本文是笔者学习iOS动画的一些小总结,接第一弹;
Layer Animation
第一弹中主要是关于View Animation 的一系列操作,今天的主角当然得是Layer啦,其实Layer Animation 工作并不复杂,我们只需要选择一个是animatable
的属性,然后设置开始值、结束值、动画时间,之后系统就会让Core Animation去对应的layer渲染,产生动画效果。
CALayer
相比UIView有更多的animatable
的属性,所以使用Layer Animation可以更好的写出自己想要的动画效果,同时CALayer
还有很多特定的子类,常见的如下所示:CAShapeLayer
, CATextLayer
, CAGradientLayer
, CAReplicatorLayer
….. 这些不同的子类,又包含不同的animatable
的属性,所以根据特定的子类,可以简单的写出很酷炫的动画。下面来看一个栗子:
let springMoveLeftAnimation = CABasicAnimation(keyPath: "position.x")
springMoveLeftAnimation.fromValue = -view.frame.width
springMoveLeftAnimation.toValue = view.frame.width / 2.0
springMoveLeftAnimation.duration = 0.7
springMoveLeftAnimation.timingFunction = CAMediaTimingFunction(name: kCAMediaTimingFunctionEaseOut)
colorView.layer.add(springMoveLeftAnimation, forKey: nil)
上述栗子创建了一个springMoveLeftAnimation
,这个动画对象是可以加到任意多个layer上去的,所以使用Layer Animation 创建的动画是可以重复利用的。上述栗子中只是简单的将一个view从左移动到屏幕中间。
真正的动画
上栗中,我们在
colorView
的layer上增加了一个动画,其实我们看到的动画并不是真正作用在colorView
,我们看到的只是一个所谓的presentation layer
,当动画结束后presentation layer
就会在屏幕中被移除,真正的colorView
重新显示到屏幕上。
所以上栗中,colorView
的x
原本不是居中的,经过动画后,colorView
的x
依然不是居中的,会移动到原本的位置。
所以想要colorView
的x
保持动画后的模样,我们可以设置如下代码:
springMoveLeftAnimation.fillMode = kCAFillModeBoth
springMoveLeftAnimation.isRemovedOnCompletion = false
fillMode
fillMode
是CAMediaTiming
协议中一个属性,用来控制动画序列的开始和结束的行为,默认是kCAFillModeRemoved
,默认效果如下图所示:
如果想要延时执行某个动画,可以设置
beginTime
属性
springMoveLeftAnimation.beginTime = CACurrentMediaTime() + 0.3
/// 根据CACurrentMediaTime()取得动画执行的时间,然后我们增加了0.3秒的延时
- kCAFillModeBackwards
如图所示,设置fillMode
为kCAFillModeBackwards
,不论是否设置延时,都会提前显示动画的第一帧。
- kCAFillModeForwards
如图所示,设置
fillMode
为
kCAFillModeForwards
,当动画被移除之前会保留动画的最后一帧。
- kCAFillModeBoth
如图所示,设置
fillMode
为
kCAFillModeBoth
,相当于是上面两个属性的结合。
当动画结束后会保留最后一帧,然后设置isRemovedOnCompletion
为false
,所以动画就不会被移除,这样colorView
就能够保持动画后的模样。但是现在因为不是真正的colorView
,所以就不能做任何操作了,当colorView
为输入框时,此时因为是presentation layer
,也就不能响应用户的输入。而且这样做也会有性能问题,所以不建议设置isRemovedOnCompletion
为false
。
此时还有一个有效的方法是,通常我们可以在colorView
加入动画后,直接更新colorView
的x
,这样在动画结束后,colorView
的位置就保持和动画后一致。
控制动画
第一弹中我们通过
UIKit
帮我们封装的UIView语法的动画一旦创建运行,我们是不能暂停或者停止的。但是Layer Aniamtion提供了相关的API,让我们可以更近一步的去控制我们所创建的动画。
animation delegate
我们可以设置CAAnimation
的代理,通过代理提供的方法来控制动画。
func animationDidStart(_ anim: CAAnimation)
func animationDidStop(_ anim: CAAnimation, finished flag: Bool)
CAAnimationDelegate
提供了上述两个代理方法,通过提供的anim
参数从而可以控制动画,但是如果多个动画都设置了代理,这时如何区分不同的动画做不同的事情呢?
