构建 3D 游戏菜单组件

简要介绍了如何构建响应迅速、自适应且易于访问的 3D 游戏菜单。

在这篇博文中,我想分享一下如何构建 3D 游戏菜单组件。试用演示版

演示

如果您更喜欢视频,请观看此帖子的 YouTube 版本:

概览

视频游戏通常会向用户呈现富有创意且不寻常的菜单,这些菜单会以动画形式呈现在 3D 空间中。在新的 AR/VR 游戏中,此功能很受欢迎,它可以使菜单看起来像在太空中漂浮。今天,我们将重现此效果的基本组成部分,但增添了自适应配色方案的亮点,并为喜欢减少动作的用户提供了便利。

HTML

游戏菜单是按钮的列表。在 HTML 中表示此内容的最佳方式如下:

<ul class="threeD-button-set">
  <li><button>New Game</button></li>
  <li><button>Continue</button></li>
  <li><button>Online</button></li>
  <li><button>Settings</button></li>
  <li><button>Quit</button></li>
</ul>

按钮列表会向屏幕阅读器技术正确读出自身,并且无需 JavaScript 或 CSS 即可正常运行。

看起来非常普通的项目列表,其中的项目是常规按钮。

CSS

为按钮列表设置样式可分解为以下几个步骤:

  1. 设置自定义媒体资源。
  2. Flexbox 布局。
  3. 带有装饰性伪元素的自定义按钮。
  4. 将元素放置到 3D 空间中。

自定义属性概览

自定义属性可为看起来随机的值指定有意义的名称,从而帮助消除值的不明确性,避免重复代码并在子项之间共享值。

以下是保存为 CSS 变量的媒体查询,也称为自定义媒体。这些是全局的,将在各种选择器中使用,以使代码简洁易懂。游戏菜单组件使用显示屏的动作偏好设置、系统配色方案色域功能

@custom-media --motionOK (prefers-reduced-motion: no-preference);
@custom-media --dark (prefers-color-scheme: dark);
@custom-media --HDcolor (dynamic-range: high);

以下自定义属性用于管理配色方案并包含鼠标位置值,使游戏菜单具有互动性,使用户能够悬停它们。为自定义属性命名有助于提高代码易读性,因为它可以揭示值的用例或值结果的易记名称。

.threeD-button-set {
  --y:;
  --x:;
  --distance: 1px;
  --theme: hsl(180 100% 50%);
  --theme-bg: hsl(180 100% 50% / 25%);
  --theme-bg-hover: hsl(180 100% 50% / 40%);
  --theme-text: white;
  --theme-shadow: hsl(180 100% 10% / 25%);

  --_max-rotateY: 10deg;
  --_max-rotateX: 15deg;
  --_btn-bg: var(--theme-bg);
  --_btn-bg-hover: var(--theme-bg-hover);
  --_btn-text: var(--theme-text);
  --_btn-text-shadow: var(--theme-shadow);
  --_bounce-ease: cubic-bezier(.5, 1.75, .75, 1.25);

  @media (--dark) {
    --theme: hsl(255 53% 50%);
    --theme-bg: hsl(255 53% 71% / 25%);
    --theme-bg-hover: hsl(255 53% 50% / 40%);
    --theme-shadow: hsl(255 53% 10% / 25%);
  }

  @media (--HDcolor) {
    @supports (color: color(display-p3 0 0 0)) {
      --theme: color(display-p3 .4 0 .9);
    }
  }
}

浅色和深色主题背景圆锥形背景

浅色主题采用从 cyandeeppink 的鲜艳圆锥渐变,而深色主题采用深色细微圆锥渐变。如需详细了解如何使用圆锥渐变,请参阅 conic.style

html {
  background: conic-gradient(at -10% 50%, deeppink, cyan);

  @media (--dark) {
    background: conic-gradient(at -10% 50%, #212529, 50%, #495057, #212529);
  }
}
演示了在浅色和深色偏好设置之间更改背景。

启用 3D 透视

为了让元素存在于网页的 3D 空间中,需要初始化具有透视的视口。我选择在 body 元素上放置视角,并使用视口单元来创建我喜欢的样式。

body {
  perspective: 40vw;
}

这是视角可能产生的影响类型。

设置 <ul> 按钮列表的样式

此元素负责整个按钮列表宏布局,同时也是一个互动式 3D 浮动卡片。您可以通过以下方法实现此目的。

按钮组布局

Flexbox 可以管理容器布局。使用 flex-direction 将 flex 的默认方向从行更改为列,并将 align-itemsstretch 更改为 start,确保每个项的大小与其内容相同。

.threeD-button-set {
  /* remove <ul> margins */
  margin: 0;

  /* vertical rag-right layout */
  display: flex;
  flex-direction: column;
  align-items: flex-start;
  gap: 2.5vh;
}

