CSS3实现柱状图的3D立体动画效果

摘要：一开始的难点在于创建一个六面半透明的立方体，而后面的难点在于如何创建一个完整的带有动画效果的柱状图。和一起使用可以实现背景的部分填充可以实现具有透明度的颜色属性可以创建三角形形状最后，要获取柱状图的立体动画效果源码可以

首先，我们看一看要实现的效果：

这篇文章所实现的动画效果起源于一个小小的想法，这个想法来自于另一个网站的一篇文章，它介绍了如何在网页中使用CSS、图片和JavaScript创建立体的柱状图。在阅读了那篇文章之后，我想挑战一下，尝试使用纯CSS来实现相同的效果。一开始的难点在于创建一个六面半透明的立方体，而后面的难点在于如何创建一个完整的带有动画效果的3D柱状图。下面，我们就一起来看一下如何解决这些难点。

让我们先列举一些要实现的要求，我们所实现的柱状图应该是：

背景独立（即柱状图与背景互不影响）

自适应的（柱子数量的多少不会影响布局）

可缩放（如矢量图一样）

易于定制（颜色、尺寸和比例）

计划是任何项目中最重要的一个部分。所以我们要先制定一个计划。

在实际编码之前，我通常会列出项目中我会遇到的潜在挑战和解决这些挑战的方案，然后重复这个过程，直到我得到一个看起来可以执行的策略的东西。下面是我为这个项目提出的挑战列表和解决方案：

挑战1 - 带有可伸缩内核的柱子

我们知道：

一个柱状图是由6个面组成的立体图形

这个柱状图的内核是可以垂直伸缩的，并且有一个选项可以隐藏它

所以，我们需要：

一个div，生成柱状图的三个面（背部、底部、左侧）

一个div，生成柱状图的另三个面（正面、顶部、右侧）

一个div，生成内核柱体的三个面，与上面的第二个div类似，但是它的z-index值要小

一个div，作为容器，用于定位以上的三个组件，并且在右下角实现一个实色的背景

一个div，带有overflow: hidden的容器，用于内核柱体的高度为0时，隐藏它。

总共有五个div。

你可能想知道为什么我们需要两个容器？嗯，这是一个不好解释的问题，但我会尝试着说明清楚。

每个柱体我们需要至少一个容器（以保证前三个div的位置），由于我们的柱体内核是可伸缩的，所以我们使用百分比来操纵内核的高度，这就要求容器的高度等于条形图Y轴的高度。

这看起来很好，但是，有另外一个问题，应该有一个选项可以隐藏移动中的内核，这意味着它应该“低于柱体”并且隐藏。你可能会说有一个解决方法 - overflow: hidden，是的，但是它不适用于这里的容器，因为它的高度要比实际的柱体高度短，这就是我们为什么要添加另一个容器的原因。

希望我说清楚了，下面我们继续。

挑战2 - 坐标轴

坐标轴应该：

是一个三维立体坐标轴，它包含3个面（背景面，X轴面，Y轴面）

背景独立

自适应柱体的数量和属性（width，height等）

外侧有X轴与Y轴的文字标签

所以，我们需要：

一个无序列表

X轴标签的每个列表项内有一个span元素

每个列表项中有一个柱体

Y轴标签内包含一个无序列表

实现

现在我们有了一个总体的计划，让我们把它转换成代码。

请注意，文章中的代码没有写浏览器前缀。在实际的项目中请不要省略。

挑战1 - 带有可伸缩内核的柱子

  

    

    
50
    

  

让我们再次回顾每个元素的用途：

bar-wrapper – 当.bar-inner滑动到柱体的下方时隐藏它

bar-container – 作为.bar-foreground, .bar-inner, .bar-foreground定位的参考元素，并设置底角的背景颜色

bar-background – 生成柱状图的三个面（背部、底部、左侧）

bar-inner – 最重要的部分 – 柱子内核

bar-foreground – 生成柱状图的另三个面（正面、顶部、右侧）

首先，让我们设置容器的样式。

/* Bar wrapper容器 - 当内核低于柱体高度时隐藏内核，必需的 */
.bar-wrapper {
  overflow: hidden;
}
/* Bar container容器 - 这家伙是柱形图里真正的家长——子元素都是相对于它定位的。 */
.bar-container {
  position: relative;
  margin-top: 2.5em;
  width: 12.5em;
}
/* 右下角的小块 - 确保内核向下滑动时右下角被“切割” */
.bar-container:before {
  content: "";
  position: absolute;
  z-index: 3;

  bottom: 0;
  right: 0;

  width: 0;
  height: 0;
  border-style: solid;
  border-width: 0 0 2.5em 2.5em;
  border-color: transparent transparent rgba(183,183,183,1);
}

请注意，我们将.bar-container的宽度设置为12.5em。这个数字是柱体的正面和右侧宽度的总和-在我们的示例中，它是10+2.5=12.5。

我们还使用border属性来创建三角形，并将其放置在 .bar-container的右下角，以确保内核的侧边在垂直移动时能被“切割”。我们使用：before伪类来生成这个元素。

