[Android] SurfaceView使用实例(正余弦移动)

同样，先上效果图如下：

效果图中，抛物线的动画即是由SurfaceView实现的。底部栏中的文字翻转详情相关帖子：
[Android] 文字翻转动画的实现

需求：
1.实现抛物线动画
   1.1 设计物理模型，能够根据时间变量计算出某个时刻图片的X/Y坐标。
   1.2 将图片高频率(相比于UI线程的缓慢而言)刷新到界面中。这儿需要实现将脏界面清屏及刷新操作。
2.文字翻转动画(已解决，见上面的帖子链接)

下面来逐一解决所提出的问题。

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分隔线内容与Android无关，请慎读，勿拍砖。谢啦

1.1 设计物理模型，如果大家还记得初中物理时，这并不难。自己写的草稿图见下：

可以有：图片要从高度为H的位置下落，并且第一次与X轴碰撞时会出现能量损失，至原来的N%。并且我们需要图片的最终落点离起始位置在X轴上的位移为L，默认存在重力加速度g。
详细的物理分析见上图啦，下面只说代码中如何实现，相关代码在PhysicalTool.java。
第一次下落过程所耗时t1与高度height会有如下关系：

 t1 = Math.sqrt(2 * height * 1.0d / GRAVITY);

第一次与X轴碰撞后上升至最高点的耗时t2与高度 N%*height会有：

 t2 = Math.sqrt((1 - WASTAGE) * 2 * height * 1.0d / GRAVITY);

那么总的动画时间为(t1 + t2 + t2)，则水平位移速度有(width为X轴总位移)：

 velocity = width * 1.0d / (t1 + 2 * t2);

则根据时间计算图片的实时坐标有：
PhysicalTool.comput()

 double used = (System.currentTimeMillis() - startTime) * 1.0d / 1000;
 x = velocity * used;
 if (0 <= used && used < t1) {
         y = height - 0.5d * GRAVITY * used * used;
 } else if (t1 <= used && used < (t1 + t2)) {
         double tmp = t1 + t2 - used;
         y = (1 - WASTAGE) * height - 0.5d * GRAVITY * tmp * tmp;
 } else if ((t1 + t2) <= used && used < (t1 + 2 * t2)) {
         double tmp = used - t1 - t2;
         y = (1 - WASTAGE) * height - 0.5d * GRAVITY * tmp * tmp;
 }

Android无关内容结束了。
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1.2 SurfaceView刷新界面
        SurfaceView是一个特殊的UI组件，特殊在于它能够使用非UI线程刷新界面。至于为何具有此特殊性，将在另一个帖子"SurfaceView 相关知识笔记"中讨论，该帖子将讲述SurfaceView、Surface、ViewRoot、Window Manager/Window、Canvas等之间的关系。
        
        使用SurfaceView需要自定义组件继承该类，并实现SurfaceHolder.Callback，该回调提供了三个方法：

 surfaceCreated()//通知Surface已被创建，可以在此处启动动画线程
 surfaceChanged()//通知Surface已改变
 surfaceDestroyed()//通知Surface已被销毁，可以在此处终止动画线程

SurfaceView使用有一个原则，即该界面操作必须在surfaceCreated之后及surfaceDestroyed之前。该回调的监听通过SurfaceHolder设置。代码如下：

 //于SurfaceView类中，该类实现SurfaceHolder.Callback接口，如本例中的ParabolaView
 SurfaceHolder holder = getHolder();
 holder.addCallback(this);

示例代码中，通过启动DrawThread调用handleThread()实现对SurfaceView的刷新。
        刷新界面首先需要执行holder.lockCanvas()锁定Canvas并获得Canvas实例，然后进行界面更新操作，最后结束锁定Canvas，提交界面更改，至Surface最终显示在屏幕上。
        代码如下：

 canvas = holder.lockCanvas();
 … … … …
 … … … …
 canvas.drawBitmap(bitmap, x, y, paint);
 holder.unlockCanvasAndPost(canvas);