接下来,将容器设为 3D 空间上下文,并设置 CSS clamp() 函数,以确保卡片的旋转不超出可辨识的旋转范围。请注意,夹紧的中间值是一个自定义属性,这些 --x--y 值将在稍后通过鼠标互动从 JavaScript 设置

.threeD-button-set {
  …

  /* create 3D space context */
  transform-style: preserve-3d;

  /* clamped menu rotation to not be too extreme */
  transform:
    rotateY(
      clamp(
        calc(var(--_max-rotateY) * -1),
        var(--y),
        var(--_max-rotateY)
      )
    )
    rotateX(
      clamp(
        calc(var(--_max-rotateX) * -1),
        var(--x),
        var(--_max-rotateX)
      )
    )
  ;
}

接下来,如果访问用户允许移动,则使用 will-change 向浏览器添加一条提示,指明此项目的转换将不断变化。此外,您还可以通过在转换上设置 transition 来启用插值。当鼠标与卡片交互时就会发生这种过渡,从而实现平滑过渡到旋转变化。此动画是持续运行的动画,用于演示卡片所在的 3D 空间,即使鼠标无法或未与组件互动也是如此。

@media (--motionOK) {
  .threeD-button-set {
    /* browser hint so it can be prepared and optimized */
    will-change: transform;

    /* transition transform style changes and run an infinite animation */
    transition: transform .1s ease;
    animation: rotate-y 5s ease-in-out infinite;
  }
}

rotate-y 动画仅在 50% 设置中间关键帧,因为浏览器会将 0%100% 默认设置为元素的默认样式。这是交替动画的简写形式,需要在同一位置开始和结束。这非常适合用于阐明无限交替动画。

@keyframes rotate-y {
  50% {
    transform: rotateY(15deg) rotateX(-6deg);
  }
}

设置 <li> 元素的样式

每个列表项 (<li>) 都包含按钮及其边框元素。display 样式已更改,因此该项不会显示 ::markerposition 样式设置为 relative,因此即将推出的按钮伪元素可自行定位在按钮使用的整个区域内。

.threeD-button-set > li {
  /* change display type from list-item */
  display: inline-flex;

  /* create context for button pseudos */
  position: relative;

  /* create 3D space context */
  transform-style: preserve-3d;
}

在 3D 空间中旋转的列表的屏幕截图以显示透视图,并且每个列表项都不再有项目符号。

设置 <button> 元素的样式

设置按钮样式是一项艰巨的工作,需要考虑许多状态和互动类型。由于需要平衡伪元素、动画和互动,这些按钮会很快变得复杂。

初始 <button> 样式

以下是支持其他状态的基础样式。

.threeD-button-set button {
  /* strip out default button styles */
  appearance: none;
  outline: none;
  border: none;

  /* bring in brand styles via props */
  background-color: var(--_btn-bg);
  color: var(--_btn-text);
  text-shadow: 0 1px 1px var(--_btn-text-shadow);

  /* large text rounded corner and padded*/
  font-size: 5vmin;
  font-family: Audiowide;
  padding-block: .75ch;
  padding-inline: 2ch;
  border-radius: 5px 20px;
}

3D 视图下的按钮列表的屏幕截图,这次显示了样式按钮。

按钮伪元素

按钮的边框不是传统边框,而是带有边框的绝对定位伪元素。

Chrome DevTools“Elements”面板的屏幕截图,其中显示了一个包含 ::before 和 ::after 元素的按钮。

这些元素对于展示已建立的 3D 透视图至关重要。其中一个伪元素会被推离按钮,另一个伪元素会被拉近用户。这种效果在顶部和底部的按钮中最为明显。

.threeD-button button {
  …

  &::after,
  &::before {
    /* create empty element */
    content: '';
    opacity: .8;

    /* cover the parent (button) */
    position: absolute;
    inset: 0;

    /* style the element for border accents */
    border: 1px solid var(--theme);
    border-radius: 5px 20px;
  }

  /* exceptions for one of the pseudo elements */
  /* this will be pushed back (3x) and have a thicker border */
  &::before {
    border-width: 3px;

    /* in dark mode, it glows! */
    @media (--dark) {
      box-shadow:
        0 0 25px var(--theme),
        inset 0 0 25px var(--theme);
    }
  }
}

3D 变换样式

transform-style 下方设置为 preserve-3d,以便子项可以在 z 轴上自行间隔。transform 设置为 --distance 自定义属性,该属性会在悬停和聚焦时增加。

.threeD-button-set button {
  …

  transform: translateZ(var(--distance));
  transform-style: preserve-3d;

  &::after {
    /* pull forward in Z space with a 3x multiplier */
    transform: translateZ(calc(var(--distance) / 3));
  }

  &::before {
    /* push back in Z space with a 3x multiplier */
    transform: translateZ(calc(var(--distance) / 3 * -1));
  }
}

条件动画样式

如果用户接受动画,该按钮会提示浏览器,转换属性应已准备好更改,并为 transformbackground-color 属性设置了转换。请注意时长上的差异,我认为这样可以产生细微的错位效果。

