Core Animation

• Core Animation,中文翻译是核心动画，他是一组非常强大的动画处理API，使用它能做出非常绚丽的动画效果，而且往往是事半功倍。也就是说，使用少量的代码就可以实现非常强大的功能。
• Core Animation可以用在MacOS X 和iOS平台
• Core Animation的动画执行过程都是在后台操作的，不会租塞主线程
• Core Animation是直接作用在CALayer上的，并非UIView

核心动画的框架如下：

图一
蓝色代表继承某个类 红色代表遵守某个协议

图二

图一和图二表达意思类似，图二中虚线框中的类为虚类，实线框为实例，绿色框未协议，核心动画中的虚类是不能使用的，使用其子类。

使用步骤

• 首先得有CALayer（因为CoreAnimation是作用在CALayer上的）

• 初始化一个CAAnimation对象，并设置一些动画相关属性

• 通过调用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

CAAnimation中的一些属性:

* The begin time of the object, in relation to its parent object, if
 * applicable. Defaults to 0. */
 * 可以用来设置动画延迟执行时间，若想延迟2s，就设置为CACurrentMediaTime()+2，CACurrentMediaTime()为图层的当前时间
@property CFTimeInterval beginTime;

/* The basic duration of the object. Defaults to 0. */
@property CFTimeInterval duration;

/* The rate of the layer. Used to scale parent time to local time, e.g.
 * if rate is 2, local time progresses twice as fast as parent time.
 * Defaults to 1. */
@property float speed;

/* Additional offset in active local time. i.e. to convert from parent
 * time tp to active local time t: t = (tp - begin) * speed + offset.
 * One use of this is to "pause" a layer by setting `speed' to zero and
 * `offset' to a suitable value. Defaults to 0. */
@property CFTimeInterval timeOffset;

/* The repeat count of the object. May be fractional. Defaults to 0. */
@property float repeatCount;

/* The repeat duration of the object. Defaults to 0. */
@property CFTimeInterval repeatDuration;

/* When true, the object plays backwards after playing forwards. Defaults
 * to NO. */
@property BOOL autoreverses;

/* Defines how the timed object behaves outside its active duration.
 * Local time may be clamped to either end of the active duration, or
 * the element may be removed from the presentation. The legal values
 * are `backwards', `forwards', `both' and `removed'. Defaults to
 * `removed'. */
@property(copy) NSString *fillMode;

• removedOnCompletion：默认为YES，代表动画执行完毕后就从图层上移除，图形会恢复到动画执行前的状态。如果想让图层保持显示动画执行后的状态，那就设置为NO，不过还要设置fillMode为– kCAFillModeForwards

• fillMode决定当前对象在非active时间段的行为。（要想fillMode有效，最好设置removedOnCompletion = NO）
  。kCAFillModeRemoved 这个是默认值，也就是说当动画开始前和动画结束后，动画对layer都没有影响，动画结束后，layer会恢复到之前的状态
  。kCAFillModeForwards 当动画结束后，layer会一直保持着动画最后的状态
  。kCAFillModeBackwards 在动画开始前，只需要将动画加入了一个layer，layer便立即进入动画的初始状态并等待动画开始。
  。kCAFillModeBoth 这个其实就是上面两个的合成.动画加入后开始之前，layer便处于动画初始状态，动画结束后layer保持动画最后的状态

• kCAFillModeBoth 这个其实就是上面两个的合成.动画加入后开始之前，layer便处于动画初始状态，动画结束后layer保持动画最后的状态

  • kCAMediaTimingFunctionLinear（线性）：匀速，给你一个相对静态的感觉
  • kCAMediaTimingFunctionEaseIn（渐进）：动画缓慢进入，然后加速离开
  • kCAMediaTimingFunctionEaseOut（渐出）：动画全速进入，然后减速的到达目的地
  • kCAMediaTimingFunctionEaseOut（渐出）：动画全速进入，然后减速的到达目的地

