iOS动画技术笔记

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概述

在IOS开发中,实现动画操作的地方有很多,典型的是在视图控制器的segue操作时。在同一个视图控制器类中,加载切换不同的视图时,也需要动画效果,还有一些视图对象有动画效果会更好。

插一句,在IOS开发过程中,感觉自己就像一个导演在工作,安排不同的布景,不同的画面切换。应用有了流畅的画面,会增色不少。

在storyboard中创建视图和视图控制器时,会有一些动画设置。但在代码角度上,我们还是需要理解一下这个动画设置的实现过程。

动画实现在不同的视图控制器切换操作时如presentViewController或popViewController时,使用的是CATransition。

CATransition其实也是基于layer的实现,用于切换不同的视图,但它能实现的效果有限。例如,不能满足两个视图控制器的视图在一个 windows上展现的动画。我是想使用panGestureController实现来自于两个视图控制器的视图动画显示效果,这点很遗憾。

在同一视图控制器上的不同视图的动画切换,可以使用UIView 的beginAnimations:nil 或animateWithDuration:animations:completion:等方法来实现。

动画实现也就是通过修改视图一些属性,在设定时间能反复或逐步完成这些修改操作,达到动画展现的效果。

这些属性如下所示:

1.frame,bounds,center//改变View的frame属性

2.alpha //改变透明度

3.backgroundColor//改变背景颜色

4.contentStretch//拉伸变化

5.transform//仿射变换,其中又包括Rotate,Invert,Translate,Scale(旋转,反转,位移,缩放)

普通的动画都是30帧每秒,肉眼能识别的是24帧每秒,而在游戏上会要求是60帧每秒。

这些视图就是在设置的时间内,根据时间函数如缓入、缓出等,修改它的这些属性。修改一次,变成一个,周而复始。在我们肉眼看来,这就是一个连续的动作,就是动画。

这里说到UIView的属性,就不能不说它的组成。UIView其实是由layer组成的。UIView的这些属性如bounds,center都是来自于CALayer的对象。

在视图的layer上,将CAAnimation的对象添加进来就能实现视图的动画效果。CAAnimation是一个抽象类,它的实体类有CABasicAnimation 和CAKeyframeAnimation 。

通过CABasicAnimation或CAKeyframeAnimation 对象的定义,将它加入到UIView.layer中去,实现动画效果。注意,动画完成后,layer的属性定义又恢复到初始值。如果要保存动画结果,那么需要在添加动画到layer时做约定设置。

例如,在一个视图中加一个UIImage对象,声明一个CALayer的图层对象,将该图层的contents设置为UIImage对象的CGImage,然后在这个图层对象做处理。

首先,声明一个CABasicAnimation的对象scaleAnimation的keyPath为transform.scale。

CABasicAnimation *scaleAnimation = [CABasicAnimationanimationWithKeyPath:@"transform.scale"];

然后,设置keyPath的值,动画执行时间,动画执行时间函数。如果需要在动画结束后将结果保存下来,则需要在delegate的方法 - (void)animationDidStop:(CAAnimation*)theAnimation finished:(BOOL)flag中去实现。

   scaleAnimation.toValue =scaleFactor;

   scaleAnimation.duration =3.0f;

   scaleAnimation.timingFunction= [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];

最后,将CABasicAnimation的对象scaleAnimation加到图层中去,剩下就由IOS自己去实现,代码上就到这一步了。

   [self.view.layeraddSublayer:logoLayer];

详细的代码如下

- (void)viewDidLoad {

   [super viewDidLoad];

  

   self.view.backgroundColor =[UIColor blackColor];

   self.title = [[self class]displayName];

  

   UIImage *image = [UIImageimageNamed:@"batman.png"];

   logoLayer = [CALayer layer];

   logoLayer.bounds =CGRectMake(0, 0, image.size.width, image.size.height);

   logoLayer.position =CGPointMake(160, 180);

   logoLayer.contents =(id)image.CGImage;

  

   // Add layer as a sublayerof the UIView's layer

   [self.view.layeraddSublayer:logoLayer];

}

 

- (void)scaleByFactor:(CGFloat)factor {

   CABasicAnimation*scaleAnimation = [CABasicAnimationanimationWithKeyPath:@"transform.scale"];

    NSNumber *scaleFactor =[NSNumber numberWithFloat:factor];

   scaleAnimation.toValue =scaleFactor;

   scaleAnimation.duration =3.0f;

   scaleAnimation.timingFunction= [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];

    // Set the model layer'sproperty so the animation sticks at the 'toValue' state

   [logoLayer addAnimation:scaleAnimationforKey:@"transformAnimation"];

}

这里动画效果还只是针对一个视图对象的,如果需要多个视图同时操作,则需要实现动画联动,也就是CAAnimationGroup。将多个 CABasicAnimation对象就加到一个数组中,再将这个数组设置到CAAnimationGroup的对象中,最后将 CAAnimationGroup的对象加到图层的动画属性中。

   CAAnimationGroup*animationGroup = [CAAnimationGroup animation];

   animationGroup.duration =2.0f;

   animationGroup.autoreverses= YES;

   animationGroup.repeatCount =HUGE_VALF;

   [animationGroupsetAnimations:[NSArray arrayWithObjects:rotationAnimation, scaleAnimation,nil]];

 

   [logoLayeraddAnimation:animationGroup forKey:@"animationGroup"];

如果需要在图层上更精细的设置,那么需要CALayer上做扩展,形成各种各样的子类。

CALayer的子类有:

1)  CAScrollLayer,用于简化显示层的一部分

2)  CATextLayer,便于从字符串生成内容是文本的层

3)  CATiledLayer,可用于显示复杂的图片

4)  CAOpenGLLayer,提供OpenGLES渲染环境

 CALayer能够对 UIView 做许多设定,如:阴影、边框、圆角和透明效果等,且这些设定都是很有用的。它的重要属性如下。 

1. shadowPath :设置 CALayer 背景(shodow)的位置 

2. shadowOffset :shadow 在 X 和 Y 轴 上延伸的方向,即shadow 的大小 

3. shadowOpacity: shadow 的透明效果 

4. shadowRadius :shadow 的渐变距离,从外围开始,往里渐变 shadowRadius 距离 

5. masksToBounds: 很重要的属性,可以用此属性来防止子元素大小溢出父元素,如若防止溢出,请设为 true 

6.borderWidth 和 boarderColor : 边框颜色和宽度,很常用 

7. bounds :对于我来说比较难的一个属性,测了半天也没完全了解,只知道可以用来控制UIView 的大小,但是不能控制 位置 

8. opacity :UIView 的透明效果 

9. cornerRadius :UIView 的圆角

这些属性和UIView的属性很像,可以实现UIView实现不了的效果。

其实,我觉得UIKIT中声明的那么组件如UITextfield,uilable,uibutton,其实就是UIView的扩展,封装好了方便使用而已。

总结

在IOS中动画效果从layer层开始,向layer中添加CABasicAnimation对象,实际上就是layer中有一个预定义的功能,在视图viewDidAppear后就会执行这个功能点。

可能是因为CABasicAnimation稍微复杂点,IOS又封装出来一个类CATransition,它实现的功能有限,一些基本的动画操作如

可能是从方便使用的角度考虑,IOS又对UIView做了可做,有了beginAnimations:nil或animateWithDuration:animations:completion:等方法,可更方便地实现一些动画效果。

但是,如果要实现复杂的,更吸引人的动画,还需要在CALayer上下功夫。

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