iOS核心動畫(Core Animation) – iPhone手機開發技術文章 iPhone軟體開發教學課程

 

 

簡介

問題一:什麼是核心動畫(Core Animation)?

 

•Core Animation是非常強大的動畫處理API,使用它能做出非常炫麗的動畫效果,而且往往是事半功倍,使用它需要先添加QuartzCore.framework和引入對應的框架<QuartzCore/QuartzCore.h>

•CALayer中很多屬性都可以通過CAAnimation實現動畫效果,包括:opacity、position、transform、bounds、contents等(可以在API文檔中搜索:CALayer Animatable Properties)

•通過調用CALayer的addAnimation:forKey增加動畫到層(CALayer)中,這樣就能觸發動畫瞭。通過調用removeAnimationForKey可以停止層中的動畫

•Core Animation的動畫執行過程都是在後臺操作的,不會阻塞主線程

問題二:開發步驟

 

①初始化一個動畫對象(CAAnimation)並設置一些動畫相關屬性

②添加動畫對象到層(CALayer)中,開始執行動畫

①CAAnimation

 

問題一:簡述

 

 

所有動畫對象的父類,負責控制動畫的持續時間和速度,是個抽象類,不能直接使用,應該使用它具體的子類

CAAnimation繼承結構

 

 

註意:上圖中的黑色虛線代表”繼承”某個類,紅色虛線代表“遵守”某個協議

 

問題二:屬性解析

 

紅色代表來自CAMediaTiming協議的屬性

Øduration:動畫的持續時間

ØrepeatCount:動畫的重復次數

ØrepeatDuration:動畫的重復時間

ØremovedOnCompletion:默認為YES,代表動畫執行完畢後就從圖層上移除,圖形會恢復到動畫執行前的狀態。如果想讓圖層保持顯示動畫執行後的狀態,那就設置為NO,不過還要設置fillMode為kCAFillModeForwards

ØfillMode:決定當前對象在非active時間段的行為.比如動畫開始之前,動畫結束之後

ØbeginTime:可以用來設置動畫延遲執行時間,若想延遲2s,就設置為CACurrentMediaTime()+2,CACurrentMediaTime()為圖層的當前時間

ØtimingFunction:速度控制函數,控制動畫運行的節奏

Ødelegate:動畫代理

ps:福利

復制代碼

速度控制函數(CAMediaTimingFunction) 

1.kCAMediaTimingFunctionLinear(線性):勻速,給你一個相對靜態的感覺

2.kCAMediaTimingFunctionEaseIn(漸進):動畫緩慢進入,然後加速離開

3.kCAMediaTimingFunctionEaseOut(漸出):動畫全速進入,然後減速的到達目的地

4.kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut(漸進漸出):動畫緩慢的進入,中間加速,然後減速的到達目的地。這個是默認的動畫行為。

 

CAAnimation在分類中定義瞭代理方法

@interface NSObject (CAAnimationDelegate)

– (void)animationDidStart:(CAAnimation *)anim;

– (void)animationDidStop:(CAAnimation *)anim finished:(BOOL)flag;

@end

 

fillMode屬性值(要想fillMode有效,最好設置removedOnCompletion=NO)

kCAFillModeRemoved 這個是默認值,也就是說當動畫開始前和動畫結束後,動畫對layer都沒有影響,動畫結束後,layer會恢復到之前的狀態


kCAFillModeForwards 當動畫結束後,layer會一直保持著動畫最後的狀態 


kCAFillModeBackwards 在動畫開始前,你隻要將動畫加入一個layer,layer便立即進入動畫的初始狀態並等待動畫開始.你可以這樣設定測試代碼,將一個動畫加入一個layer的時候延遲5秒執行.然後就會發現在動畫沒有開始的時候,隻要動畫被加入瞭layer,layer便處於動畫初始狀態 


kCAFillModeBoth 這個其實就是上面兩個的合成.動畫加入後開始之前,layer便處於動畫初始狀態,動畫結束後layer保持動畫最後的狀

 

