UIView Animation 動畫學習總結

来源:https://www.cnblogs.com/reyzhang/archive/2022/09/01/16645372.html
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一、前言 動畫一直是 iOS 開發中很重要的一部分。設計良好,效果炫酷的動畫往往能對用戶體驗的提升起到很大的作用,在這裡將自己學習 iOS 動畫的體會記錄下來,希望能對別人有所幫助。 iOS 的動畫框架,即 CoreAnimation,本身十分龐大和複雜,這裡暫時分兩個部分進行介紹,分別是 UIVi ...


目錄

一、前言

動畫一直是 iOS 開發中很重要的一部分。設計良好,效果炫酷的動畫往往能對用戶體驗的提升起到很大的作用,在這裡將自己學習 iOS 動畫的體會記錄下來,希望能對別人有所幫助。

iOS 的動畫框架,即 CoreAnimation,本身十分龐大和複雜,這裡暫時分兩個部分進行介紹,分別是 UIView 動畫CALayer 動畫

二、UIView Animation

2.1 簡單動畫

對於 UIView 上簡單的動畫,iOS 提供了很方便的函數:

animateWithDuration:animations:
  • 第一個參數是動畫的持續時間,
  • 第二個參數是一個 block,在 animations block 中對 UIView 的屬性進行調整,設置 UIView 動畫結束後最終的效果,iOS 就會自動補充中間幀,形成動畫。

可以更改的屬性有:

  • frame
  • bounds
  • center
  • transform
  • alpha
  • backgroundColor
  • contentStretch

這些屬性大都是 View 的基本屬性,下麵是一個例子,這個例子中的動畫會同時改變 View 的 framebackgroundColoralpha

[UIView animateWithDuration:2.0 animations:^{
    myView.frame = CGRectMake(50, 200, 200, 200);
    myView.backgroundColor = [UIColor blueColor];
    myView.alpha = 0.7;
}];

其中有一個比較特殊的 transform 屬性,它的類型是 CGAffineTransform,即 2D 仿射變換,這是個數學中的概念,用一個三維矩陣來表述 2D 圖形的矢量變換。用 transform 屬性對 View 進行:

  • 旋轉
  • 縮放
  • 其他自定義 2D 變換

iOS 提供了下麵的函數可以創建簡單的 2D 變換:

  • CGAffineTransformMakeScale
  • CGAffineTransformMakeRotation
  • CGAffineTransformMakeTranslation

例如下麵的代碼會將 View 縮小至原來的 1/4 大小:

[UIView animateWithDuration:2.0 animations:^{
    myView.transform = CGAffineTransformMakeScale(0.5, 0.5);
}];

調節參數

完整版的 animate 函數其實是這樣的:

animateWithDuration:delay:options:animations:completion:

可以通過 delay 參數調節讓動畫延遲產生,同時還一個 options 選項可以調節動畫進行的方式。可用的 options 可分為兩類:

一、控制過程

例如 UIViewAnimationOptionRepeat 可以讓動畫反覆進行, UIViewAnimationOptionAllowUserInteraction 可以讓允許用戶對動畫進行過程中同 View 進行交互(預設是不允許的)

二、控制速度

動畫的進行速度可以用速度曲線來表示(參考這裡),提供的選項例如 :

  • UIViewAnimationOptionCurveEaseIn 是先慢後快,
  • UIViewAnimationOptionCurveEaseOut 是先快後慢。

不同的選項直接可以通過“”操作進行合併,同時使用,例如:

UIViewAnimationOptionRepeat | UIViewAnimationOptionAllowUserInteraction

2.2 關鍵幀動畫

上面介紹的動畫中,我們只能控制開始和結束時的效果,然後由系統補全中間的過程,有些時候我們需要自己設定若幹關鍵幀,實現更複雜的動畫效果,這時候就需要關鍵幀動畫的支持了。下麵是一個示例:

[UIView animateKeyframesWithDuration:2.0 delay:0.0 options:UIViewKeyframeAnimationOptionRepeat | UIViewKeyframeAnimationOptionAutoreverse animations:^{

    [UIView addKeyframeWithRelativeStartTime:0.0 relativeDuration:0.5 animations:^{
        self.myView.frame = CGRectMake(10, 50, 100, 100);
    }];

