1.前言
前天的浏览 GitHub 时发现一个模仿 Gif 的 Loading 特效的项目，感觉效果很不错，也比较有创意，如下：
原图.gif
GitHub 上好几个做这个效果的项目，但是很少有完全实现的，有的还有 Bug，于是花了 2 天实现了一下。
效果如下：
TestLeavesLoading.gif
GitHub 项目在这里 LeavesLoading
2. 分析
实现要求：
- 叶子
- 随机产生
- 飘动轨迹为正弦函数，并且随机振幅
- 飘动时伴随自旋转，更符合物理规律
- 遇到进度条似乎是融入的
- 风扇
- 可旋转
- Loading == 100% 时显示一个动画
- 细节
- 风扇和叶子自适应 View 大小
- 叶子在视觉上不能飘出 RountRect 边界
3. 核心实现
3.1 随机产生叶子
本质是事先产生一定数量叶子，这些叶子的漂动时的振幅、相位、旋转方向等等都是随机的，并且飘动是周期性地即叶子飘动到最左边时，又重新回到最右边。
Leaf 类：
private class Leaf{
float x,y;//坐标
AmplitudeType type;//叶子飘动振幅
int rotateAngle;//旋转角度
RotateDir rotateDir;//旋转方向
long startTime;//起始时间
int n;//初始相位
}
Leaf 生成方法：
Leaf generateLeaf(){
Leaf leaf = new Leaf();
//随机振幅
int randomType = mRandom.nextInt(3);
switch (randomType){
case 0:
//小振幅
leaf.type = AmplitudeType.LITTLE;
break;
case 1:
//中等振幅
leaf.type = AmplitudeType.MIDDLE;
break;
default:
//大振幅
leaf.type = AmplitudeType.BIG;
break;
}
//随机旋转方向
int dir = mRandom.nextInt(2);
switch (dir){
case 0:
//逆时针
leaf.rotateDir = RotateDir.ANTICLOCKWISE;
break;
default:
//顺时针
leaf.rotateDir = RotateDir.CLOCKWISE;
break;
}
//随机起始角度
leaf.rotateAngle = mRandom.nextInt(360);
leaf.n = mRandom.nextInt(20);
mAddTime += mRandom.nextInt((int)mLeafFloatTime);
leaf.startTime = System.currentTimeMillis() + mAddTime;
return leaf;
}
3.2 叶子飘动轨迹为正弦函数
确定 Leaf 在某个时刻的坐标 ( x , y )：
/**
* 获取叶子的（x,y）位置
* @param leaf 叶子
* @param currentTime 当前时间
*/
private void getLeafLocation(Leaf leaf,long currentTime){
long intervalTime = currentTime - leaf.startTime;//飘动时长
if (intervalTime <= 0){
// 此 Leaf 还没到飘动时间
return;
}else if (intervalTime > mLeafFloatTime){
// Leaf 的飘动时间大于指定的飘动时间，即叶子飘动到了最左边，应回到最右边
leaf.startTime = currentTime + new Random().nextInt((int)mLeafFloatTime);
}
// 计算移动因子
float fraction = (float) intervalTime / mLeafFloatTime;
leaf.x = (1-fraction)*mProgressLen;
leaf.y = getLeafLocationY(leaf);
if (leaf.x <= mYellowOvalHeight / 4){
//叶子飘到最左边，有可能会超出 RoundRect 边界，所以提前特殊处理
leaf.startTime = currentTime + new Random().nextInt((int)mLeafFloatTime);
leaf.x = mProgressLen;
leaf.y = getLeafLocationY(leaf);
}
}
要想让 Leaf 飘动轨迹为正弦函数，关键在于确定 Leaf 的 Y 轴坐标：
/**
* 获取叶子的Y轴坐标
* @param leaf 叶子
* @return 经过计算的叶子Y轴坐标
*/
private float getLeafLocationY(Leaf leaf){
float w = (float) (Math.PI * 2 / mProgressLen);//角频率
float A;//计算振幅值
switch (leaf.type){
case LITTLE:
A = mLeafLen/3;
break;
case MIDDLE:
A = mLeafLen*2/3;
break;
default:
A = mLeafLen;
break;
}
// (mHeight-mLeafLen)/2 是为了让 Leaf 的Y轴起始位置居中
return (float) (A * Math.sin(w * leaf.x + leaf.n)+(mHeight-mLeafLen)/2);
}
3.3 叶子飘动时自旋转
这里就涉及到了 Leaf 的绘制，其实 Gif 中的叶子和风扇都可以使用 Canves 直接绘制图案，但是这样就会有两个问题：
- 难画：想要画出满意图形，并且还要旋转、缩放、平移可要下一番功夫。
- 灵活性低：如果想换其他样式又得重新设计绘制过程。
因此这里采用 Canves.drawBitmap() 的方式绘制，直接使用已有的图片作为叶子和风扇，同时利用 Canves.drawBitmap() 的一个重载的方法可以很方便的实现旋转、缩放、平移：
void drawBitmap(Bitmap bitmap, Matrix matrix, Paint paint) ;
