Mac 录制音频，波形图的绘制

开篇

废话不多说，先上效果图。

animation.gif

上面一闪一闪的大概是没录好吧。

需求分析

首先分析这段动画的过程：

• 第一阶段：点击图标后，图标像泡泡一样收缩放大；
• 第二阶段：图标缩小，同时向下方移动；
• 第三阶段：波形图绘制，随着数据的增多，波形图向左移动，同时视图的宽度越来越长
• 第四阶段：视图宽度达到一个阈值后不再增大，波形图继续向左移动，超出左侧范围的部分不再显示。

PS. 波形图是上下对称的哦。

实现思路

首先看动画，前两个阶段的动画有先后顺序，第二阶段的两个动画同时发生，可以用动画组来做。

然后，第二、第三阶段之间的节点，可以看到图标刚好缩小到波形视图的高度后，波形视图出现，如果分为两个视图，总有一个生硬的过渡过程，为了达到一个流畅的视觉效果，可以使用一个视图来做。

最后，仔细看波形图，新数据是从右侧进入的，由于这是个录音的过程，因此数据是在不断增多的，可以用实时绘图来实现。

接下来上自定义 button 的代码。

• 第一阶段 ~ 第二阶段

  - (void)startAnimation{
      self.enabled = NO;  //动画过程中禁用
      [self moveAnchorPointToCenter];   //将锚点移到中心 (为了达到围绕中心缩放的效果)
      
      //放大
      CAKeyframeAnimation *scaleToBigAnimation = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"transform.scale"];
      scaleToBigAnimation.values = @[@(1.0), @(.7f), @(1.f), @(1.3f), @(1.7f)];   //先从1.0缩小到0.7，再放大到1.7，这样就实现了泡泡效果
      scaleToBigAnimation.duration = 0.5;
      scaleToBigAnimation.beginTime = 0;
      
      //缩小
      CAKeyframeAnimation *scaleAnimation = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"transform.scale"];
      scaleAnimation.values = @[@(1.7f), @(1)];
      scaleAnimation.duration = 0.75;
      scaleAnimation.beginTime = scaleToBigAnimation.beginTime + scaleToBigAnimation.duration;
      
      //位置下移，与缩小动画同时进行
      CABasicAnimation *positionAnimation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position.y"];
      positionAnimation.toValue = @(self.layer.position.y - NSWidth(self.frame));
      positionAnimation.duration = scaleAnimation.duration;
      positionAnimation.beginTime = scaleAnimation.beginTime;
      
      //添加动画组
      CAAnimationGroup *animationGroup = [CAAnimationGroup animation];
      animationGroup.delegate = self;
      animationGroup.duration = scaleToBigAnimation.duration + positionAnimation.duration;
      [animationGroup setValue:@"animationGroup" forKey:@"AnimationKey"];
      animationGroup.animations = @[scaleToBigAnimation, scaleAnimation, positionAnimation];
      [self.layer addAnimation:animationGroup forKey:@"animationGroup"];
  }
  

  - (void)moveAnchorPointToCenter{
      //由于图层锚点默认是在原点(0,0)，需要让图层围绕中心点缩放
      self.layer.anchorPoint = CGPointMake(0.5, 0.5);
      
      //锚点改变后，为了让图层随着视图移动，将图层的位置也改到锚点的位置
      NSRect rect = self.frame;
      CGFloat centerX = rect.origin.x + rect.size.width / 2.f;
      CGFloat centerY = rect.origin.y + rect.size.height / 2.f;
      self.layer.position = CGPointMake(centerX, centerY);
  }
  
  - (void)resumeAnchorPoint{
      self.layer.anchorPoint = CGPointZero;
      self.layer.position = self.frame.origin;
  }
  

  动画结束后，在代理里触发下一步操作。

  #pragma mark - CAAnimation delegate
  - (void)animationDidStop:(CAAnimation *)anim finished:(BOOL)flag{
      if (flag) {
          if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(voiceRecordingWillBegin)]) {
                //执行代理方法，准备数据
              [self.delegate voiceRecordingWillBegin];
          }
          [self resumeAnchorPoint];
          [self startRecording];
          
      }
  }
  

• 第三阶段 ~ 第四阶段

  本文 demo 里所有的音频数据都是随机生成的模拟数据，也没有实现真正的录音哈。

  控制器在 voiceRecordingWillBegin 这个方法里，准备需要绘制的数据。

  #pragma mark - voice recording button delegate
  //录音即将开始
  - (void)voiceRecordingWillBegin{
        //之前的动画只是图层动画，图层已经到了目标位置，但视图的 frame 还在原来的位置，因此要修改视图的位置和尺寸
      NSRect frame = self.voiceRecordBtn.frame;
      CGFloat centerX = frame.origin.x + frame.size.width / 2.f;
      CGFloat centerY = frame.origin.y + frame.size.height / 2.f - frame.size.height;
      frame.size.width = 400; //这是蓝色波形图的最大宽度
      frame.origin.x = centerX - frame.size.width / 2.f;
      frame.origin.y = centerY - frame.size.height / 2.f;
      self.voiceRecordBtn.frame = frame;
      
        //添加计时器，构造模拟数据
      [self addTimer];
  }
  
  - (void)addTimer{
      //添加定时器
      _timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:.1f target:self selector:@selector(addPoint) userInfo:nil repeats:YES];
  
      [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:_timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
  }
  
  - (void)addPoint
  {
      //随机点
       NSPoint point = NSMakePoint(self.voiceRecordBtn.bounds.size.height / 2.f, arc4random_uniform(NSHeight(self.voiceRecordBtn.frame) / 4.f) + 0);
      