CAAnimation代理方法
CAAnimation在分类中定义了代理方法。是给NSObject添加的分类，所以任何对象，成为CAAnimation的代理，都可以。

• 动画开始的时候调用

- (void)animationDidStart:(CAAnimation *)anim;

• 动画停止的时候调用

- (void)animationDidStop:(CAAnimation *)anim finished:(BOOL)flag;

CALayer上动画的暂停和恢复

• 暂停

-(void)pauseLayer:(CALayer*)layer
  {
     CFTimeInterval pausedTime = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil];

     // 让CALayer的时间停止走动
     layer.speed = 0.0;
     // 让CALayer的时间停留在pausedTime这个时刻
     layer.timeOffset = pausedTime;
  }

• 恢复

-(void)resumeLayer:(CALayer*)layer
  {
      CFTimeInterval pausedTime = layer.timeOffset;
      // 1. 让CALayer的时间继续行走
        layer.speed = 1.0;
      // 2. 取消上次记录的停留时刻
        layer.timeOffset = 0.0;
      // 3. 取消上次设置的时间
        layer.beginTime = 0.0;    
      // 4. 计算暂停的时间(这里也可以用CACurrentMediaTime()-pausedTime)
      CFTimeInterval timeSincePause = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil] - pausedTime;
      // 5. 设置相对于父坐标系的开始时间(往后退timeSincePause)
        layer.beginTime = timeSincePause;
  }

CABasicAnimation

基本动画，是CAPropertyAnimation的子类

/** Subclass for basic (single-keyframe) animations. **/

@interface CABasicAnimation : CAPropertyAnimation

属性及其说明

/* The objects defining the property values being interpolated between.
 * All are optional, and no more than two should be non-nil. The object
 * type should match the type of the property being animated (using the
 * standard rules described in CALayer.h). The supported modes of
 * animation are:
 *
 * - both `fromValue' and `toValue' non-nil. Interpolates between
 * `fromValue' and `toValue'.
 *
 * - `fromValue' and `byValue' non-nil. Interpolates between
 * `fromValue' and `fromValue' plus `byValue'.
 *
 * - `byValue' and `toValue' non-nil. Interpolates between `toValue'
 * minus `byValue' and `toValue'.
 *
 * - `fromValue' non-nil. Interpolates between `fromValue' and the
 * current presentation value of the property.
 *
 * - `toValue' non-nil. Interpolates between the layer's current value
 * of the property in the render tree and `toValue'.
 *
 * - `byValue' non-nil. Interpolates between the layer's current value
 * of the property in the render tree and that plus `byValue'. */

@property(nullable, strong) id fromValue;
@property(nullable, strong) id toValue;
@property(nullable, strong) id byValue;

动画过程:
* 随着动画的进行，在长度为duration的持续时间内，keyPath相应属性的值从fromValue渐渐地变为toValue
* keyPath内容是CALayer的可动画Animatable属性
* 如果fillMode=kCAFillModeForwards同时removedOnComletion=NO，那么在动画执行完毕后，图层会保持显示动画执行后的状态。但在实质上，图层的属性值还是动画执行前的初始值，并没有真正被改变。

示例：

CABasicAnimation *anim = [CABasicAnimation animation];
    anim.duration = 1.0;
    // 移动
//    anim.keyPath = @"position";
//    anim.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(0, 0)];

    // 缩放
    // 只能是layer的属性
    anim.keyPath = @"transform.scale";
    anim.toValue = @0.5;
    anim.repeatCount = MAXFLOAT;

    anim.removedOnCompletion = NO;
    anim.fillMode = kCAFillModeForwards;

    [_tripView.layer addAnimation:anim forKey:nil];

CAKeyframeAnimation 关键帧动画

它也是CAPropertyAnimation的子类，与CABasicAnimation的区别是：
CABasicAnimation只能从一个数值(FromValue)变到另一个数值(toValue)，而CAKeyFrameAnimation会使用一个NSArray保存这些数值。