就是通过这里的 Matrix 矩阵，它内部封装了 postScale()、postTranslate 、postRotate() 等方法，可以帮助我们快速的对 Bitmap 进行旋转、缩放、平移还有其他操作。使用时要记得配合 Canves 的 save() 和 restore() 使用，否则达不到想要的效果。
对这方面不熟的朋友可以看看 HenCoder 的自定义 View 教学 1-4 。
绘制 Leaf 的方法：
private void drawLeaves(Canvas canvas){
long currentTime = System.currentTimeMillis();
for (Leaf leaf : mLeafList) {
if (currentTime > leaf.startTime && leaf.startTime != 0){
// 获取 leaf 当前的坐标
getLeafLocation(leaf,currentTime);
canvas.save();
Matrix matrix = new Matrix();
// 缩放 自适应 View 的大小
float scaleX = (float) mLeafLen / mLeafBitmapWidth;
float scaleY = (float) mLeafLen / mLeafBitmapHeight;
matrix.postScale(scaleX,scaleY);
// 位移
float transX = leaf.x;
float transY = leaf.y;
matrix.postTranslate(transX,transY);
// 旋转
// 计算旋转因子
float rotateFraction = ((currentTime - leaf.startTime) % mLeafRotateTime)
/(float)mLeafRotateTime;
float rotate;
switch (leaf.rotateDir){
case CLOCKWISE:
//顺时针
rotate = rotateFraction * 360 + leaf.rotateAngle;
break;
default:
//逆时针
rotate = -rotateFraction * 360 + leaf.rotateAngle;
break;
}
// 旋转中心选择 Leaf 的中心坐标
matrix.postRotate(rotate,transX + mLeafLen / 2,transY + mLeafLen / 2);
canvas.drawBitmap(mLeafBitmap,matrix,mBitmapPaint);
canvas.restore();
}
}
3.4 Loading == 100% 出现动画
增加一个判断字段 isLoadingCompleted ，在 onDraw() 中选择对应绘制策略。
isLoadingCompleted 在 setProgress() 中根据 progress 设置：
/**
* 设置进度（自动刷新）
* @param progress 0-100
*/
public void setProgress(int progress){
if (progress < 0){
mProgress = 0;
}else if (progress > 100){
mProgress = 100;
}else {
mProgress = progress;
}
if (progress == 100){
isLoadingCompleted = true;
}else {
isLoadingCompleted = false;
}
// 255 不透明
mCompletedFanPaint.setAlpha(255);
postInvalidate();
}
LeavesLoading.onDraw() 部分实现：
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
......
if (isLoadingCompleted){
//绘制加载完成特效
drawCompleted(canvas);
}else {
//绘制扇叶
drawFan(canvas,mFanLen,mBitmapPaint);
}
//刷新
postInvalidate();
}
drawCompleted() 实现：
private void drawCompleted(Canvas canvas) {
// 每次绘制风扇透明度递减10
int alpha = mCompletedFanPaint.getAlpha() - 10;
if (alpha <= 0){
alpha = 0;
}
mCompletedFanPaint.setAlpha(alpha);
// 文字透明度刚好与风扇相反
mCompletedTextPaint.setAlpha(255-alpha);
// 计算透明因子
float fraction = alpha / 255f;
// 叶片大小 和 文字大小 也是相反变化的
float fanLen = fraction * mFanLen;
float textSize = (1 - fraction) * mCompletedTextSize;
mCompletedTextPaint.setTextSize(textSize);
//测量文字占用空间
Rect bounds = new Rect();
mCompletedTextPaint.getTextBounds(
LOADING_COMPLETED,
0,
LOADING_COMPLETED.length(),
bounds);
// 与 drawLeaf() 相似，不再赘述
drawFan(canvas, (int) fanLen, mCompletedFanPaint);
//画文字
canvas.drawText(
LOADING_COMPLETED,
0,
LOADING_COMPLETED.length(),
mFanCx-bounds.width()/2f,
mFanCy+bounds.height()/2f,
mCompletedTextPaint);
}
流程：计算风扇和文字透明度 -> 计算风扇和文字大小以及文字占用空间 -> 绘制 ，注释写得比较清楚就不赘述了。
4. 结束
文章中如有出现任何错误，欢迎大家到评论区留言指正。
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Thanks：
- GAStudio 的这篇文章提供的核心代码参考