    [UIView addKeyframeWithRelativeStartTime: 0.5 relativeDuration:0.3 animations:^{
        self.myView.frame = CGRectMake(20, 100, 100, 100);
    }];

    [UIView addKeyframeWithRelativeStartTime:0.8 relativeDuration:0.2 animations:^{
        self.myView.transform = CGAffineTransformMakeScale(0.5, 0.5);
    }];
} completion:nil];

這個例子添加了三個關鍵幀,在外面的 animateKeyframesWithDuration 中我們設置了持續時間為 2.0 秒,這是真實意義上的時間,裡面的 startTimerelativeDuration 都是相對時間。以第一個為例,startTime 為 0.0,relativeTime 為 0.5,這個動畫會直接開始,持續時間為 2.0 X 0.5 = 1.0 秒,下麵第二個的開始時間是 0.5,正好承接上一個結束,第三個同理,這樣三個動畫就變成連續的動畫了。

2.3 View 的轉換

iOS 還提供了兩個函數,用於進行兩個 View 之間通過動畫換場:

  • transitionWithView:duration:options:animations:completion:
  • transitionFromView:toView:duration:options:completion:

需要註意的是,換場動畫會在這兩個 View 共同的父 View 上進行,在寫動畫之前,先要設計好 View 的繼承結構。

同樣,View 之間的轉換也有很多選項可選,例如

  • UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromLeft 從左邊翻轉,
  • UIViewAnimationOptionTransitionCrossDissolve 漸變等等。

三、CALayer Animation

在這裡插入圖片描述

UIView 的動畫簡單易用,但是能實現的效果相對有限,上面介紹的 UIView 的幾種動畫方式,實際上是對底層 CALayer 動畫的一種封裝。直接使用 CALayer 層的動畫方法可以實現更多高級的動畫效果。

3.1 基本動畫(CABasicAnimation)

在這裡插入圖片描述

CABasicAnimation 用於創建一個 CALayer 上的基本動畫效果,下麵是一個例子:

CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position.x"];
animation.toValue = @200;
animation.duration = 0.8;
animation.repeatCount = 5;
animation.beginTime = CACurrentMediaTime() + 0.5;
animation.fillMode = kCAFillModeRemoved;
[self.myView.layer addAnimation:animation forKey:nil];

KeyPath

這裡我們使用了 animationWithKeyPath 這個方法來改變 layer 的屬性,可以使用的屬性有很多,具體可以參考這裡這裡。其中很多屬性在前面介紹的 UIView 動畫部分我們也看到過,進一步驗證了 UIView 的動畫方法是對底層 CALayer 的一種封裝。

需要註意的一點是,上面我們使用了 position 屬性, layer 的這個 position 屬性和 View 的 frame 以及 bounds 屬性都不相同,而是和 Layer 的 anchorPoint有關,可以由下麵的公式計算得到:

position.x = frame.origin.x + 0.5 * bounds.size.width;  
position.y = frame.origin.y + 0.5 * bounds.size.height;

關於 anchorPointposition 屬性的以及具體計算的原理可以參考這篇文章

屬性

·CABasicAnimation 的屬性有下麵幾個:

  • beginTime
  • duration
  • fromValue
  • toValue
  • byValue
  • repeatCount
  • autoreverses
  • timingFunction

可以看到,其中 beginTimedurationrepeatCount 等屬性和上面在 UIView 中使用到的 durationUIViewAnimationOptionRepeat等選項是相對應的,不過這裡的選項能夠提供更多的擴展性。

需要註意的是 fromValuetoValuebyValue 這幾個選項,支持的設置模式有下麵幾種:

  • 設置 fromValuetoValue:從 fromValue 變化到 toValue
  • 設置 fromValuebyValue:從 fromValue 變化到 fromValue + byValue
  • 設置 byValuetoValue:從 toValue - byValue 變化到 toValue
  • 設置 fromValue: 從 fromValue 變化到屬性當前值
  • 設置 toValue從屬性當前值變化到 toValue
  • 設置 byValue從屬性當前值變化到屬性當前值 + toValue

看起來挺複雜,其實概括起來基本就是 :如果某個值不設置,就是用這個屬性當前的值

另外,可以看到上面我們使用的:

animation.toValue = @200;

而不是直接使用 200,因為 toValue 之類的屬性為 id 類型,或者像這樣使用 @ 符號,或者使用:

animation.toValue = [NSNumber numberWithInt:200];