本例中，需要清除屏幕脏区域，出于简便的做法，是将整个SurfaceView背景重复地设置为透明，代码为:

 canvas.drawColor(Color.TRANSPARENT, android.graphics.PorterDuff.Mode.CLEAR);

对于SurfaceView的操作，下面这个链接讲述得更详细，更易理解，推荐去看下：
Android开发之SurfaceView

惯例，Java代码如下，XML请自行实现

本文由Sodino所有，转载请注明出处：http://blog.csdn.net/sodino/article/details/7704084

 ActSurfaceView.java

 package lab.sodino.surfaceview;

 import lab.sodino.surfaceview.RotateAnimation.InterpolatedTimeListener;
 import android.app.Activity;
 import android.graphics.BitmapFactory;
 import android.os.Bundle;
 import android.os.Handler;
 import android.os.Handler.Callback;
 import android.os.Message;
 import android.view.View;
 import android.view.View.OnClickListener;
 import android.view.ViewGroup;
 import android.widget.Button;
 import android.widget.TextView;

 public class ActSurfaceView extends Activity implements OnClickListener, ParabolaView.ParabolaListener, Callback,
                 InterpolatedTimeListener {
         public static final int REFRESH_TEXTVIEW = 1;
         private Button btnStartAnimation;
         /** 动画界面。 */
         private ParabolaView parabolaView;
         /** 购物车处显示购物数量的TextView。 */
         private TextView txtNumber;
         /** 购物车中的数量。 */
         private int number;
         private Handler handler;
         /** TextNumber是否允许显示最新的数字。 */
         private boolean enableRefresh;

         public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
                 super.onCreate(savedInstanceState);
                 setContentView(R.layout.main);

                 handler = new Handler(this);

                 number = 0;

                 btnStartAnimation = (Button) findViewById(R.id.btnStartAnim);
                 btnStartAnimation.setOnClickListener(this);

                 parabolaView = (ParabolaView) findViewById(R.id.surfaceView);
                 parabolaView.setParabolaListener(this);

                 txtNumber = (TextView) findViewById(R.id.txtNumber);
         }

         public void onClick(View v) {
                 if (v == btnStartAnimation) {
                         LogOut.out(this, "isShowMovie:" + parabolaView.isShowMovie());
                         if (parabolaView.isShowMovie() == false) {
                                 number++;
                                 enableRefresh = true;
                                 parabolaView.setIcon(BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.icon));
                                 // 设置起始Y轴高度和终止X轴位移
                                 parabolaView.setParams(200, ((ViewGroup) txtNumber.getParent()).getLeft());
                                 parabolaView.showMovie();
                         }
                 }
         }

         public void onParabolaStart(ParabolaView view) {

         }

         public void onParabolaEnd(ParabolaView view) {
                 handler.sendEmptyMessage(REFRESH_TEXTVIEW);
         }

         public boolean handleMessage(Message msg) {
                 switch (msg.what) {
                 case REFRESH_TEXTVIEW:

                         if (txtNumber.getVisibility() != View.VISIBLE) {
                                 txtNumber.setVisibility(View.VISIBLE);
                         }
                         RotateAnimation anim = new RotateAnimation(txtNumber.getWidth() >> 1, txtNumber.getHeight() >> 1,
                                         RotateAnimation.ROTATE_INCREASE);
                         anim.setInterpolatedTimeListener(this);
                         txtNumber.startAnimation(anim);
                         break;
                 }
                 return false;
         }

         @Override
         public void interpolatedTime(float interpolatedTime) {
                 // 监听到翻转进度过半时，更新txtNumber显示内容。
                 if (enableRefresh && interpolatedTime > 0.5f) {
                         txtNumber.setText(Integer.toString(number));
                         // Log.d("ANDROID_LAB", "setNumber:" + number);
                         enableRefresh = false;
                 }
         }
 }

 DrawThread.java

 package lab.sodino.surfaceview;

 import android.view.SurfaceView;