因为CAAnimation
和其子类是用OC写的,而且支持KVC,所以我们可以用func setValue(_ value: Any?, forKey key: String)
方法来设置不同key给不同的动画,这样在代理中就能区别不同的动画了。
通过设置代理的方式我们只能控制刚开始和刚结束时期的动画,那么如何控制正在运行的动画呢,此时就需要用到func add(_ anim: CAAnimation, forKey key: String?)
方法中的key
参数,我们可以在该动画开始后通过设置的key
参数来控制对应的动画了。
open func removeAllAnimations()
open func removeAnimation(forKey key: String)
我们可以通过以上两个方法来对操作正在运行的动画,哈哈,只是简单的移除
并不能动态的改变动画运行路径。
我们可以设置动画的
speed
属性控制动画速度,同时也可以通过设置layer的speed
属性从而使layer上添加的所有动画设置速度,此时如果layer里某个动画自身也设置了速度,那么此时的速度会根据view的层级进行乘积;
组合动画
我们可以在layer上添加多个动画,如果想要控制不同动画之间的同步,此时需要用到CAAnimationGroup
// added animation group
let groupAnimation = CAAnimationGroup()
groupAnimation.timingFunction = CAMediaTimingFunction(name: kCAMediaTimingFunctionEaseIn)
groupAnimation.beginTime = CACurrentMediaTime() + 0.5
groupAnimation.duration = 0.5
groupAnimation.fillMode = kCAFillModeBackwards
let scaleDown = CABasicAnimation(keyPath: "transform.scale")
scaleDown.fromValue = 3.5
scaleDown.toValue = 1.0
let rotate = CABasicAnimation(keyPath: "transform.rotation")
rotate.fromValue = .pi / 4.0
rotate.toValue = 0.0
let fade = CABasicAnimation(keyPath: "opacity")
fade.fromValue = 0.0
fade.toValue = 1.0
groupAnimation.animations = [scaleDown, rotate, fade]
loginButton.layer.add(groupAnimation, forKey: nil)
基本的layer animation 差不多就是这些,可能不是面面俱到,但是其他的一些属性,可以通过查看头文件里的属性即可,下面学习下layer animation里的spring animation;
弹性动画
第一弹中我们就已经接触过layer animation,但是UIKit帮我们封装了,并没有深入的了解其中的细节,所以在layer 层中的spring animation我们可以进一步的研究下spring animation 的细节。
首先我们想象下钟摆,当我们给它一个力,此时如果没有摩擦的话,那么钟摆就会永远的摆动,但是实际由于和空气之间产生摩擦,所以钟摆最后一定会停止。而且不同质量的钟摆从运动到停止的时间是不一样的,最后还和重力有关系,同样的钟摆在月球上的运动轨迹和地球是有很大的差距的。
其实钟摆来回摆动的这个效果就是spring animation 的效果。此时我们可以根据上述总结出如下属性是影响spring animation的:
1. damping: 摩擦相关, 默认是10.0
2. mass: 质量,默认是1.0
3. stiffness: 重力相关, 默认是100.0
4. initialVelocity: 初始速度,默认是0.0
上述的四个属性就是CASpringAnimation
所提供的,其中damping
,initialVelocity
我们在UIKit提供的spring animation 中就已经使用过,UIKit会根据我们所给的duration
来计算出其他两个属性的,从而产生对应的spring animation,所以有时候会感觉有点不真实。但我们现在可以使用CASpringAnimation
所提供的四个属性来创建自己想要的同时更加真实的spring animation, 但是这种方式的缺点是,时间是不确定的,因为spring animation 从开始到停止的时间是根据你所提供的四个影响参数来计算出的。
所以我们设置spring animation的
duration
时,需要使用spring animation的settlingDuration
属性,这个时间就是根据你所提供的四个影响参数来计算出的;
let flash = CASpringAnimation(keyPath: "borderColor")
flash.damping = 7.0
flash.stiffness = 200.0
flash.fromValue = UIColor(red: 1.0, green: 0.27, blue: 0.0, alpha: 1.0).cgColor
flash.toValue = UIColor.white.cgColor
flash.duration = flash.settlingDuration
textField.layer.add(flash, forKey: nil)
上述代码创建了一个spring animation 改变文本输入框的borderColor
