CSS,JS를 이용한 룰렛 구현

2023-06-24

Vue

2022-11-12 에 작성된 원문을 수정한 버전입니다

룰렛 이벤트

다들 온라인이나 오프라인에서 룰렛(회전판)을 돌려서 나온 상품을 추첨받는 경험 한 번씩 있을 것이다. 현실에서의 룰렛은 공평한 물리법칙에 내 운명을 맡기면 되지만, 웹페이지(프론트엔드)상에서 구현할 때는 룰렛을 어떻게 돌아가게 만들고 어떤 영역을 가리키도록 해야할까? 마침 진행 중인 프로젝트에서 룰렛을 구현해야 했는데 구글링이나 오픈소스에는 내가 원하는 기능이 없어서 직접 구현하게 되었다.

요구조건

사용자가 버튼을 누르면 백엔드 API가 호출되고 리턴값으로 당첨영역을 받는다. 이 영역의 위치에 따라 회전 각도를 조절해야한다.
현실에서 룰렛이 회전하는 것처럼, 처음에는 천천히 돌다가 점점 가속도가 붙어서 빨라지고 마지막에는 느려지다 멈춘다.

구현 방식

가장 쉽게 생각해볼 수 있는 방법은 css animation을 활용하여 rotate시키는 방법이다. 아래와 같이 spin이라는 keyframs를 정의하고 rotate(360deg)를 부여하면 한 element를 한바퀴 돌릴 수 있다.

/* roulette.css */
.roulette_content {
  animation-name: spin;
  @keyframes spin {
    from {
      transform: rotate(0deg);
    }
    to {
      transform: rotate(360deg);
    }
  }
}

하지만 요구조건 1에서 언급했다시피 당첨영역, 즉 회전 각도는 고정된 값이 아니라 서버에서 리턴받는 값에 따라서 동적으로 변해야 한다. 그래서 나는 js단에서 css keyframes에 접근하여 rotate각도를 직접 수정할 수 있는지를 찾아보았다. 예를 들어 DOM element의 backgroundColor나 fontSize는 querySelector()함수를 이용해 접근할 수 있는 것처럼 animation도 그런 작업이 가능한 지 궁금했다.

결론부터 얘기하자면, 가능은 하지만 방법이 너무 복잡했다.(링크)
insertRule()함수를 이용해서 넣는 방식이었는데 keyframe부분을 직접 문자열로 하드코딩해야하기 때문에 너무 억지인 것 같아서 다른 방법을 찾아보기로 하였다.

css var()를 활용한 방식

다른 방법으로 생각해낸 건 아래와 같이 css의 var()를 활용해서 :root에서 선언해놓은 변수 값을 keyframes에서 갖다 쓰는 방식이다. root 영역의 값은 js단에서 setProperty()함수를 활용해서 조작할 수 있기 때문에 이 방식이 더 낫다고 판단하였다.

/*roulette.css*/
.roulette_content {
  animation-name: spin;
  @keyframes spin {
    from {
      transform: rotate(0deg);
    }
    to {
      transform: rotate(var(--roulette-angle));
    }
  }
}

룰렛의 파라미터

룰렛을 돌리기 전에 결정되어야 할 파라미터가 몇 가지가 있다.

룰렛을 최소 몇 바퀴 돌릴 것인지
룰렛을 몇 초 동안 돌릴 것인지
룰렛 안에 채워져 있는 컨텐츠

이 3가지가 채워지고나면 룰렛을 돌릴 수 있게 된다.

원리는 간단하다. 룰렛의 중심각이 360도이다. 따라서 360/(영역의 개수) 를 계산하면 룰렛의 각 영역당 중심각의 크기(=degPerSection)를 구할 수 있다.
그리고 당첨된 영역(=pick)이 (반시계방향 기준)몇 번째인지 구하여 degPerSection * pick 값이 룰렛을 회전시켜야하는 각도 값(=rouletteAngle)이 된다. 이 값을 root에 --roulette-angle로 저장시키면 var()함수를 이용하여 keyframes에서도 이 값을 가져다 쓸 수 있는 방식이다.

그래서 startRoulette()함수를 실행시키면 rouletteAngle값이 정해지고 이 값은 다시 :root의 roulette-angle으로 채워져서 spin animation이 작동하게 된다.

const useRoulette = () => {
  const POINT_ARRAY = ["red", "blue", "green", "yellow"]
  // 룰렛의 내용, 12시 방향부터 반시계방향
  const MIN_ROTATION = 3
  // 룰렛을 최소 몇 바퀴 돌릴 것인지
  const ROTATION_SECOND = 2
  // 몇 초동안 돌릴 것인지

  const numberOfSection = POINT_ARRAY.length
  // 룰렛에 적힌 영역의 개수
  const degPerSection = 360 / numberOfSection
  // 하나의 섹션당 각도가 몇 도인지 계산함.
  let pickedSection
  // 당첨된 영역

  const setRouletteProperty = () => {
    const pick = Math.floor(Math.random() * numberOfSection)
    // [0, section - 1]범위에 랜덤한 인덱스를 뽑음, 서버에서 영역을 정해준다면 필요없음
    pickedSection = POINT_ARRAY[pick]
    // 당첨된 영역 값 대입
    const rouletteAngle = 360 * MIN_ROTATION + degPerSection * pick
    // 최소 MIN_ROTATION만큼은 돌고난 후에, pick 영역을 가르키도록 함

    document.documentElement.style.setProperty(
      "--roulette-angle",
      rouletteAngle + "deg"
    )
    //css의 root에 선언해놓은 변수에 값 할당함.

    const rouletteEl = document.querySelector(".roulette_content")
    rouletteEl.style.animationDuration = `${ROTATION_SECOND * 1000}ms`
    // 애니메이션(룰렛회전) 지속시간 적용
  }

  const startRoulette = () => {
    setRouletteProperty()

    const toId = setTimeout(() => {
      alert(pickedSection)
      clearTimeout(toId)
    }, ROTATION_SECOND * 1000)
  }
  return {
    startRoulette,
  }
}

/* roulette.css */
.roulette_content {
  animation-name: spin;
  animation-timing-function: ease-in-out;
  animation-fill-mode: forwards;
}

@keyframes spin {
  from {
    transform: rotate(0deg);
  }
  to {
    transform: rotate(var(--roulette-angle));
  }
}