CALayer上動畫的暫停和恢復

// t – active local time   圖層的本地時間

// tp – parent layer time  父圖層的時間

// 父圖層和圖層本地的時間換算公式

// t = (tp – beginTime) * speed + timeOffset

// beginTime = tp – (t – timeOffset)/speed

#pragma mark 暫停CALayer的動畫

-(void)pauseLayer:(CALayer*)layer

{

    CFTimeInterval pausedTime = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil];

    layer.speed = 0.0; // 讓CALayer的時間停止走動

    layer.timeOffset = pausedTime; // 讓CALayer的時間停留在pausedTime這個時刻

}

#pragma mark 恢復CALayer的動畫

-(void)resumeLayer:(CALayer*)layer

{

    CFTimeInterval pausedTime = layer.timeOffset;

    layer.speed = 1.0; // 讓CALayer的時間繼續行走

    layer.timeOffset = 0.0; // 取消上次記錄的停留時刻

    layer.beginTime = 0.0; // 取消上次設置的時間

    

    // 計算暫停的時間(這裡用CACurrentMediaTime()-pausedTime也是一樣的)

    CFTimeInterval timeSincePause = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil] – pausedTime;

    // 設置相對於父坐標系的開始時間(往後退timeSincePause)

    layer.beginTime = timeSincePause;

}

復制代碼

②CAPropertyAnimation(屬性動畫)

 

問題一:簡述

 

 

•CAAnimation的子類,也是個抽象類,要想創建動畫對象,應該使用它的兩個子類:CABasicAnimation和CAKeyframeAnimation

問題二:屬性解析

 

 

•keyPath:通過指定CALayer的屬性名稱為keyPath(NSString類型),隻需對CALayer屬性的值進行修改,達到相應的動畫效果。

     比如,指定@”position”為keyPath,就修改CALayer的position屬性的值,以達到平移的動畫效果

③CABasicAnimation

 

問題一:簡述

 

 

是CAPropertyAnimation的子類

 

問題二:屬性解析

 

•fromValue:keyPath相應屬性的初始值

•toValue:keyPath相應屬性的結束值

•隨著動畫的進行,在長度為duration的持續時間內,keyPath相應屬性的值從fromValue漸漸地變為toValue

註意:如果fillMode=kCAFillModeForwards和removedOnComletion=NO,在動畫執行完畢後,圖層會保持顯示動畫執行後的狀態。

   實質上,圖層的屬性值還是動畫執行前的初始值,並沒有真正被改變。

   比如,CALayer的position初始值為(0,0),CABasicAnimation的fromValue為(10,10),toValue為(100,100),、

   雖然動畫執行完畢後圖層保持在(100,100)這個位置,實質上圖層的position還是為(0,0)

ps:福利

復制代碼

// 平移動畫

CABasicAnimation *anim = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position"];

anim.duration = 1; // 動畫持續1秒

// 因為CGPoint是結構體,所以用NSValue包裝成一個OC對象

anim.fromValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(50, 50)];

anim.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(100, 100)];

[layer addAnimation:anim forKey:@"MyAnim"];

// 通過MyAnim可以取回相應的動畫對象,比如用來中途取消動畫

 

// 縮放動畫

CABasicAnimation *anim = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform"];

// 沒有設置fromValue說明當前狀態作為初始值

// 寬度(width)變為原來的2倍,高度(height)變為原來的1.5倍

anim.toValue = [NSValue valueWithCATransform3D:CATransform3DMakeScale(2, 1.5, 1)];

anim.duration = 1;

[layer addAnimation:anim forKey:nil];

 

// 旋轉動畫

CABasicAnimation *anim = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform"];

// 這裡是以向量(1, 1, 0)為軸,旋轉π/2弧度(90°)

