用 kokomi.js 打造飘逸的3D轮播效果

语言: CN / TW / HK
时间 2022-09-17 19:15:06

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前言

大家好，这里是 CSS 兼 WebGL 魔法使——alphardex。本文就让我们来用kokomi.js实现一个飘逸的3D轮播效果。

（以下demo点开全屏观看效果最佳）

http://code.juejin.cn/pen/7141175290247512068

准备

以下是笔者写的WebGL图片特效模板，点开并点击右上角的“Fork”即可

http://code.juejin.cn/pen/7142438055843430400

简单地说明一下这个模板吧：

HTML里是canvas元素，用来渲染效果图，同时下面还有一个img图片元素

CSS里让canvas铺满全屏，同时隐藏了HTML中的图片元素

JS里分别定义了最基本的顶点着色器vertexShader和片元着色器fragmentShader，以及一个kokomi.Gallery组件，这个组件的作用是将HTML元素和WebGL世界进行同步，原理可以看我之前写过的这篇文章，这里封装的Gallery组件省下了很多冗余的搭建代码，有兴趣的读者可以查看其源码

一张图片感觉不怎么够，那就多来几张吧，直接将以下的代码分别拷贝至HTML和CSS中

```html

```

```css body { margin: 0; overflow: hidden; }

sketch {

width: 100vw;
height: 100vh;
background: black;

}

body { overflow: visible; }

img { opacity: 0; }

sketch {

position: fixed;
z-index: 0;
width: 100vw;
height: 100vh;
overflow: hidden;
background: #424B59;

}

.gallery { display: flex; flex-direction: column; }

.gallery .gallery-item-img { width: 25rem; height: 14rem; cursor: pointer; } ```

1.gif

接下来，让我们正式开始WebGL部分

开始

倾斜效果

创建一个组，将图片的所有网格元素放入组中，再对组进行旋转变换，即可达成整体变换的效果，这里的旋转度数可以自行微调，只要够酷就行~

```js const g = new THREE.Group(); gallary.makuGroup.makus.forEach((maku) => { g.add(maku.mesh); }); this.scene.add(g);

g.rotation.y = -THREE.MathUtils.degToRad(30); g.rotation.x = -THREE.MathUtils.degToRad(18); g.rotation.z = -THREE.MathUtils.degToRad(6); ```

2.jpg

浮动效果

这里只要是通过动态增减顶点和uv坐标的y轴来模拟浮动的效果

编写顶点着色器vertexShader

```glsl void main(){ vec3 p=position; vec2 u=uv;

// float
p.y+=sin(iTime*2.)*.02;
u.y-=sin(iTime*2.)*.02;

gl_Position=projectionMatrix*modelViewMatrix*vec4(p,1.);

vUv=u;

} ```

这里用到了sin函数，因为它的函数图形是上下波动的

sin.jpg

因此根据时间变化的量也能得到一个波动的值，用它来控制顶点和uv的y轴即可

3.gif

扭曲效果

在扭曲图片前，先将js里的gallery组件更改为以下配置

js const gallary = new kokomi.Gallery(this, { vertexShader, fragmentShader, makuConfig: { meshSizeType: "scale", }, });

这里我们将图片网格的创建方式改成了缩放形式，PlaneGeometry本身的长宽都变成了1，这样我们就能随意地扭曲顶点坐标了

编写顶点着色器vertexShader

```glsl const float PI=3.14159265359;

void main(){ vec3 p=position; vec2 u=uv;

...

// distort
p.y+=sin(PI*u.x)*.05;
p.z+=sin(PI*u.x)*.1;

...

