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3D 회전 큐브

CSSBeginner
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소개

이 랩에서는 HTML 과 CSS 를 사용하여 3D 회전 큐브를 만들 것입니다. 큐브는 여섯 개의 고유한 색상의 면을 가지며, CSS 3D 변환 및 애니메이션의 강력함을 보여주기 위해 3D 공간에서 지속적으로 회전합니다. 이 프로젝트는 CSS 3D 기능을 훌륭하게 소개하며, JavaScript 없이도 요소가 3 차원 공간에서 어떻게 배치되고 애니메이션될 수 있는지 시각화할 수 있게 해줍니다.

HTML 구조 생성

3D 큐브는 앞면, 뒷면, 왼쪽, 오른쪽, 위쪽, 아래쪽의 여섯 면으로 구성됩니다. 이러한 면들을 3D 공간에 배치할 수 있도록 하는 HTML 구조를 만들어야 합니다.

프로젝트 디렉토리에서 index.html 파일을 열고 큐브 구조를 생성하는 데 필요한 HTML 코드를 추가해 보겠습니다.

  1. 왼쪽의 파일 탐색기 패널로 이동하여 WebIDE 를 엽니다.
  2. 편집기에서 index.html 파일을 열려면 클릭합니다.
  3. 다음 HTML 코드를 복사하여 파일에 붙여넣습니다.
<!doctype html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>3D Rotating Cube</title>
    <link rel="stylesheet" href="style.css" />
  </head>
  <body>
    <div class="container">
      <div class="cube">
        <div class="face front">Front</div>
        <div class="face back">Back</div>
        <div class="face right">Right</div>
        <div class="face left">Left</div>
        <div class="face top">Top</div>
        <div class="face bottom">Bottom</div>
      </div>
    </div>
  </body>
</html>

이 HTML 구조를 이해해 봅시다.

  • 메타데이터와 제목을 포함하는 표준 HTML5 문서 구조로 시작합니다.
  • 다음 단계에서 만들 CSS 파일 (style.css) 에 연결합니다.
  • body 에서 큐브를 페이지 중앙에 배치할 컨테이너 div를 만듭니다.
  • 컨테이너 내부에는 3D 객체가 될 cube div 가 있습니다.
  • 큐브 내에서 각 면에 face 클래스와 위치를 식별하는 추가 클래스 (front, back 등) 가 있는 여섯 개의 div 를 정의합니다.
  • 각 면에는 해당 위치를 식별하는 데 도움이 되는 텍스트가 포함되어 있습니다.
Go Live Button

현재 진행 상황을 확인하려면 WebIDE 하단에서 "Go Live" 버튼을 찾아 클릭하십시오. 그러면 로컬 웹 서버가 시작되고 페이지를 표시하는 브라우저 탭이 열립니다. 현재는 아직 스타일을 적용하지 않았으므로 각 면의 텍스트가 서로 위에 쌓여 있는 것만 볼 수 있습니다.

Preview of the cube structure without styling

다음 단계에서는 CSS 를 사용하여 이러한 div 를 3D 큐브의 면으로 변환합니다.

기본 CSS 스타일 생성

이제 HTML 구조가 있으므로 3D 큐브의 기반을 만들기 위해 스타일을 지정해야 합니다. 이 단계에서는 큐브의 컨테이너를 만들고 큐브 면의 스타일을 지정하는 데 필요한 CSS 를 추가합니다.

  1. WebIDE 에서 파일 탐색기 패널의 style.css 파일을 클릭하여 엽니다.
  2. 다음 CSS 코드를 복사하여 파일에 붙여넣습니다.
/* Basic reset and page styling */
* {
  margin: 0;
  padding: 0;
  box-sizing: border-box;
}

body {
  font-family: Arial, sans-serif;
  background-color: #f0f0f0;
  display: flex;
  justify-content: center;
  align-items: center;
  min-height: 100vh;
}

/* Container styling with perspective */
.container {
  perspective: 1000px;
  /* The perspective property defines how far the object is from the viewer */
  /* A smaller value creates a more intense 3D effect */
}