.threeD-button-set button {
  …

  @media (--motionOK) {
    will-change: transform;
    transition:
      transform .2s ease,
      background-color .5s ease
    ;

    &::before,
    &::after {
      transition: transform .1s ease-out;
    }

    &::after    { transition-duration: .5s }
    &::before { transition-duration: .3s }
  }
}

悬停和焦点互动样式

互动动画的目标是展开构成扁平按钮的层。为此,请将 --distance 变量初始设置为 1px。以下代码示例中显示的选择器会检查按钮是否正在由应该看到焦点指示器且未被激活的设备悬停或聚焦。如果是,则会应用 CSS 来执行以下操作:

  • 应用悬停背景颜色。
  • 增加距离。
  • 添加弹跳缓动效果。
  • 错开伪元素转换。
.threeD-button-set button {
  …

  &:is(:hover, :focus-visible):not(:active) {
    /* subtle distance plus bg color change on hover/focus */
    --distance: 15px;
    background-color: var(--_btn-bg-hover);

    /* if motion is OK, setup transitions and increase distance */
    @media (--motionOK) {
      --distance: 3vmax;

      transition-timing-function: var(--_bounce-ease);
      transition-duration: .4s;

      &::after  { transition-duration: .5s }
      &::before { transition-duration: .3s }
    }
  }
}

reduced 动作偏好设置的 3D 视图仍然非常简洁。顶部和底部的元素以一种细腻的方式显示效果。

使用 JavaScript 进行小幅增强

该界面已经可以通过键盘、屏幕阅读器、游戏手柄、触控和鼠标使用,但我们可以添加一些简单的 JavaScript 代码来简化几种场景。

支持箭头键

使用 Tab 键浏览菜单是很好的方式,但我希望在游戏手柄上使用方向键或摇杆来移动焦点。通常用于 GUI 挑战接口的 roving-ux 库将为我们处理箭头键。以下代码会指示库在 .threeD-button-set 中捕获焦点,并将焦点转发给按钮子项。

import {rovingIndex} from 'roving-ux'

rovingIndex({
  element: document.querySelector('.threeD-button-set'),
  target: 'button',
})

鼠标视差交互

跟踪鼠标并使菜单倾斜,目的是模拟 AR 和 VR 视频游戏界面,在该界面中可以有一个虚拟指针,而不是鼠标。如果元素对指针非常敏感,会很有趣。

由于这是一项额外的附加功能,因此我们将在查询用户的动作偏好设置后进行此互动。此外,在设置过程中,请使用 querySelector 将按钮列表组件存储到内存中,并将元素的边界缓存到 menuRect。使用这些边界确定基于鼠标位置应用于卡片的旋转偏移量。

const menu = document.querySelector('.threeD-button-set')
const menuRect = menu.getBoundingClientRect()

const { matches:motionOK } = window.matchMedia(
  '(prefers-reduced-motion: no-preference)'
)

接下来,我们需要一个函数,该函数接受鼠标 xy 位置,并返回一个可用于旋转卡片的值。以下函数使用鼠标位置来确定它位于框的哪一侧以及相距多少。函数会返回此差值。

const getAngles = (clientX, clientY) => {
  const { x, y, width, height } = menuRect

  const dx = clientX - (x + 0.5 * width)
  const dy = clientY - (y + 0.5 * height)

  return {dx,dy}
}

最后,监控鼠标移动情况,将位置传递给 getAngles() 函数,并将增量值用作自定义属性样式。我除以 20 来填充增量,让它不那么突兀,或许有更好的方法。如果您还记得开头部分的内容,我们将 --x--y 属性放在了 clamp() 函数中间,这样可以防止鼠标位置过度旋转卡片,使其无法辨认。

if (motionOK) {
  window.addEventListener('mousemove', ({target, clientX, clientY}) => {
    const {dx,dy} = getAngles(clientX, clientY)

    menu.attributeStyleMap.set('--x', `${dy / 20}deg`)
    menu.attributeStyleMap.set('--y', `${dx / 20}deg`)
  })
}

翻译和方向

在其他编写模式和语言中测试游戏菜单时,出现了一个问题。

<button> 元素在用户代理样式表中具有 writing-mode!important 样式。这意味着,游戏菜单 HTML 需要更改,以适应所需的设计。将按钮列表更改为链接列表可让逻辑属性更改菜单方向,因为 <a> 元素没有浏览器提供的 !important 样式。

总结

现在,您已经知道了我是如何做到的,那么如何 ‽ 🙂? 您能否向菜单添加加速度计互动功能,以便平铺手机会旋转菜单?我们能否改善无动作体验?

让我们多元化我们的方法,了解在 Web 上构建的所有方式。 创建一个演示,在 Twitter 微博中发送链接,然后我会将其添加到下面的“社区混剪”部分!

社区混剪作品

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