} ```

4.jpg

这里依旧用sin函数来扭曲它，因为sin函数本身就有一种弯曲的美~

找出C位图

接下来是本效果最关键的一部分——找出哪张图片处于“C位”(也就是中心）

首先，在gallery中新增一个uniform量uDistanceCenter，表示C位图到画面中心的距离

js const gallary = new kokomi.Gallery(this, { vertexShader, fragmentShader, makuConfig: { meshSizeType: "scale", }, uniforms: { uDistanceCenter: { value: 0, }, }, }); await gallary.addExisting();

然后，我们就要利用一定的数学计算来算出C位的距离和下标

```js const gap = 64;

this.update(() => { if (gallary.makuGroup) { const dists = Array(gallary.makuGroup.makus.length).fill(0);

gallary.makuGroup.makus.forEach((maku, i) => {
  const sc = gallary.scroller.scroll.current;
  const h = maku.el.clientHeight;

  const d1 = Math.min(Math.abs(sc - i * (h + gap)) / h, 1);
  const d2 = 1 - d1 ** 2;
  dists[i] = d2;

  maku.mesh.material.uniforms.uDistanceCenter.value = d2;

  const activeIndex = dists.findIndex(
    (item) => item === Math.max(...dists)
  );
  this.activeIndex = activeIndex;
});

} }); ```

其中gallary.makuGroup.makus是所有图片对象，maku代表一个图片，包含DOM部分el以及WebGL部分mesh

sc是当前画面已经滚动过的距离，h是每张图片的DOM高度

下图是用DOM动画描述的公式原理

c.gif

成功算出C位距离后，我们便可以利用它来实现一些C位图专属的效果

缩放效果

当图片滚到C位时，我们可以通过放大来突显它

编写顶点着色器vertexShader

```glsl uniform float uDistanceCenter;

void main(){ ...

// pos scale
p*=(1.+.2*uDistanceCenter);

// uv scale
u=2.*u-1.;
u*=(1.+.2*uDistanceCenter)*.82;
u=(u+1.)*.5;

...

} ```

5.gif

这里我们既缩放了顶点，也缩放了uv坐标（注意缩放uv前先要居中下uv）

颜色滤镜

让C位图彩色显现，非C位的图直接夺走它的色彩，并且还要降低它的存在感（透明度）

编写片元着色器fragmentShader

```glsl uniform float uDistanceCenter;

vec3 blackAndWhite(vec3 color){ return vec3((color.r+color.g+color.b)/5.); }

void main(){ vec2 p=vUv;

vec4 tex=texture(uTexture,p);

float alpha=clamp(uDistanceCenter,.4,1.);

vec4 col=vec4(tex.rgb,alpha);

vec4 bwCol=vec4(blackAndWhite(tex.rgb),alpha);

vec4 finalCol=mix(col,bwCol,1.-uDistanceCenter);

gl_FragColor=finalCol;

} ```

6.gif

这个blackAndWhite可以当成是一个通用的黑白滤镜函数，将其和原图根据C位距离混合即可

透明度alpha也用clamp函数限制在一定范围内

操控DOM

到这里，我们已经基本完成了WebGL部分，DOM部分可能算是锦上添花吧，我们可以将其单独抽成一个函数updateDOM

```js class Sketch extends kokomi.Base { ... updateDOM() { const charInfos = [ { name: "珊瑚宫心海", color: "#d27273" }, { name: "甘雨", color: "#46a4e1" }, { name: "神里绫华", color: "#45484f" }, { name: "雷电将军", color: "#141c4b" }, { name: "胡桃", color: "#452b2c" }, ]; const charNameEl = document.querySelector(".char-name");

this.update(() => {
  const activeIndex = this.activeIndex;
  charNameEl.textContent = charInfos[activeIndex].name;

  gsap.to("#sketch", {
    backgroundColor: charInfos[activeIndex].color,
    ease: "none",
  });，
});

} } ```

这里主要实现了文字和背景随C位距离变化的DOM效果，也就是文章头图的预览效果

CSS与WebGL

有人看到这可能会有个疑惑：既然CSS也有3D变换，那我用CSS的3D变换不也能实现本文的这种效果？

答案是当然可以，只不过有一部分还是无法企及，那就是最微妙的扭曲效果，因为WebGL是能够像素级地自由操控图片的，而CSS目前暂时还做不到这点（SVG滤镜也能实现扭曲，但效果也可能很受限）

如果不考虑扭曲、高级滤镜、微粒化等效果的话，光用CSS就能实现99%以上的动画效果了吧

因此结论是如果想实现的效果够简单且线性，用CSS，想扭曲一切，用WebGL

最后

希望本教程能给予你创作新特效的灵感~

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