iOS核心动画详解1

一：基本概念

iOS 动画主要是指 Core Animation框架, 它是 iOS 和 OS X 平台上负责图形渲染与动画的基础框架。Core Animation 可以作用于动画视图或者其他可视元素，可以完成动画所需的大部分绘帧工作。
Core Animation系统已经进行了封装, 所以在使用的时候你只需要配置少量的动画参数（如开始点的位置和结束点的位置）即可使用 Core Animation 的多种动画效果。
Core Animation将大部分实际的绘图任务交给了图形硬件(GPU)来处理，图形硬件会加速图形渲染的速度。

根据实现动画时直接操作对象的类型，我们可以简单的将动画分为:
视图和图层两种。
但事实上，无论UIViewAnimaiton动画还是UIViewAnimaitonWithBlock动画都只是对UIView的关联图层CALayer动画的进一步封装。

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1、核心动画简介

CAAnimation核心动画所在的位置如下图所示：

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可以看到，核心动画位于UIKit的下一层CAAnimation，相比UIView动画，它可以实现更复杂的动画效果。

• ①Core Animation(核心动画)基于OpenGL(ios13开始为metal)与CoreGraphics图像处理框架的一个跨平台的框架，在CoreAnimation中大部分的动画都是通过Layer层来实现的，通过CALayer，我们可以组织复杂的层级结构。
• ②Core Animation(核心动画)框架是一组功能强大、效果华丽的动画API在开发App中，有大量应用。核心动画作用在CALayer（Core animation layer）上，我们可以将UIView看成是一种特殊的CALayer（可以响应事件）。实际上，每一个view都有其对应的layer，这个layer是root layer。
• ③Core Animation(核心动画)可以用在Mac OS X和iOS平台。动画执行过程都是在后台操作的，不会阻塞主线程。直接作用在CALayer上的，并非UIView。
• ④Core Animation(核心动画)CALayer的addAnimation:forKey:方法增加CAAnimation对象到CALayer中，这样就能开始执行动画了。通过调用CALayer的removeAnimationForKey:方法可以停止CALayer中的动画。

CALayer：继承于NSObject,所以不具备响应，负责绘制、渲染图形
UIView： 继承于UIResponder，所以可以进行事件响应，属性CALayer负责图形绘制与渲染。

本质: 给view加上动画，本质上是对其layer进行操作，layer包含了各种支持动画的属性，动画则包含了属性变化的值、变化的速度、变化的时间等等，两者结合产生动画的过程。

@property(nonatomic,readonly,strong) CALayer * layer;

2、CAAnimation核心动画的结构图如下图所示：

CAAnimation是所有动画对象的父类(抽象类，虚类)，实现CAMediaTiming协议，负责控制动画的时间、速度和时间曲线等等，是一个抽象类，不能直接使用。

可以看到，核心动画7个类和1个协议。其中只有5个类可以直接用，另外2个类是抽象类，不可直接使用。

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综上，核心动画类中可以直接使用的类有5个：

• CAAnimationGroup: 动画组，可以将很多种动画合并到一起，组成动画效果。
• CATransition: 转场动画效果。
• CAKeyframeAnimation: 关键帧动画效果。values : 一个NSArray对象。里面的元素称为”关键帧”(keyframe),动画对象会在指定的时间(duration)内，依次显示values数组中的每一个关键帧。简单理解为，很多动画帧执行。后面会详解。
• CABasicAnimation: 基础动画，简单常见的动画效果。
• CASpringAnimation: iOS9.0之后新增，弹簧效果的动画，是CABasicAnimation的子类。

CAAnimation 的子类和相互关系及属性介绍的比较详细

fromValue: 动画的开始值(Any类型, 根据动画不同可以是CGPoint、NSNumber等)
toValue: 动画的结束值, 和fromValue类似
beginTime: 动画的开始时间
duration : 动画的持续时间
repeatCount : 动画的重复次数
fillMode: 动画的运行场景
isRemovedOnCompletion: 完成后是否删除动画
autoreverses: 执行的动画按照原动画返回执行
path：关键帧动画中的执行路径
values: 关键帧动画中的关键点数组
animations: 组动画中的动画数组
delegate : 动画代理, 封装了动画的执行和结束方法
timingFunction: 控制动画的显示节奏, 系统提供五种值选择，分别是：
1.kCAMediaTimingFunctionDefault( 默认，中间快)
2.kCAMediaTimingFunctionLinear (线性动画)
3.kCAMediaTimingFunctionEaseIn (先慢后快 慢进快出）
4.kCAMediaTimingFunctionEaseOut (先块后慢快进慢出）
5.kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut (先慢后快再慢)

type： 过渡动画的动画类型，系统提供了多种过渡动画, 分别是:
1: fade (淡出 默认)
2: moveIn (覆盖原图)
3: push (推出)
4: fade (淡出 默认)
5: reveal (底部显示出来)
6: cube (立方旋转)
7: suck (吸走)
8: oglFlip (水平翻转 沿y轴)
9: ripple (滴水效果)
10: curl (卷曲翻页 向上翻页)
11: unCurl (卷曲翻页返回 向下翻页)
12: caOpen (相机开启)
13: caClose (相机关闭)

subtype : 过渡动画的动画方向, 系统提供了四种,分别是:
1.fromLeft( 从左侧)
2.fromRight (从右侧)
3.fromTop (有上面）
4.fromBottom (从下面）

3、UIView 的属性如下图所示：

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需要注意的是：

• 1，在CALayer中很少使用frame属性，因为frame本身不支持动画效果，通常使用bounds和position代替
• 2，CALayer中透明度使用opacity表示而不是alpha；中心点使用position而不是center
• 3，anchorPoint属性是图层的锚点，范围在（01，01）表示在x、y轴的比例，这个点永远可以同position（中心点）重合，当图层中心点固定后，调整anchorPoint。即可达到调整图层显示位置的作用（因为它永远和position重合）

注意：下面着重介绍position和anchorPoint

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其实anchorPoint标识对应的比例，如果在边界上那么对应的值就是0。

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anchorPoint的默认值为(0.5,0.5)，也就是anchorPoint默认在layer的中心点。默认情况下，使用addSublayer函数添加layer时，如果已知layer的frame值，根据上面的结论，那么position的值便可以用下面的公式计算:

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

4、CALayer 的属性如下图所示：

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下一篇iOS核心动画详解2会详细介绍这7个类和1个协议。