// 如果隻是在手機平面上旋轉,就設置向量為(0, 0, 1),即Z軸

anim.toValue = [NSValue valueWithCATransform3D:CATransform3DMakeRotation(M_PI_2, 1, 1, 0)];

anim.duration = 1;

[layer addAnimation:anim forKey:nil]; 

復制代碼

④CAKeyframeAnimation(關鍵幀動畫)

 

問題一:簡述

 

 

•是CAPropertyAnimation的子類

•與CABasicAnimation的區別是:CAKeyframeAnimation會使用一個NSArray保存多個屬性元素,

                 而CABasicAnimation隻能從一個數值(fromValue)變到另一個數值(toValue)                

ps:CABasicAnimation可看做是最多隻有2個關鍵幀的CAKeyframeAnimation

 

問題二:屬性解析

 

•values:上述的NSArray對象。裡面的元素稱為”關鍵幀”(keyframe)。動畫對象會在指定的時間(duration)內,依次顯示values數組中的每一個關鍵幀

•path:可以設置一個CGPathRef\CGMutablePathRef,讓層跟著路徑移動。path隻對CALayer的anchorPoint和position起作用。如果你設置瞭path,那麼values將被忽略

•keyTimes:可以為對應的關鍵幀指定對應的時間點,其取值范圍為0到1.0,keyTimes中的每一個時間值都對應values中的每一幀.當keyTimes沒有設置的時候,各個關鍵幀的時間是平分的

ps:福利

復制代碼

在關鍵幀動畫中還有一個非常重要的參數,那便是calculationMode(計算模式).

  •主要針對的是每一幀的內容為一個座標點的情況,也就是對anchorPoint 和 position 進行的動畫.

  •當在平面座標系中有多個離散的點的時候,可以是離散的,也可以直線相連後進行插值計算,也可以使用圓滑的曲線將他們相連後進行插值計算. 

  •calculationMode目前提供如下幾種模式:

    kCAAnimationLinear  // calculationMode的默認值,表示當關鍵幀為座標點的時候,關鍵幀之間直接直線相連進行插值計算; 


    kCAAnimationDiscrete  // 離散的,就是不進行插值計算,所有關鍵幀直接逐個進行顯示;

   
 kCAAnimationPaced // 使得動畫均勻進行,而不是按keyTimes設置的或者按關鍵幀平分時間,此時keyTimes和timingFunctions無效;

    
kCAAnimationCubic // 對關鍵幀為座標點的關鍵幀進行圓滑曲線相連後插值計算,這裡的主要目的是使得運行的軌跡變得圓滑;

    kCAAnimationCubicPaced // 看這個名字就知道和kCAAnimationCubic有一定聯系,其實就是在kCAAnimationCubic的基礎上使得動畫運行變得均勻,就是系統時間內運動的距離相同,此時keyTimes以及timingFunctions也是無效的

復制代碼

⑤CAAnimationGroup(並發動畫組)

 

問題一:簡述

 

 

•CAAnimation的子類,可以保存一組動畫對象,將CAAnimationGroup對象加入層後,組中所有動畫對象可以同時並發運行

 

問題二:屬性解析

 

animations:用來保存一組動畫對象的NSArray

ps:

•默認情況下,一組動畫對象是同時運行的,也可以通過設置動畫對象的beginTime屬性來更改動畫的開始時間

⑥CATransition(過渡)

 

問題一:簡述

 

 

•CAAnimation的子類,用於做轉場動畫,能夠為層提供移出屏幕和移入屏幕的動畫效果。iOS比Mac OS X的轉場動畫效果少一點

 

 

•UINavigationController就是通過CATransition實現瞭將控制器的視圖推入屏幕的動畫效果

 

問題二:屬性解析

 

•type:動畫過渡類型

•subtype:動畫過渡方向

•startProgress:動畫起點(在整體動畫的百分比)

•endProgress:動畫終點(在整體動畫的百分比)

 