下面我们来设置.bar-background：

/* 背面 */
.bar-background {
  width: 10em;
  height: 100%;
  position: absolute;
  top: -2.5em;
  left: 2.5em;
  z-index: 1;
}

.bar-background:before,
.bar-background:after {
  content: "";
  position: absolute;
}

/* 底面 */
.bar-background:before {
  bottom: -2.5em;
  right: 1.25em;
  width: 10em;
  height: 2.5em;
  transform: skew(-45deg);
}

/* 左后面 */
.bar-background:after {
  top: 1.25em;
  right: 10em;
  width: 2.5em;
  height: 100%;

  /* 仅倾斜Y轴 */
  transform: skew(0deg, -45deg);
}

如你所见，我们将.bar-background向上和向右移动2.5em。当然，我们把左后面和底面倾斜45度。请注意，:after伪元素中将第一个倾斜值设置为0deg，第二个设置为-45度，这样只倾斜元素的Y轴。

接着来设置.bar-foreground：

/* 前面 */
.bar-foreground {
    z-index: 3; /* 在 .bar-background 和.bar-inner 之上 */
}
.bar-foreground,
.bar-inner {
  position: absolute;
  width: 10em;
  height: 100%;
  top: 0;
  left: 0;
}

.bar-foreground:before,
.bar-foreground:after,
.bar-inner:before,
.bar-inner:after {
  content: "";
  position: absolute;
}

/* 右前面 */
.bar-foreground:before,
.bar-inner:before {
  top: -1.25em;
  right: -2.5em;
  width: 2.5em;
  height: 100%;
  background-color: rgba(160, 160, 160, .27);

  transform: skew(0deg, -45deg);
}

/* 前面 */
.bar-foreground:after,
.bar-inner:after {
  top: -2.5em;
  right: -1.25em;
  width: 100%;
  height: 2.5em;
  background-color: rgba(160, 160, 160, .2);

  transform: skew(-45deg);
}

这里没什么新鲜的，一切都和.bar-background的样式一样，只是方向不同。

其中，部分的样式同时应用在了.bar-foreground和.bar-inner元素上，因为它们的样子是完全相同的。

好了，下面我们继续设置内核的样式。

.bar-inner {
  z-index: 2; /* 在.bar-background的上面 */
  top: auto; /* 重置 top属性 */
  background-color: rgba(5, 62, 123, .6);
  height: 0;
  bottom: -2.5em;
  color: transparent; /* 隐藏文字 */

  transition: height 1s linear, bottom 1s linear;
}

/* 右面 */
.bar-inner:before {
  background-color: rgba(5, 62, 123, .6);
}

/* 上面 */
.bar-inner:after {
  background-color: rgba(47, 83, 122, .7);
}

好了，柱体的样式就设置好了，接下来我们来看坐标轴。

挑战2 - 坐标轴

  

    2011
    <-- 此处显示柱状图图的HTML标记 -->
  
  

    2012
    <-- 此处显示柱状图图的HTML标记 -->
  
  

    

      
25%
      
50%
      
75%
      
100%
    
  

如您所见，我们在项目中使用无序列表和span元素来定位X轴和Y轴标签。

/** 坐标轴容器 **/
.graph-container {
  position: relative; 
  display: inline-block; 
  padding: 0; 
  list-style: none; /* 去除列表元素自带的小黑点 */

  /* 背景 */
  background-image: linear-gradient(left , rgba(255, 255, 255, .3) 100%, transparent 100%);
  background-repeat: no-repeat;
  background-position: 0 -2.5em;
}

这里有一个小点，我们使用线性渐变填充容器背景并将其提升2.5em，为什么？因为坐标轴的底端（我们将在下一个样式中设置）高度是2.5em。而且坐标轴倾斜了45度，所以右下角有一个空白区域。

坐标轴的X轴样式：

/* X轴 */
.graph-container:before {
  position: absolute;
  content: "";

  bottom: 0;
  left: -1.25em; /* 倾斜会将它向左推，所以我们将它向相反的方向移动一点。 */

  width: 100%; /* 确保它和整个组件一样宽 */

  height: 2.5em;
  background-color: rgba(183, 183, 183, 1);

  transform: skew(-45deg);
}

我们把它倾斜45度，然后向左移动一点，以确保它的位置正确。

坐标轴的Y轴样式：

/* Y轴 */
.graph-container:after {
  position: absolute;
  content: "";

  top: 1.25em; /* 倾斜会将其向上推，因此我们将其向下移动一点。 */
  left: 0em;

  width: 2.5em;
  background-color: rgba(28, 29, 30, .4);

  transform: skew(0deg, -45deg);
}

这里没什么特别的。一样将元素倾斜45度，然后向下推一点，以便正确定位。

坐标轴的基本设置就是这些，接下来我们继续设置列表项里面的样式：

.graph-container > li {
  float: left; /* 水平排列 */
  position: relative; 
}
.graph-container > li:nth-last-child(2) {
  margin-right: 2.5em;
}
/* X轴的文字标签 */
.graph-container > li > span {
  position: absolute;
  left: 0;
  bottom: -2em;
  width: 80%; 
  text-align: center;

  font-size: 1.5em;
  color: rgba(200, 200, 200, .4);
}

这里有两个要注意的点。首先，我们使用浮动将柱体水平排列。通常情况下都应该非常小心地使用浮动，它会带来高度塌陷等布局问题。所以，在这里你可以尝试变为设置display:inline-block来实现。