 /**
  * @author Sodino E-mail:[email protected]
  * @version Time：2012-6-18 上午03:14:31
  */
 public class DrawThread extends Thread {
         private SurfaceView surfaceView;
         private boolean running;

         public DrawThread(SurfaceView surfaceView) {
                 this.surfaceView = surfaceView;
         }

         public void run() {
                 if (surfaceView == null) {
                         return;
                 }
                 if (surfaceView instanceof ParabolaView) {
                         ((ParabolaView) surfaceView).handleThread();
                 }
         }

         public void setRunning(boolean b) {
                 running = b;
         }

         public boolean isRunning() {
                 return running;
         }
 }

 ParabolaView.java
 package lab.sodino.surfaceview;

 import android.content.Context;
 import android.graphics.Bitmap;
 import android.graphics.Canvas;
 import android.graphics.Color;
 import android.graphics.Paint;
 import android.graphics.PixelFormat;
 import android.util.AttributeSet;
 import android.view.SurfaceHolder;
 import android.view.SurfaceView;

 /**
  * @author Sodino E-mail:[email protected]
  * @version Time：2012-6-18 上午02:52:33
  */
 public class ParabolaView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback {
         /** 每30ms刷一帧。 */
         private static final long SLEEP_DURATION = 10l;
         private SurfaceHolder holder;
         /** 动画图标。 */
         private Bitmap bitmap;
         private DrawThread thread;
         private PhysicalTool physicalTool;
         private ParabolaView.ParabolaListener listener;
         /** 默认未创建，相当于Destory。 */
         private boolean surfaceDestoryed = true;

         public ParabolaView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {
                 super(context, attrs, defStyle);
                 init();
         }

         public ParabolaView(Context context, AttributeSet attrs) {
                 super(context, attrs);
                 init();
         }

         public ParabolaView(Context context) {
                 super(context);
                 init();
         }

         private void init() {
                 holder = getHolder();
                 holder.addCallback(this);
                 holder.setFormat(PixelFormat.TRANSPARENT);

                 setZOrderOnTop(true);
                 // setZOrderOnTop(false);

                 physicalTool = new PhysicalTool();
         }

         @Override
         public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
                 surfaceDestoryed = false;
         }

         @Override
         public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {

         }

         @Override
         public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
                 LogOut.out(this, "surfaceDestroyed");
                 surfaceDestoryed = true;
                 physicalTool.cancel();
         }

         public void handleThread() {
                 Canvas canvas = null;

                 Paint pTmp = new Paint();
                 pTmp.setAntiAlias(true);
                 pTmp.setColor(Color.RED);

                 Paint paint = new Paint();
                 // 设置抗锯齿
                 paint.setAntiAlias(true);
                 paint.setColor(Color.CYAN);
                 physicalTool.start();
                 LogOut.out(this, "doing:" + physicalTool.doing());
                 if (listener != null) {
                         listener.onParabolaStart(this);
                 }
                 while (physicalTool.doing()) {
                         try {
                                 physicalTool.compute();
                                 canvas = holder.lockCanvas();
                                 // 设置画布的背景为透明。
                                 canvas.drawColor(Color.TRANSPARENT, android.graphics.PorterDuff.Mode.CLEAR);
                                 // 绘上新图区域
                                 float x = (float) physicalTool.getX();
                                 // float y = (float) physicalTool.getY();
                                 float y = (float) physicalTool.getMirrorY(getHeight(), bitmap.getHeight());
                                 // LogOut.out(this, "x:" + x + " y:" + y);
                                 canvas.drawRect(x, y, x + bitmap.getWidth(), y + bitmap.getHeight(), pTmp);
                                 canvas.drawBitmap(bitmap, x, y, paint);
                                 holder.unlockCanvasAndPost(canvas);
                                 Thread.sleep(SLEEP_DURATION);
                         } catch (Exception e) {
                                 e.printStackTrace();
                         }
                 }
                 // 清除屏幕内容
                 // 直接按"Home"回桌面，SurfaceView被销毁了，lockCanvas返回为null。
                 if (surfaceDestoryed == false) {
                         canvas = holder.lockCanvas();
                         canvas.drawColor(Color.TRANSPARENT, android.graphics.PorterDuff.Mode.CLEAR);
                         holder.unlockCanvasAndPost(canvas);
                 }