/* Cube container styles */
.cube {
  width: 200px;
  height: 200px;
  position: relative;
  transform-style: preserve-3d;
  /* This tells the browser that child elements should be positioned in 3D space */
}

/* Common styles for all faces */
.face {
  position: absolute;
  width: 200px;
  height: 200px;
  border: 2px solid white;
  display: flex;
  justify-content: center;
  align-items: center;
  font-size: 24px;
  font-weight: bold;
  color: white;
  text-shadow: 1px 1px 1px rgba(0, 0, 0, 0.5);
  opacity: 0.9;
}

방금 추가한 CSS 를 이해해 봅시다.

  • 먼저, 여백과 안쪽 여백을 0 으로 설정하여 브라우저 간에 일관된 스타일을 보장하기 위해 기본 CSS 재설정을 적용합니다.
  • flexbox 를 사용하여 큐브를 페이지에서 수직 및 수평으로 중앙에 배치하도록 body 요소를 스타일링합니다.
  • .container 클래스에는 3D 효과에 중요한 perspective 속성이 포함되어 있습니다. 큐브에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지 설정하는 것으로 생각하십시오. 1000px 값은 적당한 3D 효과를 제공합니다.
  • .cube 클래스는 큐브의 치수 (200px × 200px) 를 정의하고 transform-style: preserve-3d를 사용합니다. 이 속성은 자식 요소가 평면화되는 대신 3D 공간에 배치되어야 함을 브라우저에 알려주므로 필수적입니다.
  • .face 클래스에는 여섯 면 모두에서 공유되는 스타일이 포함되어 있습니다.
    • position: absolute는 면을 동일한 공간에 배치할 수 있도록 합니다.
    • 각 면은 큐브와 동일한 치수 (200px × 200px) 를 갖습니다.
    • flexbox 를 사용하여 각 면의 텍스트를 중앙에 배치합니다.
    • 가시성을 높이기 위해 흰색 테두리와 그림자가 있는 텍스트를 추가합니다.

이제 "Go Live" 브라우저 탭을 새로 고치면 몇 가지 변경 사항이 표시되지만 면은 여전히 서로 위에 쌓여 있습니다. 이는 아직 3D 공간에 배치하지 않았기 때문입니다. 다음 단계에서 그렇게 할 것입니다.

CSS applied to a 3D cube

3D 공간에서 큐브 면 배치

이제 큐브의 각 면을 3D 공간에 배치해야 합니다. 큐브를 만들려면 각 면을 큐브 너비의 절반 (100px) 거리만큼 중심에서 여섯 개의 다른 방향으로 배치해야 합니다.

CSS 3D 변환을 사용하여 이를 수행합니다.

  • translateZ()는 Z 축을 따라 요소를 앞이나 뒤로 이동합니다.
  • rotateX()는 요소를 수평 X 축을 중심으로 회전합니다.
  • rotateY()는 요소를 수직 Y 축을 중심으로 회전합니다.

각 면을 배치하는 CSS 를 추가해 보겠습니다.

  1. WebIDE 에서 style.css가 열린 상태에서 다음 CSS 코드를 파일 끝에 추가합니다.
/* Position each face of the cube */
.front {
  background-color: #ff8a65; /* Coral */
  transform: translateZ(100px);
  /* Moves the front face 100px towards the viewer */
}

.back {
  background-color: #4fc3f7; /* Light Blue */
  transform: rotateY(180deg) translateZ(100px);
  /* Rotates 180° around Y-axis and moves 100px forward */
}

.right {
  background-color: #81c784; /* Light Green */
  transform: rotateY(90deg) translateZ(100px);
  /* Rotates 90° right around Y-axis and moves 100px forward */
}

.left {
  background-color: #9575cd; /* Purple */
  transform: rotateY(-90deg) translateZ(100px);
  /* Rotates 90° left around Y-axis and moves 100px forward */
}

.top {
  background-color: #ffb74d; /* Orange */
  transform: rotateX(90deg) translateZ(100px);
  /* Rotates 90° upward around X-axis and moves 100px forward */
}

.bottom {
  background-color: #f06292; /* Pink */
  transform: rotateX(-90deg) translateZ(100px);
  /* Rotates 90° downward around X-axis and moves 100px forward */
}

이 CSS 가 수행하는 작업을 이해해 봅시다.

