如何制作四面体？

Question

我正在尝试制作一个 CSS 四面体，因此我通过做一些 CSS3 三角形并使用透视属性激活 3D 转换来解决这个问题。

但是我有一些问题需要考虑所有的转换，这是我的一些代码：

.navbar-brand-logo {
  width: 64px;
  height: 64px;
  transform-style: preserve-3d;
  perspective: 600px;
  position: relative;
}
.face {
  width: 0;
  height: 0;
  position: absolute;
  border-style: solid;
  border-width: 64px 32px 0 32px;
  transform-origin: 0 0;
  border-color: transparent transparent transparent rgba(50, 50, 50, 0.6);
}
.logo-base-left {
  transform: rotateX(180deg) translateY(-64px);
}
.logo-base-right {
  transform: rotateY(180deg) rotateX(180deg) translateY(-64px);
}
.logo-up {
  border-color: transparent transparent transparent rgba(50, 50, 50, 0.8);
  transform: rotateY(180deg) scaleY(0.5) translateY(-64px);
}
.logo-down-up {
  border-color: transparent transparent transparent rgba(50, 50, 50, 0.9);
  border-width: 64px 0 0px 4px;
  transform: scaleX(128px) translateZ(0px);
}

<section class="navbar-brand-logo">
  <figure class="face logo-base-left"></figure>
  <figure class="face logo-base-right"></figure>
  <figure class="face logo-up"></figure>
  <figure class="face logo-down-up"></figure>
</section>

我无法想象如何制作另外两张脸（左上一张和右一张）。

这是一个CodePen，它说明了当前的尝试：

此外，使用 CSS3 四面体作为徽标是个好主意吗？ 如果是 SVG 会更好吗？

由于浏览器支持，WebGL / Canvas 是一个禁忌。

Answer 1

以下是描述制作响应式四面体的方法的几个步骤：demo - responsive tetrahedron。

link to animation

第 1 步的面孔：

tetrahedron 有 4 个三角形面。每张脸都是一个equilateral triangle。 在下面的示例中，我使用了clip-path property 来制作 4 个等边三角形：

.tetra{
  position:relative;
  width:20%; 
  padding-bottom:17.32%; /* height of equilateral triangle = sin60° * width */
  margin:0 auto;
}

.tetra div{
  position:absolute;
  top:0;left:0;
  width:100%; height:100%;
  -webkit-clip-path:polygon(50% 0, 100% 100%, 0% 100%);
  clip-path:polygon(50% 0, 100% 100%, 0% 100%);
  background:teal;
}

.tetra .face2{
  transform-origin:0% 100%;
  transform:rotate(-60deg);
  background:gold;
}
.tetra .face3{
  transform-origin:100% 100%;
  transform:rotate(60deg);
  background:darkorange;
}
.tetra .face4{
  transform-origin:50% 100%;
  transform:rotate(180deg);
  background:pink;
}

<div class="tetra">
  <div class="face1"></div>
  <div class="face2"></div>
  <div class="face3"></div>
  <div class="face4"></div>
</div>

第 2 步制作 3d

为此，我们使用perspective 和transform-style 在3d 环境中分别旋转每个面：

body{
  perspective:9000px;
}
.tetra{
  position:relative;
  width:20%; 
  padding-bottom:17.32%; /* height of equilateral triangle = sin60° * width */
  margin:0 auto;  
  transform-style:preserve-3d;
}

.tetra div{
  position:absolute;
  top:0;left:0;
  width:100%; height:100%;
  -webkit-clip-path:polygon(50% 0, 100% 100%, 0% 100%);
  clip-path:polygon(50% 0, 100% 100%, 0% 100%);
  background:teal;  
  transform-style:preserve-3d;
}