                 thread.setRunning(false);
                 if (listener != null) {
                         listener.onParabolaEnd(this);
                 }
         }

         public void showMovie() {
                 if (thread == null) {
                         thread = new DrawThread(this);
                 } else if (thread.getState() == Thread.State.TERMINATED) {
                         thread.setRunning(false);
                         thread = new DrawThread(this);
                 }
                 LogOut.out(this, "thread.getState:" + thread.getState());
                 if (thread.getState() == Thread.State.NEW) {
                         thread.start();
                 }
         }

         /** 正在播放动画时，返回true；否则返回false。 */
         public boolean isShowMovie() {
                 return physicalTool.doing();
         }

         public void setIcon(Bitmap bit) {
                 bitmap = bit;
         }

         public void setParams(int height, int width) {
                 physicalTool.setParams(height, width);
         }

         /** 设置抛物线的动画监听器。 */
         public void setParabolaListener(ParabolaView.ParabolaListener listener) {
                 this.listener = listener;
         }

         static interface ParabolaListener {
                 public void onParabolaStart(ParabolaView view);

                 public void onParabolaEnd(ParabolaView view);
         }
 }

 PhysicalTool.java
 package lab.sodino.surfaceview;

 /**
  * @author Sodino E-mail:[email protected]
  * @version Time：2012-6-18 上午06:07:16
  */
 public class PhysicalTool {
         /** 重力加速度值。 */
         private static final float GRAVITY = 400.78033f;
         /** 与X轴碰撞后，重力势能损失掉的百分比。 */
         private static final float WASTAGE = 0.3f;
         /** 起始下降高度。 */
         private int height;
         /** 起始点到终点的X轴位移。 */
         private int width;
         /** 水平位移速度。 */
         private double velocity;
         /** X Y坐标。 */
         private double x, y;
         /** 动画开始时间。 */
         private long startTime;
         /** 首阶段下载的时间。 单位：毫秒。 */
         private double t1;
         /** 第二阶段上升与下载的时间。 单位：毫秒。 */
         private double t2;
         /** 动画正在进行时值为true，反之为false。 */
         private boolean doing;

         public void start() {
                 startTime = System.currentTimeMillis();
                 doing = true;
         }

         /** 设置起始下落的高度及水平初速度；并以此计算小球下落的第一阶段及第二阶段上升耗时。 */
         public void setParams(int h, int w) {
                 height = h;
                 width = w;

                 t1 = Math.sqrt(2 * height * 1.0d / GRAVITY);
                 t2 = Math.sqrt((1 - WASTAGE) * 2 * height * 1.0d / GRAVITY);
                 velocity = width * 1.0d / (t1 + 2 * t2);
                 LogOut.out(this, "t1=" + t1 + " t2=" + t2);
         }

         /** 根据当前时间计算小球的X/Y坐标。 */
         public void compute() {
                 double used = (System.currentTimeMillis() - startTime) * 1.0d / 1000;
                 x = velocity * used;
                 if (0 <= used && used < t1) {
                         y = height - 0.5d * GRAVITY * used * used;
                 } else if (t1 <= used && used < (t1 + t2)) {
                         double tmp = t1 + t2 - used;
                         y = (1 - WASTAGE) * height - 0.5d * GRAVITY * tmp * tmp;
                 } else if ((t1 + t2) <= used && used < (t1 + 2 * t2)) {
                         double tmp = used - t1 - t2;
                         y = (1 - WASTAGE) * height - 0.5d * GRAVITY * tmp * tmp;
                 } else {
                         LogOut.out(this, "used:" + used + " set doing false");
                         x = velocity * (t1 + 2 * t2);
                         y = 0;
                         doing = false;
                 }
         }