      //插入到数组（动画视图最右边），array添加CGPoint需要转换一下
  //    [self.pointArray insertObject:[NSValue valueWithPoint:point] atIndex:0];
      [self.pointArray addObject:[NSValue valueWithPoint:point]];
      
      //传值，重绘视图
      self.voiceRecordBtn.pointArray = self.pointArray;
  }
  

  回到自定义按钮的.m 文件

  点数组的 setter 方法

  - (void)setPointArray:(NSArray *)pointArray{
      _pointArray = pointArray;
      [self setNeedsDisplay:YES];
  }
  

  开始录音

  - (void)startRecording{
      self.talking = YES;
      [self setNeedsDisplay:YES];
      
      //延迟_recordingDuration执行，若没有手动停止，则自动停止录音
      [self performSelector:@selector(stopRecording) withObject:nil afterDelay:_recordingDuration];
  }
  

  停止录音

  - (void)stopRecording{
      //取消延迟执行
      [NSObject cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:self selector:@selector(stopRecording) object:nil];
      
      self.enabled = YES;
      self.frame = self.initialFrame; //录音结束后，按钮回到点击前的初始状态
      self.talking = NO;
      
      [self setNeedsDisplay:YES];
      
      if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(voiceRecordingDidFinish)]) {
          [self.delegate voiceRecordingDidFinish];
      }
  }
  

  以下是重头戏了，每次调用[self setNeedsDisplay:YES]方法时，系统会自动调用drawRect:(NSRect)dirtyRect 方法，我们在这个方法里绘制数据。

  - (void)drawRect:(NSRect)dirtyRect{
      [super drawRect:dirtyRect];
      
      if (!self.talking) {
          //现在没有在录音，即初始状态
          NSBezierPath *rectPath = [NSBezierPath bezierPathWithOvalInRect:dirtyRect];
          [[NSColor blueColor] setFill];
          [rectPath fill];
          
          NSImage *image = [NSImage imageNamed:@"SideAudio"];
          [image drawInRect:dirtyRect];
          return;
      }
      
      CGFloat midY = NSHeight(dirtyRect) / 2.f;
      CGFloat midX = NSWidth(dirtyRect) / 2.f;
      CGFloat leftX = midX - _pointArray.count / 2.f - _initialWidth / 2.f;
      CGFloat rightX = midX + _pointArray.count / 2.f + _initialWidth / 2.f;
      
      // Drawing code here.
      CGContextRef ctx = [[NSGraphicsContext currentContext] graphicsPort];
      
      //绘制初始线型，模拟一般录音场景，刚开始可能没有说话，一条横线
      CGMutablePathRef linePath = CGPathCreateMutable();
      CGPathMoveToPoint(linePath, nil, leftX, midY);
      CGPathAddLineToPoint(linePath, nil, leftX + _initialWidth, midY); //_initialWidth 横线的宽度，这里给了个固定值
      CGContextAddPath(ctx, linePath);
      
      //绘制上半部分波形
      CGMutablePathRef halfPath = CGPathCreateMutable();                 //绘制路径
      CGPathMoveToPoint(halfPath, nil, NSWidth(dirtyRect), midY);
      for (NSInteger i = 0; i < _pointArray.count; i++) {
          NSValue *pointValue = _pointArray[i];
          NSPoint point = pointValue.pointValue;
          NSInteger j = _pointArray.count - i - 1;
          if (point.y == 0) {
              CGPathMoveToPoint(halfPath, nil, rightX - j + 1, midY);
              CGPathAddLineToPoint(halfPath, NULL, rightX - j, midY);
          }else{
              CGPathMoveToPoint(halfPath, nil, rightX - j, midY);
              CGPathAddLineToPoint(halfPath, NULL, rightX - j, midY + point.y);
          }
      }
      
      //实现波形图反转
      CGMutablePathRef fullPath = CGPathCreateMutable();//创建新路径
      CGPathAddPath(fullPath, NULL, halfPath);          //合并路径
      CGAffineTransform transform = CGAffineTransformIdentity; //反转
      //反转配置
      transform = CGAffineTransformTranslate(transform, 0, NSHeight(dirtyRect));
      transform = CGAffineTransformScale(transform, 1.0, -1.0);
      CGPathAddPath(fullPath, &transform, halfPath);
      
      //将路径添加到上下文中
      CGContextAddPath(ctx, fullPath);
      
      //绘制矩形区域，即不断变长的蓝色背景
      CGMutablePathRef rectPath = CGPathCreateMutable();
      CGPathMoveToPoint(rectPath, nil, leftX, 0);
      CGPathAddRoundedRect(rectPath, nil, CGRectMake(leftX, 0, _pointArray.count + _initialWidth, NSHeight(dirtyRect)), NSHeight(dirtyRect) / 2.f, NSHeight(dirtyRect) / 2.f);
      CGContextAddPath(ctx, rectPath);
      
      CGContextSetLineWidth(ctx, 1);
      CGContextSetStrokeColorWithColor(ctx, [NSColor whiteColor].CGColor);
      CGContextSetFillColorWithColor(ctx, [NSColor blueColor].CGColor);
      CGContextDrawPath(ctx, kCGPathFillStroke);
      
      //移除
      CGPathRelease(halfPath);
      CGPathRelease(fullPath);
  
  }
  

结束，明天放播放录音的动画实现。

Demo 地址：https://github.com/YunFei2015/AudioWaveAnimation.git