第二，我们在最后一个柱体上添加了一些右边距。这样我们就可以确保给坐标轴底部留出足够的空间，试着去掉它，你就会明白我的意思。

OK，我们就快完成了。最后要做的是添加Y轴的文字标记。

/* 文字标记的容器 */
.graph-container > li:last-child {
  width: 100%;
  position: absolute;
  left: 0;
  bottom: 0;
}

/* Y轴文字标记列表 */
.graph-marker-container > li {
  position: absolute;
  left: -2.5em;
  bottom: 0;
  width: 100%;
  margin-bottom: 2.5em;
  list-style: none;
}

/* Y轴线条常规样式 */
.graph-marker-container > li:before,
.graph-marker-container > li:after {
  content: "";
  position: absolute;
  border-style: none none dotted;
  border-color: rgba(100, 100, 100, .15);
  border-width: 0 0 .15em;
  background: rgba(133, 133, 133, .15);
}

/* Y轴侧线 */
.graph-marker-container > li:before {
  width: 3.55em;
  height: 0;
  bottom: -1.22em;
  left: -.55em;
  z-index: 2; 
  transform: rotate(-45deg);
}

/* Y轴背景线 */
.graph-marker-container li:after {
  width: 100%;
  bottom: 0;
  left: 2.5em;
}

/* Y轴文本标签 */
.graph-marker-container span {
  color: rgba(200, 200, 200, .4);
  position: absolute;

  top: 1em;
  left: -3.5em; 
  width: 3.5em; 

  font-size: 1.5em;
}

如您所见，我们将文字标记容器的宽度设置为100%，使得背景线能够覆盖整个坐标轴，使用虚线边框设置Y轴线条的样式并定位span元素，使文字标签位于坐标轴的外侧。使用:before和:after伪元素，可以减少HTML的代码量，让页面保持干净。

到这里，我们已经完成了柱状图的所有样式设置，但是我们缺少一些重要的变量——大小、颜色和条形填充值！上面说过我们的图表是可定制的，所以，我决定不把变量和其他代码混合在一起，这样你就可以更方便的自定义它们了。

/****************
 * 尺寸        *
 ****************/
 /* 图表的整体大小 */
.graph-container,
.bar-container {
  font-size: 8px;
}
/* 柱体的高度 */
.bar-container,
.graph-container:after,
.graph-container > li:last-child {
  height: 40em;
}

/****************
 * 间距      *
 ****************/
/* 柱体的间距 */
.graph-container > li .bar-container {
  margin-right: 1.5em;
}
/* 第一个柱体的左边距 */
.graph-container > li:first-child {
  margin-left: 1.5em;
}
/* 最后一个柱体的右边距 */
.graph-container > li:nth-last-child(2) .bar-container {
  margin-right: 1.5em;
}

/****************
 *    颜色    *
 ****************/
/* 柱体的背面颜色 */
.bar-background {
  background-color: rgba(160, 160, 160, .1);
}
/* 柱体的底面颜色 */
.bar-background:before {
  background-color: rgba(160, 160, 160, .2);
}
/* 柱体的左后面颜色 */
.bar-background:after {
  background-color: rgba(160, 160, 160, .05);
}
/* 柱体的正面颜色 */
.bar-foreground {
  background-color: rgba(160, 160, 160, .1);
}
/* 内核的颜色 */
.bar-inner,
.bar-inner:before { background-color: rgba(5, 62, 123, .6); }
.bar-inner:after { background-color: rgba(47, 83, 122, .7); }

/*************************************
 *   内核的高度                      *
 *************************************/
.graph-container > li:nth-child(1) .bar-inner { height: 25%; bottom: 0; }
.graph-container > li:nth-child(2) .bar-inner { height: 50%; bottom: 0; }
.graph-container > li:nth-child(3) .bar-inner { height: 75%; bottom: 0; }

在下载的源码中，您将无法找到这一部分代码，因为我在那里做了一些更有趣的事情——我使用了单选按钮让您在不修改代码的情况下使用变量。但是，如果您只需要定制一个静态图形，那么就从上面获取代码片段，并根据您的喜好对其进行定制。

总结
让我们回顾一下文章中介绍的一些CSS规范/技术。

transform:skew（）和transform:rotate（）用于倾斜和旋转元素，它们组合起来使元素模拟产生三维立体的效果。

:before和:after伪元素可以保持HTML标记相对干净

:nth-last-child（）和:not是针对特定列表项的伪类，可以避免向HTML中添加额外的类/id。

linear-gradient和background-position一起使用可以实现背景的部分填充

rgba（）可以实现具有透明度的颜色

border属性可以创建三角形形状

最后，要获取柱状图的立体动画效果源码可以：