CABasicAnimation可看做是只有2个关键帧的CAKeyframeAnimation

属性说明：
* values：上述的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
* path：可以设置一个CGPathRef、CGMutablePathRef，让图层按照路径轨迹移动。path只对CALayer的anchorPoint和position起作用。如果设置了path，那么values将被忽略
* keyTimes：可以为对应的关键帧指定对应的时间点，其取值范围为0到1.0，keyTimes中的每一个时间值都对应values中的每一帧。如果没有设置keyTimes，各个关键帧的时间是平分
示例：

// 核心动画
    CAKeyframeAnimation *anim = [CAKeyframeAnimation animation];
//    anim.keyPath = @"transform.rotation";
//    anim.values = @[@(- M_PI_4 / 5), @(M_PI_4 / 5), @(- M_PI_4 / 5)];

    anim.keyPath = @"position";
    anim.path = [UIBezierPath bezierPathWithRect:CGRectMake(20, 20, 200, 500)].CGPath;
    anim.duration = 2.0;

    anim.repeatCount = MAXFLOAT;
    [_tripView.layer addAnimation:anim forKey:nil];

CAAnimationGroup——动画组

动画组，是CAAnimation的子类，可以保存一组动画对象，将CAAnimationGroup对象加入层后，组中所有动画对象可以同时并发运行，默认情况下，一组动画对象是同时运行的，也可以通过设置动画对象的beginTime属性来更改动画的开始时间

属性说明：
* animations：用来保存一组动画对象的NSArray

示例：

// 动画组
    CAAnimationGroup *group = [CAAnimationGroup animation];

    CABasicAnimation *scale = [CABasicAnimation animation];
    scale.keyPath = @"transform.scale";
    scale.toValue = @0.5;

    CABasicAnimation *rotation = [CABasicAnimation animation];
    rotation.keyPath = @"transform.rotation";
    rotation.toValue = @(M_PI_4);

    group.animations = @[scale, rotation];

    [_showI.layer addAnimation:group forKey:nil];

CATransition 转场动画

• CATransition是CAAnimation的子类，用于做转场动画，能够为层提供移出屏幕和移入屏幕的动画效果。iOS比Mac OS X的转场动画效果少一点
  UINavigationController就是通过CATransition实现了将控制器的视图推入屏幕的动画效果

• 动画属性:

  • type：动画过渡类型
  • subtype：动画过渡方向
  • startProgress：动画起点(在整体动画的百分比)
  • endProgress：动画终点(在整体动画的百分比)

type特性

转场动画的类型（NSString *type）
fade : 交叉淡化过渡
push : 新视图把旧视图推出去
moveIn: 新视图移到旧视图上面
reveal: 将旧视图移开,显示下面的新视图
cube : 立方体翻滚效果
oglFlip : 上下左右翻转效果
suckEffect : 收缩效果，如一块布被抽走
rippleEffect: 水滴效果
pageCurl : 向上翻页效果
pageUnCurl : 向下翻页效果
cameraIrisHollowOpen : 相机镜头打开效果
cameraIrisHollowClose : 相机镜头关闭效果

subtype

• fromLeft
• fromRight
• fromTop
• fromBottom

示例：

static int i = 2;
    NSString *imageName = [NSString stringWithFormat:@"%d", i];
    _showI.image = [UIImage imageNamed:imageName];

    if (i >= 3 || i < 2) {
        i = 2;
    } else {
        i++;
    }


    //转场动画
    CATransition *anim = [CATransition animation];
    anim.duration = 4.0;
    anim.subtype = @"fromRight";
    anim.type = @"cube";
    anim.startProgress = 0.5;
    anim.endProgress = 0.8;
    anim.repeatCount = MAXFLOAT;
    [_showI.layer addAnimation:anim forKey:nil];