/* Rotation of –109.5° is angle(C, M[AB], D), per http://www.f-lohmueller.de/pov_tut/geo/geom_200e.htm, 180° – atan(2 * sqrt(2)) ≈ 109.5° */
.tetra .face2{
  transform-origin:0% 100%;
  transform:rotate(-60deg) rotatex(-109.5deg);
  background:gold;
}
.tetra .face3{
  transform-origin:100% 100%;
  transform:rotate(60deg) rotatex(-109.5deg);
  background:darkorange;
}
.tetra .face4{
  transform-origin:50% 100%;
  transform:rotate(180deg) rotatex(-109.5deg);
  background:pink;
}

<div class="tetra">
  <div class="face1"></div>
  <div class="face2"></div>
  <div class="face3"></div>
  <div class="face4"></div>
</div>

此时，您有一个四面体，但您只能看到 3 个面，因此可以看到整个 3d 形状：

第 3 步让它旋转！

顶看整个四面体，你需要用过渡或关键帧动画来旋转它：

body{
  perspective:9000px;
  padding-top:10%;
}
.tetra{
  position:relative;
  width:20%; 
  padding-bottom:17.32%; /* height of equilateral triangle = sin60° * width */
  margin:0 auto;  
  transform-style:preserve-3d;  
  transform:rotatex(90deg) rotateY(0deg) rotatez(0deg);
  animation: rotate 10s linear infinite;
}

.tetra div{
  position:absolute;
  top:0;left:0;
  width:100%; height:100%;
  -webkit-clip-path:polygon(50% 0, 100% 100%, 0% 100%);
  clip-path:polygon(50% 0, 100% 100%, 0% 100%);
  background:teal;  
  transform-style:preserve-3d;
}

/* Rotation of –109.5° is angle(C, M[AB], D), per http://www.f-lohmueller.de/pov_tut/geo/geom_200e.htm, 180° – atan(2 * sqrt(2)) ≈ 109.5° */
.tetra .face2{
  transform-origin:0% 100%;
  transform:rotate(-60deg) rotatex(-109.5deg);
  background:gold;
}
.tetra .face3{
  transform-origin:100% 100%;
  transform:rotate(60deg) rotatex(-109.5deg);
  background:darkorange;
}
.tetra .face4{
  transform-origin:50% 100%;
  transform:rotate(180deg) rotatex(-109.5deg);
  background:pink;
}
@keyframes rotate{
  50%{transform:rotatex(100deg) rotateY(10deg) rotatez(180deg);}
  100%{transform:rotatex(90deg) rotateY(0deg) rotatez(360deg);}
}

<div class="tetra">
  <div class="face1"></div>
  <div class="face2"></div>
  <div class="face3"></div>
  <div class="face4"></div>
</div>

请注意，这使用了并非所有浏览器都支持的属性，尤其是只有 chrome 支持的剪辑路径。此属性用于制作等边三角形，您可以使用其他方法（see here）。

有关浏览器支持和供应商前缀，另请参阅 canIuse for：

• clip-path
• 3d transforms
• CSS animations

Answer 2

如果您想为徽标设置动画（一次，悬停，没关系），那么使用 3D CSS 可能是个好主意。

使用 SVG，您将获得更好的浏览器支持、更快的渲染和更轻松的形状控制，因此如果您不为徽标制作动画，我建议您使用 SVG。

要在 3D 中构建四面体的形状，请查看 Ana Tudor 的 codepen，这只是她制作的众多四面体示例之一：http://codepen.io/thebabydino/pen/vFrHx - 您可以在这支笔中使用动画 rot 来了解一下如何旋转/动画它。

Answer 3

在有机分子中，四面体通常是相关的螺旋，例如： Boerdijk-Coxeter 螺旋。所以写代码来显示这个螺旋线会很好。 这是螺旋的 javascript：

var s set equal to the sides of the square canvas
var a=s/6, b=s/9;
c.beginPath();
for (var i=0; i<2*Math.PI; i+=0.01){
  x=s/4+a*Math.cos(i)-b*Math.sin(i);
  y=3*s/4+a*Math.cos(i)+b*Math.sin(i);
  if(i==0) {c.moveTo(x,y);} else {c.lineTo(x,y);}
}
c.lineWidth=1;
c.strokeStyle="#0f6";
c.stroke();