復制代碼

/* 過渡效果

 fade     //交叉淡化過渡(不支持過渡方向) kCATransitionFade

push     //新視圖把舊視圖推出去  kCATransitionPush

 moveIn   //新視圖移到舊視圖上面   kCATransitionMoveIn 

 reveal   //將舊視圖移開,顯示下面的新視圖  kCATransitionReveal

cube     //立方體翻滾效果 oglFlip  //上下左右翻轉效果

suckEffect   //收縮效果,如一塊佈被抽走(不支持過渡方向)

rippleEffect //滴水效果(不支持過渡方向)

pageCurl     //向上翻頁效果

 pageUnCurl   //向下翻頁效果

cameraIrisHollowOpen  //相機鏡頭打開效果(不支持過渡方向)

cameraIrisHollowClose //相機鏡頭關上效果(不支持過渡方向)

*/

復制代碼

 附:UIView動畫、Block動畫、UIImageView的幀動畫、UIActivityIndicatorView

①UIView動畫

 

問題一:簡述

 

 

•UIKit直接將動畫集成到UIView類中,當內部的一些屬性發生改變時,UIView將為這些改變提供動畫支持

•執行動畫所需要的工作由UIView類自動完成,但仍要在希望執行動畫時通知視圖,為此需要將改變屬性的代碼放在[UIView beginAnimations:nil context:nil]和[UIView commitAnimations]之間

 

問題二:常見方法解析

 

復制代碼

+ (void)setAnimationDelegate:(id)delegate // 設置動畫代理對象,當動畫開始或者結束時會發消息給代理對象

+ (void)setAnimationWillStartSelector:(SEL)selector // 當動畫即將開始時,執行delegate對象的selector,並且把beginAnimations:context:中傳入的參數傳進selector

+ (void)setAnimationDidStopSelector:(SEL)selector // 當動畫結束時,執行delegate對象的selector,並且把beginAnimations:context:中傳入的參數傳進selector

+ (void)setAnimationDuration:(NSTimeInterval)duration // 動畫的持續時間,秒為單位

+ (void)setAnimationDelay:(NSTimeInterval)delay // 動畫延遲delay秒後再開始

+ (void)setAnimationStartDate:(NSDate *)startDate // 動畫的開始時間,默認為now

+ (void)setAnimationCurve:(UIViewAnimationCurve)curve // 動畫的節奏控制,具體看下面的”備註”

+ (void)setAnimationRepeatCount:(float)repeatCount // 動畫的重復次數

+ (void)setAnimationRepeatAutoreverses:(BOOL)repeatAutoreverses // 如果設置為YES,代表動畫每次重復執行的效果會跟上一次相反

+ (void)setAnimationTransition:(UIViewAnimationTransition)transition forView:(UIView *)view cache:(BOOL)cache // 設置視圖view的過渡效果, transition指定過渡類型, cache設置YES代表使用視圖緩存,性能較好 

復制代碼

   動畫的節奏控制

 

復制代碼

// 動畫的節奏控制,跟CAAnimation的timingFunction屬性類似

typedef NS_ENUM(NSInteger, UIViewAnimationCurve) {

    UIViewAnimationCurveEaseInOut,         // slow at beginning and end

    UIViewAnimationCurveEaseIn,            // slow at beginning

    UIViewAnimationCurveEaseOut,           // slow at end

    UIViewAnimationCurveLinear

};

復制代碼

   動畫過渡類型

 

復制代碼

typedef NS_ENUM(NSInteger, UIViewAnimationTransition) {

    UIViewAnimationTransitionNone,

    UIViewAnimationTransitionFlipFromLeft,

    UIViewAnimationTransitionFlipFromRight,

    UIViewAnimationTransitionCurlUp,

    UIViewAnimationTransitionCurlDown,

}; 

復制代碼

問題三:代碼示例

 

復制代碼

// 說明需要執行動畫

[UIView beginAnimations:nil context:nil];

// 設置動畫持續事件

[UIView setAnimationDuration:1];

 

// 設置轉場動畫

[UIView setAnimationTransition:UIViewAnimationTransitionCurlUp forView:self.view cache:YES];