最後一個比較有意思的是 timingFunction 屬性,使用這個屬性可以自定義動畫的運動曲線(節奏,pacing),系統提供了五種值可以選擇:

  • kCAMediaTimingFunctionLinear 線性動畫
  • kCAMediaTimingFunctionEaseIn 先快後慢
  • kCAMediaTimingFunctionEaseOut 先慢後快
  • kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut 先慢後快再慢
  • kCAMediaTimingFunctionDefault 預設,也屬於中間比較快

此外,我們還可以使用 [CAMediaTimingFunction functionWithControlPoints] 方法來自定義運動曲線,這個網站提供了一個將參數調節可視化的效果,關於動畫時間系統的具體介紹可以參考這篇文章。

3.2 關鍵幀動畫(CAKeyframeAnimation)

同 UIView 中的類似,CALayer 層也提供了關鍵幀動畫的支持,CAKeyFrameAnimationCABasicAnimation 都繼承自 CAPropertyAnimation,因此它有具有上面提到的那些屬性,此外,CAKeyFrameAnimation 還有特有的幾個屬性。

values 和 keyTimes

使用 valueskeyTimes 可以共同確定一個動畫的若幹關鍵幀,示例代碼如下:

CAKeyframeAnimation *anima = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"transform.rotation"];//在這裡@"transform.rotation"==@"transform.rotation.z"
NSValue *value1 = [NSNumber numberWithFloat:-M_PI/180*4];
NSValue *value2 = [NSNumber numberWithFloat:M_PI/180*4];
NSValue *value3 = [NSNumber numberWithFloat:-M_PI/180*4];

anima.values = @[value1,value2,value3];
// anima.keyTimes = @[@0.0, @0.5, @1.0];
anima.repeatCount = MAXFLOAT;

[_demoView.layer addAnimation:anima forKey:@"shakeAnimation"];

可以看到上面這個動畫共有三個關鍵幀,如果沒有指定 keyTimes 則各個關鍵幀會平分整個動畫的時間(duration)。

path

使用 path 屬性可以設置一個動畫的運動路徑,註意 path 只對 CALayer 的 anchorPoint position 屬性起作用另外如果你設置了 path ,那麼 values 將被忽略。

CAKeyframeAnimation *anima = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(SCREEN_WIDTH/2-100, SCREEN_HEIGHT/2-100, 200, 200)];
anima.path = path.CGPath;
anima.duration = 2.0f;
[_demoView.layer addAnimation:anima forKey:@"pathAnimation"];

3.3 動畫組(CAAnimationGroup)

組動畫可以將一組動畫組合在一起,所有動畫對象可以同時運行,示例代碼如下:

CAAnimationGroup *group = [[CAAnimationGroup alloc] init];

//1.基礎動畫一
CABasicAnimation *animationOne = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.scale"];
animationOne.toValue = @2.0;
animationOne.duration = 1.0;

//2.基礎動畫二
CABasicAnimation *animationTwo = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position.x"];
animationTwo.toValue = @400;
animationTwo.duration = 1.0;

[group setAnimations:@[animationOne, animationTwo]];
[self.myView.layer addAnimation:group forKey:nil];

需要註意的是,一個 group 組內的某個動畫的持續時間(duration),如果超過了整個組的動畫持續時間,那麼多出的動畫時間將不會被展示。例如一個 group 的持續時間是 5s,而組內一個動畫持續時間為 10s ,那麼這個 10s 的動畫只會展示前 5s 。

3.4 切換動畫(CATransition)

CATransition 可以用於 View 或 ViewController 直接的換場動畫:

self.myView.backgroundColor = [UIColor blueColor];
CATransition *trans = [CATransition animation];
trans.duration = 1.0;
trans.type = @"push";
[self.myView.layer addAnimation:trans forKey:nil];

// 這句放在下麵也可以
// self.myView.backgroundColor = [UIColor blueColor];

為什麼改變顏色放在前後都可以呢?具體的解釋可以參考 SO 上的這個回答。簡單來說就是動畫和繪製之間並不衝突。

四、後記

如果本文對你有一點幫助的話,歡迎收藏、點贊,感謝。文中如有不對之處,也歡迎大家在評論區指出,共勉。

本文來自博客園,作者:reyzhang,轉載請註明原文鏈接:https://www.cnblogs.com/reyzhang/p/16645372.html


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