如何使用CSS和D3实现摆线摇摆的效果动画

效果预览

代码解读

定义 dom，容器中包含 3 个元素，代表 3 条摆线：

<div class="pendulums">
 <span></span>
 <span></span>
 <span></span>
</div>

居中显示：

body {
 margin: 0;
 height: 100vh;
 display: flex;
 align-items: center;
 justify-content: center;
 background: linear-gradient(lightyellow, burlywood);
}

定义容器的尺寸，并画出固定摆线示意墙：

.pendulums {
 width: 40em;
 height: 30em;
 font-size: 10px;
 border-top: 0.3em solid cadetblue;
}

画出一条摆线：

.pendulums {
 position: relative;
}

.pendulums span {
 position: absolute;
 width: 0.2em;
 height: 15em;
 background-color: cadetblue;
 left: 50%;
}

用伪元素画出摆线底部悬挂的小球：

.pendulums span::before {
 content: '';
 position: absolute;
 width: 1.5em;
 height: 1.5em;
 background: steelblue;
 border-radius: 50%;
 top: 100%;
 left: -0.75em;
}

用径向渐变为小球增加光影：

.pendulums span::before {
 background: radial-gradient(
 circle at 70% 35%,
 white,
 darkturquoise 30%,
 steelblue 50%
 );
}

用伪元素画出小球的阴影：

.pendulums span::after {
 content: '';
 position: absolute;
 width: 2em;
 height: 0.3em;
 background-color: rgba(0, 0, 0, 0.2);
 top: 120%;
 left: -1em;
 filter: blur(0.4em);
}

以摆线的顶点为原点，将摆线向左旋转：

.pendulums span {
 transform-origin: 50% top;
 transform: rotate(25deg);
}

让摆线摆动起来：

.pendulums span {
 animation: swing ease-in-out infinite;
 animation-duration: 1.5s;
}

@keyframes swing {
 50% {
 transform: rotate(-25deg);
 }
}

为每条摆线定义下标变量：

.pendulums span:nth-child(1) {
 --n: 1;
}

.pendulums span:nth-child(2) {
 --n: 2;
}

.pendulums span:nth-child(3) {
 --n: 3;
}

用变量设置摆线的长度，和动画的时长，都是逐渐增大的等差数列：

.pendulums span {
 height: calc((var(--n) - 1) * 1em + 15em);
 animation-duration: calc((var(--n) - 1) * 0.02s + 1.5s);
}

接下来用 d3 来批量处理 dom 元素和 css 变量：
引入 d3 库：

<script src="https://d3js.org/d3.v5.min.js"></script>

用 d3 创建摆线的 dom 元素：

const COUNT = 3;

d3.select('.pendulums')
 .selectAll('span')
 .data(d3.range(COUNT))
 .enter()
 .append('span')

用 d3 定义摆线的下标变量：

d3.select('.pendulums')
 .selectAll('span')
 .data(d3.range(COUNT))
 .enter()
 .append('span')
 .style('--n', (d) => d + 1);

删除掉 html 文件中相关的 dom 定义和 css 文件中的变量定义。

最后，把摆线的数量调整为 15 个。

const COUNT = 15;