 

// 交換子視圖的位置

[self.view exchangeSubviewAtIndex:0 withSubviewAtIndex:1];

 

// 提交動畫

[UIView commitAnimations]; 

復制代碼

②三種Block動畫

 

第一種:

 

+ (void)animateWithDuration:(NSTimeInterval)duration delay:(NSTimeInterval)delay options:(UIViewAnimationOptions)options animations:(void (^)(void))animations completion:(void (^)(BOOL finished))completion

參數解析:

 

•duration:動畫的持續時間

•delay:動畫延遲delay秒後開始

•options:動畫的節奏控制

•animations:將改變視圖屬性的代碼放在這個block中

•completion:動畫結束後,會自動調用這個block

ps:節奏控制枚舉

// 動畫的節奏控制枚舉常量

UIViewAnimationOptionCurveEaseInOut

UIViewAnimationOptionCurveEaseIn               

UIViewAnimationOptionCurveEaseOut

UIViewAnimationOptionCurveLinear 

第二種:

 

+ (void)transitionWithView:(UIView *)view duration:(NSTimeInterval)duration options:(UIViewAnimationOptions)options animations:(void (^)(void))animations completion:(void (^)(BOOL finished))completion

 參數解析:

 

•duration:動畫的持續時間

•view:需要進行轉場動畫的視圖

•options:轉場動畫的類型

•animations:將改變視圖屬性的代碼放在這個block中

•completion:動畫結束後,會自動調用這個block

ps: 轉場動畫的類型

 

復制代碼

// 轉場動畫的類型

UIViewAnimationOptionTransitionNone

UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromLeft 

UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromRight   

UIViewAnimationOptionTransitionCurlUp 

UIViewAnimationOptionTransitionCurlDown 

UIViewAnimationOptionTransitionCrossDissolve 

UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromTop 

UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromBottom

復制代碼

第三種:

 

+ (void)transitionFromView:(UIView *)fromView toView:(UIView *)toView duration:(NSTimeInterval)duration options:(UIViewAnimationOptions)options completion:(void (^)(BOOL finished))completion

方法調用完畢後,相當於執行瞭下面兩句代碼:

 

// 添加toView到父視圖

 

[fromView.superview addSubview:toView];

 

// 把fromView從父視圖中移除

 

[fromView.superview removeFromSuperview];

 

 參數解析:

 

•duration:動畫的持續時間

•options:轉場動畫的類型

•animations:將改變視圖屬性的代碼放在這個block中

•completion:動畫結束後,會自動調用這個block

③UIImageView的幀動畫

 

•UIImageView可以讓一系列的圖片在特定的時間內按順序顯示

•相關屬性解析:

ØanimationImages:要顯示的圖片(一個裝著UIImage的NSArray)

ØanimationDuration:完整地顯示一次animationImages中的所有圖片所需的時間

ØanimationRepeatCount:動畫的執行次數(默認為0,代表無限循環)

•相關方法解析:

– (void)startAnimating; // 開始動畫

– (void)stopAnimating;  // 停止動畫

– (BOOL)isAnimating;  // 是否正在運行動畫

④UIActivityIndicatorView(旋轉進度輪)

 

問題一:簡述

 

 

•是一個旋轉進度輪,可以用來告知用戶有一個操作正在進行中,一般用initWithActivityIndicatorStyle初始化

 

問題二:方法解析

 

 

 

復制代碼

– (void)startAnimating; // 開始動畫

– (void)stopAnimating;  // 停止動畫

– (BOOL)isAnimating;  // 是否正在運行動畫

UIActivityIndicatorViewStyle有3個值可供選擇:

UIActivityIndicatorViewStyleWhiteLarge   //大型白色指示器    

UIActivityIndicatorViewStyleWhite      //標準尺寸白色指示器    

UIActivityIndicatorViewStyleGray    //灰色指示器,用於白色背景 

復制代碼

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