iOS Core Animation - CALayer Animation

CALayer Animation

UIView 的动画简单易用，但是能实现的效果相对有限，上面介绍的 UIView 的几种动画方式，实际上是对底层 CALayer 动画的一种封装。直接使用 CALayer 层的动画方法可以实现更多高级的动画效果。

注意：使用 CALayer 动画之前，首先需要引入 QuartzCore.framework。

基本动画（CABasicAnimation）

CABasicAnimation 用于创建一个 CALayer 上的基本动画效果，下面是一个例子：

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

这里我们使用了 animationWithKeyPath 这个方法来改变 layer 的属性，可以使用的属性有很多。其中很多属性在前面介绍的 UIView 动画部分我们也看到过，进一步验证了 UIView 的动画方法是对底层 CALayer 的一种封装。
需要注意的一点是，上面我们使用了 position 属性， layer 的这个 position 属性和 View 的 frame 以及 bounds 属性都不相同，而是和 Layer 的 anchorPoint 有关，可以由下面的公式计算得到：

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

关于 anchorPoint 和 position 属性的以及具体计算的原理可以参考这篇文章。

属性

CABasicAnimation 的属性有下面几个：

beginTime
duration
fromValue
toValue
byValue
repeatCount
autoreverses
timingFunction

可以看到，其中beginTime，duration，repeatCount 等属性和上面在 UIView 中使用到的 duration，UIViewAnimationOptionRepeat 等选项是相对应的，不过这里的选项能够提供更多的扩展性。
需要注意的是 fromValue，toValue，byValue 这几个选项，支持的设置模式有下面几种：

设置 fromValue 和 toValue：从 fromValue 变化到 toValue
设置 fromValue 和 byValue：从 fromValue 变化到 fromValue + byValue
设置 byValue 和 toValue：从 toValue - byValue 变化到 toValue
设置 fromValue：从 fromValue 变化到属性当前值
设置 toValue：从属性当前值变化到 toValue
设置 byValue：从属性当前值变化到属性当前值 + toValue

看起来挺复杂，其实概括起来基本就是，如果某个值不设置，就是用这个属性当前的值。
另外，可以看到上面我们使用的:

animation.toValue = @200;

而不是直接使用 200，因为 toValue 之类的属性为 id 类型，或者像这样使用 @ 符号，或者使用：

animation.toValue = [NSNumber numberWithInt:200];

最后一个比较有意思的是 timingFunction 属性，使用这个属性可以自定义动画的运动曲线（节奏，pacing），系统提供了五种值可以选择：

kCAMediaTimingFunctionLinear 线性动画
kCAMediaTimingFunctionEaseIn 先快后慢
kCAMediaTimingFunctionEaseOut 先慢后快
kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut 先慢后快再慢
kCAMediaTimingFunctionDefault 默认，也属于中间比较快

此外，我们还可以使用 [CAMediaTimingFunction functionWithControlPoints] 方法来自定义运动曲线，这个网站提供了一个将参数调节可视化的效果，关于动画时间系统的具体介绍可以参考这篇文章。

关键帧动画（CAKeyframeAnimation）

同 UIView 中的类似，CALayer 层也提供了关键帧动画的支持，CAKeyFrameAnimation 和 CABasicAnimation 都继承自 CAPropertyAnimation，因此它有具有上面提到的那些属性，此外，CAKeyFrameAnimation 还有特有的几个属性。

values 和 keyTimes

使用 values 和 keyTimes 可以共同确定一个动画的若干关键帧，示例代码如下：

CAKeyframeAnimation *anima = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"transform.rotation"];//在这里@"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"];

可以看到上面这个动画共有三个关键帧，如果没有指定 keyTimes 则各个关键帧会平分整个动画的时间(duration)。

path

使用 path 属性可以设置一个动画的运动路径，注意 path 只对 CALayer 的 anchorPoint 和position 属性起作用，另外如果你设置了 path ，那么 values 将被忽略。

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"];

组动画（CAAnimationGroup)

组动画可以将一组动画组合在一起，所有动画对象可以同时运行，示例代码如下：

CAAnimationGroup *group = [[CAAnimationGroup alloc] init];
CABasicAnimation *animationOne = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.scale"];

animationOne.toValue = @2.0;
animationOne.duration = 1.0;

CABasicAnimation *animationTwo = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position.x"];
animationTwo.toValue = @400;
animationTwo.duration = 1.0;

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

需要注意的是，一个 group 组内的某个动画的持续时间（duration），如果超过了整个组的动画持续时间，那么多出的动画时间将不会被展示。例如一个 group 的持续时间是 5s，而组内一个动画持续时间为 10s ，那么这个 10s 的动画只会展示前 5s 。

切换动画（CATransition）

CATransition 可以用于 View 或 ViewController 直接的换场动画：

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

[self.myView.layer addAnimation:trans forKey:nil];

// 这句放在下面也可以
// self.myView.backgroundColor = [UIColor blueColor];

参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/20031427?columnSlug=cheerfox#!
http://netcetera.org/camtf-playground.html
http://stackoverflow.com/questions/2233692/how-does-catransition-work