iOS 核心动画（Core Animation）

基本概念

1、什么是核心动画

Core Animation(核心动画)是一组功能强大、效果华丽的动画API，无论在iOS系统或者在你开发的App中，都有大量应用。

2、核心动画作用范围##

核心动画作用在CALayer（Core animation layer）上，CALayer从概念上类似UIView，我们可以将UIView看成是一种特殊的CALayer（可以响应事件）。

3、核心动画对比UIView动画###

核心动画和UIView动画的对比：UIView动画可以看成是对核心动画的封装，和UIView动画不同的是，通过核心动画改变layer的状态（比如position），动画执行完毕后实际上是没有改变的（表面上看起来已改变）。

总体来说核心动画的优点有：
　　1）性能强大，使用硬件加速，可以同时向多个图层添加不同的动画效果
　　2）接口易用，只需要少量的代码就可以实现复杂的动画效果。
　　3）运行在后台线程中，在动画过程中可以响应交互事件（UIView动画默认动画过程中不响应交互事件）。

4、核心动画结构层次

11.png

22.png

5、核心动画类中可以直接使用的类有：

CABasicAnimation
CAKeyframeAnimation
CATransition
CAAnimationGroup
CASpringAnimation

6、这5个类使用简介

CABasicAnimation和CAKeyframeAnimation属于CAPropertyAnimation的子类
他们的初始化方法：

+ (instancetype)animation;
+ (instancetype)animationWithKeyPath:(nullable NSString *)path;

duration：动画的持续时间
repeatCount：动画的重复次数
fillMode：视图在非Active时的行为
beginTime：动画延迟执行时间（通过CACurrentMediaTime() + your time 设置）
delegate：代理
timingFunction:动画的时间节奏控制

kCAMediaTimingFunctionLinear 匀速
kCAMediaTimingFunctionEaseIn 慢进
kCAMediaTimingFunctionEaseOut 慢出
kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut 慢进慢出
kCAMediaTimingFunctionDefault 默认值（慢进慢出）

keyPath：可以指定keyPath为CALayer的属性值，并对它的值进行修改，以达到对应的动画效果，需要注意的是部分属性值是不支持动画效果的。
　　以下是具有动画效果的keyPath：

//CATransform3D Key Paths : (example)transform.rotation.z

//rotation 旋轉
rotation.x
rotation.y
rotation.z
//scale 缩放
scale.x
scale.y
scale.z
//translation 平移
translation.x
translation.y
translation.z

 //CGPoint Key Paths : (example)position.x
 x
 y

//CGRect Key Paths : (example)bounds.size.width

//origin
origin.x
origin.y

//size
size.width
size.height

//opacity
backgroundColor
cornerRadius 
borderWidth
contents 

//Shadow Key Path:
shadowColor 
shadowOffset 
shadowOpacity 
shadowRadius

6.1CABasicAnimation

CABasicAnimation可以设定keyPath的起点，终点的值，动画会沿着设定点进行移动，CABasicAnimation可以看成是只有两个关键点的特殊的CAKeyFrameAnimation。

- (void)position {
    CABasicAnimation * ani = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
    ani.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:self.centerShow.center];
    ani.removedOnCompletion = NO;
    ani.fillMode = kCAFillModeForwards;
    ani.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
    [self.cartCenter.layer addAnimation:ani forKey:@"PostionAni"];
}

6.2 CAKeyframeAnimation

UIView的关键帧动画就是在CAKeyframeAnimation上封装得来的
CAKeyframeAnimation的重要属性：
　　values：关键帧数组对象，里面每一个元素即为一个关键帧，动画会在对应的时间段内，依次执行数组中每一个关键帧的动画。
　　path：动画路径对象，可以指定一个路径，在执行动画时路径会沿着路径移动，Path在动画中只会影响视图的Position。
　　keyTimes：设置关键帧对应的时间点，范围：0-1。如果没有设置该属性，则每一帧的时间平分。

1、value动画
- (void)valueKeyframeAni {
    CAKeyframeAnimation * ani = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
    ani.duration = 4.0;
    ani.removedOnCompletion = NO;
    ani.fillMode = kCAFillModeForwards;
    ani.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
    NSValue * value1 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(150, 200)];
    NSValue *value2=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(250, 200)];
    NSValue *value3=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(250, 300)];
    NSValue *value4=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(150, 300)];
    NSValue *value5=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(150, 200)];
    ani.values = @[value1, value2, value3, value4, value5];
    [self.centerShow.layer addAnimation:ani forKey:@"PostionKeyframeValueAni"];
}

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
2、path动画
- (void)pathKeyframeAni {
    CAKeyframeAnimation * ani = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
    CGMutablePathRef path = CGPathCreateMutable();
    CGPathAddEllipseInRect(path, NULL, CGRectMake(130, 200, 100, 100));
    ani.path = path;
    CGPathRelease(path);
    ani.duration = 4.0;
    ani.removedOnCompletion = NO;
    ani.fillMode = kCAFillModeForwards;
    [self.centerShow.layer addAnimation:ani forKey:@"PostionKeyframePathAni"];
}