         public double getX() {
                 return x;
         }

         public double getY() {
                 return y;
         }

         /** 反转Y轴正方向。适应手机的真实坐标系。 */
         public double getMirrorY(int parentHeight, int bitHeight) {
                 int half = parentHeight >> 1;
                 double tmp = half + (half - y);
                 tmp -= bitHeight;
                 return tmp;
         }

         public boolean doing() {
                 return doing;
         }

         public void cancel() {
                 doing = false;
         }
 }

 RotateAnimation.java
 package lab.sodino.surfaceview;

 import android.graphics.Camera;
 import android.graphics.Matrix;
 import android.view.animation.Animation;
 import android.view.animation.Transformation;

 /**
  * @author Sodino E-mail:[email protected]
  * @version Time：2012-6-27 上午07:32:00
  */
 public class RotateAnimation extends Animation {
         /** 值为true时可明确查看动画的旋转方向。 */
         public static final boolean DEBUG = false;
         /** 沿Y轴正方向看，数值减1时动画逆时针旋转。 */
         public static final boolean ROTATE_DECREASE = true;
         /** 沿Y轴正方向看，数值减1时动画顺时针旋转。 */
         public static final boolean ROTATE_INCREASE = false;
         /** Z轴上最大深度。 */
         public static final float DEPTH_Z = 310.0f;
         /** 动画显示时长。 */
         public static final long DURATION = 800l;
         /** 图片翻转类型。 */
         private final boolean type;
         private final float centerX;
         private final float centerY;
         private Camera camera;
         /** 用于监听动画进度。当值过半时需更新txtNumber的内容。 */
         private InterpolatedTimeListener listener;

         public RotateAnimation(float cX, float cY, boolean type) {
                 centerX = cX;
                 centerY = cY;
                 this.type = type;
                 setDuration(DURATION);
         }

         public void initialize(int width, int height, int parentWidth, int parentHeight) {
                 // 在构造函数之后、getTransformation()之前调用本方法。
                 super.initialize(width, height, parentWidth, parentHeight);
                 camera = new Camera();
         }

         public void setInterpolatedTimeListener(InterpolatedTimeListener listener) {
                 this.listener = listener;
         }

         protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation transformation) {
                 // interpolatedTime:动画进度值，范围为[0.0f,10.f]
                 if (listener != null) {
                         listener.interpolatedTime(interpolatedTime);
                 }
                 float from = 0.0f, to = 0.0f;
                 if (type == ROTATE_DECREASE) {
                         from = 0.0f;
                         to = 180.0f;
                 } else if (type == ROTATE_INCREASE) {
                         from = 360.0f;
                         to = 180.0f;
                 }
                 float degree = from + (to - from) * interpolatedTime;
                 boolean overHalf = (interpolatedTime > 0.5f);
                 if (overHalf) {
                         // 翻转过半的情况下，为保证数字仍为可读的文字而非镜面效果的文字，需翻转180度。
                         degree = degree - 180;
                 }
                 // float depth = 0.0f;
                 float depth = (0.5f - Math.abs(interpolatedTime - 0.5f)) * DEPTH_Z;
                 final Matrix matrix = transformation.getMatrix();
                 camera.save();
                 camera.translate(0.0f, 0.0f, depth);
                 camera.rotateY(degree);
                 camera.getMatrix(matrix);
                 camera.restore();
                 if (DEBUG) {
                         if (overHalf) {
                                 matrix.preTranslate(-centerX * 2, -centerY);
                                 matrix.postTranslate(centerX * 2, centerY);
                         }
                 } else {
                         matrix.preTranslate(-centerX, -centerY);
                         matrix.postTranslate(centerX, centerY);
                 }
         }

         /** 动画进度监听器。 */
         public static interface InterpolatedTimeListener {
                 public void interpolatedTime(float interpolatedTime);
         }
 }