为800px的圆心的位置，但运行时间为50%即到初始位置对面的时候，插入一个关键帧：做一个位移转换，向y轴负方向移动200px，这样就可以形成一个半椭圆的轨迹，到了100%的时候逐渐恢复为初始值0，跟前面的半椭圆相反，就可以完成一个完整的椭圆轨迹。

　　需要在earth的外面包一层div，用来设置translateY的效果，因为这个效果的时间曲线需要设置为ease-in-out渐进渐出的效果，让椭圆运行起来更加的顺畅，如果不设置的话渲染出来的动画会不太像椭圆轨迹。html的结构如下：

<div class='planet'>
        <div class='origin-circle'></div>
        <div class='sun'></div>
        <div class='track'></div>
        <div class='moveY'>
            <div class='earth'></div>
        </div>
</div>

　　给moveY添加一个translateY的动画，其它的一样。

.moveY{
　　animation: moveY 2s ease-in-out infinite alternate;
}
@keyframes moveY{
　　to{
　　　　transform: translateY(-200px);
　　}
}

　　注意这里将moveY的周期设置为旋转的一半，同时使用了一个transition-direction为alternate的属性，alternate意为交替，效果等同于

@keyframes moveY{
    0%，100%{
       transform: translateY(0px);
    }
　　50%{
　　　　transform: translateY(-200px);
　　}
}

　　（未完待续。。。）