  1. 각 면을 시각적으로 구별하기 위해 서로 다른 배경색을 지정합니다.
  2. 각 면에 대해 올바르게 배치하기 위해 특정 변환을 적용합니다.
    • 앞면은 Z 축을 따라 뷰어를 향해 100px 이동합니다.
    • 뒷면은 Y 축을 중심으로 180° 회전하고 100px 앞으로 이동합니다.
    • 오른쪽 면은 Y 축을 중심으로 시계 방향으로 90° 회전하고 100px 앞으로 이동합니다.
    • 왼쪽 면은 Y 축을 중심으로 시계 반대 방향으로 90° 회전하고 100px 앞으로 이동합니다.
    • 윗면은 X 축을 중심으로 위쪽으로 90° 회전하고 100px 앞으로 이동합니다.
    • 아랫면은 X 축을 중심으로 아래쪽으로 90° 회전하고 100px 앞으로 이동합니다.

이제 브라우저 탭을 새로 고쳐 변경 사항을 확인하십시오. 큐브의 앞면을 볼 수 있습니다. 그러나 큐브가 아직 회전하지 않으므로 다른 면을 볼 수 없습니다. 다음 단계에서 회전 애니메이션을 추가합니다.

3D 변환 작동 방식:

  • rotateY(90deg) 변환을 적용하면 본질적으로 요소를 Y 축 (수직축) 을 중심으로 90 도 회전하여 오른쪽을 향하게 합니다.
  • 회전 후 translateZ(100px)를 적용하면 현재 향하고 있는 방향 (이전 회전에 따라 모든 방향이 될 수 있음) 으로 요소를 100px 앞으로 이동합니다.
  • 이러한 변환을 결합하여 각 면을 큐브를 형성하기 위해 올바른 위치와 방향으로 배치할 수 있습니다.
Cube faces positioned in 3D space

큐브 회전을 위한 애니메이션 추가

이제 큐브가 제대로 구성되었지만 정적입니다. 더 흥미롭게 만들기 위해 3D 공간에서 큐브가 지속적으로 회전하도록 애니메이션을 추가합니다.

CSS 애니메이션을 사용하면 JavaScript 를 사용하지 않고도 웹 페이지에서 움직임을 만들 수 있습니다. 키프레임 애니메이션을 정의하고 큐브에 적용합니다.

  1. WebIDE 에서 style.css 파일 끝에 다음 CSS 코드를 추가합니다.
/* Define the rotation animation */
@keyframes rotate {
  0% {
    transform: rotateX(0deg) rotateY(0deg);
  }
  25% {
    transform: rotateX(90deg) rotateY(90deg);
  }
  50% {
    transform: rotateX(180deg) rotateY(180deg);
  }
  75% {
    transform: rotateX(270deg) rotateY(270deg);
  }
  100% {
    transform: rotateX(360deg) rotateY(360deg);
  }
}

/* Apply the animation to the cube */
.cube {
  width: 200px;
  height: 200px;
  position: relative;
  transform-style: preserve-3d;
  animation: rotate 20s infinite linear;
  /* 20s defines the duration of one complete rotation */
  /* infinite means the animation will repeat forever */
  /* linear means the animation speed is constant */
}

이 CSS 를 이해해 봅시다.

  1. @keyframes 규칙은 rotate라는 애니메이션을 정의합니다.

    • 애니메이션의 다양한 단계에서 요소가 어떻게 표시되어야 하는지 지정합니다.
    • 0% 에서 큐브는 회전하지 않습니다.
    • 25% 에서 큐브는 X 축과 Y 축 모두에서 90 도 회전했습니다.
    • 50% 에서 큐브는 두 축 모두에서 180 도 회전했습니다.
    • 75% 에서 큐브는 두 축 모두에서 270 도 회전했습니다.
    • 100% 에서 큐브는 두 축 모두에서 360 도 회전을 완료했습니다.