,要想做出自己想要的spring 动画,只需要不断的调整上述的四个属性即可。
keyframe动画
UIKit 也提供了keyframe animation,但是和layer层的keyframe animation 相比是有区别的。UIKit的keyframe animation,是用来做动画的连接的,可以在animations中创建多个keyframe动画,这些动画可以是设置在不同的view的不同属性。
之前我们设置在layer上的basic animation, 我们都会设置fromValue
和toValue
,通过设置的duration
,Core Animation会自动的根据设置的value在给定的时间内改变layer的某个属性,于是动画产生了,而layer的keyframe animation则提供了让我们自己控制动画某个属性的过程的功能:
let flight = CAKeyframeAnimation(keyPath: "position")
flight.duration = 12.0
flight.values = [
CGPoint(x: -50, y: 0.0),
CGPoint(x: view.frame.width + 50.0, y: 160.0),
CGPoint(x: -50.0, y: loginButton.center.y)]
.map { NSValue(cgPoint: $0) }
flight.keyTimes = [0.0, 0.5, 1.0]
balloon.add(flight, forKey: nil)
如上代码所示,我们通过values
,keyTimes
,自己可以控制动画的运行轨迹。
当创建的layer animation的keyPath是结构体时,需要使用NSValue进行包装;
Specialized Layers
前面所说的Layer Animation,我们都是为
CALayer
的一些基本属性做动画的,但是如果想要做出一些其他的酷炫的动画,哪些基本的可能满足不了要求,好在CALayer
有很多有用的子类,我们通过它们的属性做动画,效果就会大不一样。
CAShapeLayer
CAShapeLayer
通过你传入的path
让vector graphics
来画你所定义的的图形。下面看个栗子:
let squarePath = UIBezierPath(rect: bounds)
let animation = CABasicAnimation(keyPath: "path")
animation.duration = 0.25
animation.fromValue = circleLayer.path
animation.toValue = squarePath.cgPath
circleLayer.add(animation, forKey: nil)
circleLayer.path = squarePath.cgPath
maskLayer.add(animation, forKey: nil)
maskLayer.path = squarePath.cgPath
和之前的layer animation一样,同样的设置fromValue
和 toValue
,不过这次animation 的keyPath为CAShapeLayer
的path
属性。
CAShapeLayer
的strokeEnd
属性同样是animatable
,所以根据这个属性可以做出一个画的过程的动画:
let pathAnimation = CABasicAnimation(keyPath: "strokeEnd")
pathAnimation.duration = 10.0
pathAnimation.fromValue = 0.0
pathAnimation.toValue = 1.0
pathLayer?.add(pathAnimation, forKey: "strokeEnd")
完整的Demo下载地址CAShapeLayerAnimationDemo
CAShapeLayer
还有一个功能就是设置圆角,只需要设置一个shapeLayer作为layer 的mask
属性即可。
CAGradientLayer
CAGradientLayer
可以通过设置多种颜色画出新的渐变的效果,而且CAGradientLayer
有四个属性是animatable
的:
startPoint, endPoint 为单元坐标系
colors: 渐变效果的颜色数组;
locations: 每种颜色的在渐变中的占比;
startPoint: 开始的点;
endPoint: 结束的点;
iOS之前的滑动进行解锁的动画就可以使用CAGradientLayer
来实现:
完整的Demo下载地址CAGradientLayerAnimationDemo
CAReplicatorLayer
CAReplicatorLayer
通常用来生成重复layer的集合,这样比手动添加效率更高。但是CAReplicatorLayer
可以轻松的改变每个克隆layer的属性,让他们和他们的父亲不一样。最后CAReplicatorLayer
有一个特别的属性instanceDelay
,当你设置该属性为0.1秒同时在原layer上加了一个动画,此时CAReplicatorLayer
生成的第一份克隆会延迟0.1秒执行动画,第二份克隆则会延迟0.2秒,第三份克隆则会延迟0.3秒,以此类推。通过这个特性我们可以写出一些复杂的动画效果。以下是CAReplicatorLayer
三个重要的属性:
instanceCount: 设置你想要的克隆个数;
instanceTransform: 设置每个克隆和上一个克隆的差距;
instanceDelay: 设置每个克隆和上一个克隆的动画延迟;
利用CAReplicatorLayer
上述特性,我们可以发挥想象做出一些酷炫的动画,例如下面这个动画:
完整的Demo下载地址CAReplicatorLayerAnimationDemo
最后
未完待续第三弹