6.3 CASpringAnimation

CASpringAnimation是iOS9新加入动画类型，是CABasicAnimation的子类，用于实现弹簧动画。

CASpringAnimation和UIView的SpringAnimation对比：

1.CASpringAnimation 可以设置更多影响弹簧动画效果的属性，可以实现更复杂的弹簧动画效果，且可以和其他动画组合。
　　2.UIView的SpringAnimation实际上就是通过CASpringAnimation来实现。

CASpringAnimation的重要属性：

mass：质量（影响弹簧的惯性，质量越大，弹簧惯性越大，运动的幅度越大）
　　stiffness：弹性系数（弹性系数越大，弹簧的运动越快）
　　damping：阻尼系数（阻尼系数越大，弹簧的停止越快）
　　initialVelocity：初始速率（弹簧动画的初始速度大小，弹簧运动的初始方向与初始速率的正负一致，若初始速率为0，表示忽略该属性）
　　settlingDuration：结算时间（根据动画参数估算弹簧开始运动到停止的时间，动画设置的时间最好根据此时间来设置）

- (void)springAni {
    CASpringAnimation * ani = [CASpringAnimation animationWithKeyPath:@"bounds"];
    ani.mass = 10.0; //质量，影响图层运动时的弹簧惯性，质量越大，弹簧拉伸和压缩的幅度越大
    ani.stiffness = 5000; //刚度系数(劲度系数/弹性系数)，刚度系数越大，形变产生的力就越大，运动越快
    ani.damping = 100.0;//阻尼系数，阻止弹簧伸缩的系数，阻尼系数越大，停止越快
    ani.initialVelocity = 5.f;//初始速率，动画视图的初始速度大小;速率为正数时，速度方向与运动方向一致，速率为负数时，速度方向与运动方向相反
    ani.duration = ani.settlingDuration;
    ani.toValue = [NSValue valueWithCGRect:self.centerShow.bounds];
    ani.removedOnCompletion = NO;
    ani.fillMode = kCAFillModeForwards;
    ani.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
    [self.cartCenter.layer addAnimation:ani forKey:@"boundsAni"];
}

6.4 CAAnimationGroup

使用Group可以将多个动画合并一起加入到层中，Group中所有动画并发执行，可以方便地实现需要多种类型动画的场景。

- (void)groupAni {
    CABasicAnimation * posAni = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
    posAni.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:self.centerShow.center];

    CABasicAnimation * opcAni = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"opacity"];
    opcAni.toValue = [NSNumber numberWithFloat:1.0];
    opcAni.toValue = [NSNumber numberWithFloat:0.7];

    CABasicAnimation * bodAni = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"bounds"];
    bodAni.toValue = [NSValue valueWithCGRect:self.centerShow.bounds];

    CAAnimationGroup * groupAni = [CAAnimationGroup animation];
    groupAni.animations = @[posAni, opcAni, bodAni];
    groupAni.duration = 1.0;
    groupAni.fillMode = kCAFillModeForwards;
    groupAni.removedOnCompletion = NO;
    groupAni.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
    [self.cartCenter.layer addAnimation:groupAni forKey:@"groupAni"];
}

6.5 CATransition

    转场动画，比UIVIew转场动画具有更多的动画效果，比如Nav的默认Push视图的效果就是通过CATransition的kCATransitionPush类型来实现。

CATransition 属性
type：过渡动画的类型

NSString * const kCATransitionFade;//渐变
NSString * const kCATransitionMoveIn;//移入
NSString * const kCATransitionPush;//平移（暂且这么称呼吧）
NSString * const kCATransitionReveal;//显露

私有API
@"cube"//立方体  
@"suckEffect"// 吸走的效果  
@"oglFlip"//前后翻转效果
@"rippleEffect"//110波纹效果  
@"pageCurl"//101翻页起来  
@"pageUnCurl"//102翻页下来  
@"cameraIrisHollowOpen "//107//镜头开 
@"cameraIrisHollowClose "//106镜头关

subtype：过渡动画的方向

NSString * const kCATransitionFromRight;
NSString * const kCATransitionFromLeft;
NSString * const kCATransitionFromTop;
NSString * const kCATransitionFromBottom;

示例

- (void)transitionAni {
    CATransition * ani = [CATransition animation];
    ani.type = kCATransitionFade;
    ani.subtype = kCATransitionFromLeft;
    ani.duration = 1.5;
    self.centerShow.image = [UIImage imageNamed:@"Raffle"];
    [self.centerShow.layer addAnimation:ani forKey:@"transitionAni"];
}

iOS 核心动画 （Core Animation）