  2. 이 애니메이션을 적용하기 위해 .cube 선택기를 업데이트합니다.

    • animation: rotate 20s infinite linear는 rotate 애니메이션을 적용합니다.
    • 애니메이션은 한 번의 완전한 회전에 20 초가 소요됩니다.
    • 무한 반복됩니다.
    • 선형 타이밍 함수는 일정한 회전 속도를 보장합니다.

이제 브라우저 탭을 새로 고치십시오. 큐브가 3D 공간에서 부드럽게 회전하여 회전하면서 여섯 개의 색상 면을 모두 표시하는 것을 볼 수 있습니다.

CSS 애니메이션 이해:

  • CSS 애니메이션은 애니메이션을 설명하는 스타일과 다양한 시점에서 애니메이션의 상태를 정의하는 키프레임 세트로 구성됩니다.
  • animation 속성은 여러 animation 속성에 대한 단축 속성입니다.
    • animation-name: @keyframes 규칙의 이름을 지정합니다.
    • animation-duration: 애니메이션이 한 주기를 완료하는 데 걸리는 시간을 지정합니다.
    • animation-timing-function: 애니메이션이 한 주기를 통해 진행되는 방식을 정의합니다.
    • animation-iteration-count: 애니메이션이 반복되어야 하는 횟수를 지정합니다.

이제 HTML 과 CSS 만 사용하여 회전하는 3D 큐브를 성공적으로 만들었습니다. 이 예제는 JavaScript 가 필요 없이 시각적으로 매력적인 웹 요소를 만들기 위한 CSS 3D 변환 및 애니메이션의 강력함을 보여줍니다.

다양한 애니메이션 지속 시간, 다양한 회전 축을 실험하거나 추가 변환을 추가하여 큐브에 어떤 영향을 미치는지 확인해 보십시오.

Rotating 3D cube animation preview

요약

3D 회전 큐브 랩을 완료하신 것을 축하드립니다. 이 랩에서는 다음을 수행했습니다.

  1. 3D 큐브에 대한 여섯 개의 면으로 HTML 구조를 생성했습니다.
  2. 3D 공간에서 요소를 배치하기 위해 CSS 스타일을 적용했습니다.
  3. CSS 3D 변환을 사용하여 각 면을 3D 공간에 올바르게 배치했습니다.
  4. CSS 애니메이션을 추가하여 지속적으로 회전하는 큐브를 만들었습니다.

이 프로젝트는 몇 가지 중요한 CSS 개념을 소개했습니다.

  • CSS 3D 변환 (translate, rotate)
  • 3D 효과를 위한 perspective 속성
  • 3D 위치 지정을 유지하기 위한 transform-style 속성
  • CSS 키프레임 애니메이션

이러한 개념은 JavaScript 에 의존하지 않고도 매력적이고 상호 작용적인 웹 인터페이스를 만들기 위한 강력한 도구입니다. 이러한 기술을 적용하여 간단한 회전 카드에서 복잡한 3D 모델에 이르기까지 다양한 3D 요소를 만들 수 있습니다.

이 프로젝트의 확장으로 다음을 고려할 수 있습니다.

  • 사용자가 큐브 위로 마우스를 가져갈 때 애니메이션을 일시 중지하기 위해 호버 효과를 추가합니다.
  • 각 면에 이미지 또는 더 복잡한 콘텐츠를 추가합니다.
  • 키프레임을 수정하여 다른 애니메이션 경로를 만듭니다.
  • 다양한 크기, 색상 및 회전 속도를 실험합니다.

최신 CSS 는 시각 효과를 만드는 데 매우 강력하며, 이전에 JavaScript 가 필요했던 많은 애니메이션을 이제 CSS 만으로 수행할 수 있어 성능이 향상되고 코드가 더 간단해진다는 점을 기억하십시오.

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