利用贝塞尔曲线实现小球曲线运动

利用贝塞尔曲线实现小球曲线运动

之前有个项目,要求小气泡从A到沿着某一特定曲线平滑漂移到B点。下面是这个效果实现的一个demo,
本文聊聊这个效果是如何实现的。
利用贝塞尔曲线实现小球曲线运动_第1张图片

原理

可以参考网友的这篇博文,其他还有很多。
原理简述

实现

这里写图片描述

Bubble类主要定义了小球的属性。

public class Bubble {
    /** 小球半径 */
    private int radius;
    /*启动延迟时间*/
    int delays;
    /** 小球x坐标 */
    private float x;
    /** 小球y坐标 */
    private float y;

    Bubble(int radius, int delays, float x, float y) {
        this.radius = radius;
        this.delays = delays;
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public int getDelays() {
        return delays;
    }

    public void setDelays(int delays) {
        this.delays = delays;
    }

    public int getRadius() {
        return radius;
    }

    public float getY() {
        return y;
    }

    public float getX() {
        return x;
    }

    public void setRadius(int radius) {
        this.radius = radius;
    }

    public void setX(float x) {
        this.x = x;
    }

    public void setY(float y) {
        this.y = y;
    }

    public static class Builder {
        /** 小球半径 */
        int radius;

        /*启动延迟时间*/
        int delays;

        /** 小球x坐标 */
        float x;
        /** 小球y坐标 */
        float y;

        public Builder radius(int radius) {
            this.radius = radius;
            return this;
        }


        public Builder delays(int delays) {
            this.delays = delays;
            return this;
        }

        public Builder x(float x) {
            this.x = x;
            return this;
        }

        public Builder y(float y) {
            this.y = y;
            return this;
        }

        public Bubble build() {
            return new Bubble(radius, delays, x, y);
        }
    }

BubbleView 小球曲线运动的实现类。

对外提供的方法如下:
利用贝塞尔曲线实现小球曲线运动_第2张图片

那么具体是如何实现曲线运动的?
我们在构造函数中对所需要的基本对象如:画笔,进行初始化。

     paint = new Paint();
        paint.setAlpha(200);
        paint.setColor(Color.RED);
        paint.setStyle(Paint.Style.FILL);
        paint.setAntiAlias(true);

然后写一个小球的创造器,等动画开始之前使用。


    private void createBubbles() {
        Bubble bubble1 = new Bubble.Builder().radius(dip2px(mContext, 9))
                .delays(0).x(startX).y(startY).build();
        Bubble bubble2 = new Bubble.Builder().radius(dip2px(mContext, 7))
                .delays(100).x(startX).y(startY).build();
        Bubble bubble3 = new Bubble.Builder().radius(dip2px(mContext, 5))
                .delays(150).x(startX).y(startY).build();
        Bubble bubble4 = new Bubble.Builder().radius(dip2px(mContext, 4))
                .delays(200).x(startX).y(startY).build();

        bubbles.add(bubble1);
        bubbles.add(bubble2);
        bubbles.add(bubble3);
        bubbles.add(bubble4);
    }

创建小球需要的动画

 private void createAnimation() {
        isStoped = false;
        final int BALL_SIZE = bubbles.size();
        for (int i = 0; i < BALL_SIZE; i++) {
            ValueAnimator xyAnimation = ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f);
            xyAnimation.setDuration(800+ i * 50);
            xyAnimation.setRepeatCount(0);
            xyAnimation.setStartDelay(bubbles.get(i).getDelays());
            xyAnimation.setInterpolator(new AccelerateDecelerateInterpolator());
            xyAnimation.addUpdateListener(new BubbleAnimatorUpdateListener(i, bubbles.get(i)));
            xyAnimation.start();
        }
    }

写小球动画的监听,在监听中调整小球的坐标并且通知ondraw绘制小球的坐标,形成曲线。这里小球的坐标计算我们用到了4阶的贝塞尔曲线。这里只是简单的套公式。

 class BubbleAnimatorUpdateListener implements ValueAnimator.AnimatorUpdateListener {

        private Bubble bubble;
        private int index;

        public BubbleAnimatorUpdateListener(int index, Bubble bubble) {
            this.bubble = bubble;
            this.index = index;
        }

        @Override
        public void onAnimationUpdate(ValueAnimator valueAnimator) {
            float t = ((Float) valueAnimator.getAnimatedValue()).floatValue();

            float Px0 = startX;
            float Px1 = 0;
            float Px2 = 0;
            float Px3 = 0;
            float Px4 = endX;
            float Py0 = startY;
            float Py1 = startY/2 + index;
            float Py2 = startY/3 + index;
            float Py3 = startY/4 + index;
            float Py4 = endY;

            if (index == 0) {
                Px1 = startX + (endX - startX)/2;
                Px2 = startX + (endX - startX)/3;
                Px3 = endX + (endX - startX)/3;
            } else if (index == 1) {
                Px1 = startX + (endX - startX)/1;
                Px2 = startX + (endX - startX)/3;
                Px3 = endX + (endX - startX)/3;
            } else if (index == 2) {
                Px1 = startX - (endX - startX)/4;
                Px2 = startX;
                Px3 = endX + (endX - startX)/3;
            } else {
                Px1 = startX + (endX - startX)/1;
                Px2 = startX + (endX - startX)/3;
                Px3 = endX + (endX - startX)/3;
            }

            if (isStoped) {
                valueAnimator.cancel();
                bubble.setX(endX);
                bubble.setY(endY);
            } else {
                bubble.setX((float) (Px0 * Math.pow((1 - t), 4) + 4 * Px1 * t * Math.pow(1 - t, 3) + 6 * Px2 * Math.pow(t, 2) * Math.pow(1 - t, 2) + 4 * Px3 * (1 - t) * Math.pow(t, 3) + Px4 * Math.pow(t,4)));
                bubble.setY((float) (Py0 * Math.pow((1 - t), 4) + 4 * Py1 * t * Math.pow(1 - t, 3) + 6 * Py2 * Math.pow(t, 2) * Math.pow(1 - t, 2) + 4 * Py3 * (1 - t) * Math.pow(t, 3) + Py4 * Math.pow(t,4)));
            }

            if (1f == ((Float) valueAnimator.getAnimatedValue()).floatValue()) {
                bubbles.remove(bubble);
                if (bubbleViewListener != null && bubbles.size() == 3) {
                    bubbleViewListener.onEndListener();
                }
            }
            invalidate();
        }
    }

根据坐标绘制小球

    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        if (bubbles != null) {
            for (Bubble bubble : bubbles) {
                canvas.save();
                android.util.Log.e("createAnimation", "bubble.getX() " + bubble.getX());
                canvas.drawCircle(bubble.getX(), bubble.getY(),
                        bubble.getRadius(), paint);
                canvas.restore();
            }
        }
    }

小结:其实本文关于贝塞尔曲线只是套了公式,主要用了android的ValueAnimator 动画来控制坐标和动画速度,在ondraw方法中进行界面绘制。

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