iOS - Core Animation(核心动画)

Posted 2020-10-11 公羽寒

Core Animation是直接作用在CALayer上的(并非UIView上)非常强大的跨Mac OS X和ios平台的动画处理API，Core Animation的动画执行过程都是在后台操作的，不会阻塞主线程。

核心动画继承结构

核心动画继承结构

注意：核心动画中的虚类不能使用，而应该使用他们子类中的实类。

Core Animation的使用步骤

如果是Xcode6之前的版本，要导入<QuartzCore/QuartzCore.h>框架（并不存在什么CoreAnimation 框架）

开发步骤:

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

2. 初始化一个CAAnimation对象，并设置一些动画相关属性

3. 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

4. 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：

• duration：动画的持续时间

• repeatCount：重复次数，无限循环可以设置HUGE_VALF或者MAXFLOAT

• repeatDuration：重复时间

• 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*

• beginTime：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

• timingFunction：速度控制函数，控制动画运行的节奏

• delegate：动画代理

• 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

• CAMediaTimingFunction:速度控制函数

  • 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

  • kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut（渐进渐出）：动画缓慢的进入，中间加速，然后减速的到达目的地。这个是默认的动画行为。

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

• 基本动画，是CAPropertyAnimation的子类

• 属性说明:

  • keyPath ：要改变的属性名称（传字符串）

  • fromValue：keyPath相应属性的初始值

  • toValue：keyPath相应属性的结束值

• 动画过程说明：

  • 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。

CAKeyframeAnimation——关键帧动画

• 关键帧动画，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

• 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的

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

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

• 属性说明：

  • animations：用来保存一组动画对象的NSArray

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

转场动画——CATransition

• 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)

1. 单视图

+ (void)transitionWithView:(UIView *)view duration:(NSTimeInterval)duration options:(UIViewAnimationOptions)options animations:(void (^)(void))animations completion:(void (^)(BOOL finished))completion;

• 参数说明：
  • duration：动画的持续时间
  • view：需要进行转场动画的视图
  • options：转场动画的类型
  • animations：将改变视图属性的代码放在这个block中
  • completion：动画结束后，会自动调用这个block

2. 双视图

+ (void)transitionFromView:(UIView *)fromView toView:(UIView *)toView duration:(NSTimeInterval)duration options:(UIViewAnimationOptions)options completion:(void (^)(BOOL finished))completion;

• 参数说明：
  • duration：动画的持续时间
  • options：转场动画的类型
  • animations：将改变视图属性的代码放在这个block中
  • completion：动画结束后，会自动调用这个block

3. 自己写转场

• 创建转场动画：[CATransition animation]
• 设置动画属性值
• 添加到需要转场动画的图层上 [layer addAnimation:animation forKey:nil]

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

• cameraIrisHollowClos : 相机镜头关闭效果

转场动画的方向（NSString *subtype）

• 从某个方向开始：fromLeft, fromRight, fromTop ,fromBottom

CoreAnimation中的CALayer

1. CAReplicatorLayer:复制图层

顾名思义，复制图层就是用来复制的。它会将自己的子图层进行复制,连同子layer上的动画会一起复制。

• 属性说明：

  • instanceCount ：复制份数。（会把原始的子图层复制多少份，包括原来的一份）

  • instanceTransform：形变。每一份相对上一份的形变量

  • instanceDelay ：每一份相对上一份的时间延迟。

• 修改CAReplicatorLayer的颜色通道，可以改变CAReplicatorLayer的显示的样式

  • @property float instanceRedOffset;
  • @property float instanceGreenOffset;
  • @property float instanceBlueOffset;
  • @property float instanceAlphaOffset;

2. CAShapeLayer：形状图层

根据形状，绘制内容的图层

• 属性说明：

  • path：描述形状的路径。默认会把路径封闭，然后填充。

  • fillColor :填充的颜色

  • strokeColor：描边的颜色（如果想仅仅只描边的话，就把fillColor设为clearcolor就好）

  • strokeStart：开始描边的比例【0-1】

  • strokeEnd：结束描边的比例【0-1】

3. CAGradientLayer：渐变图层

用这个图层，可以做颜色的渐变

• 属性说明：

  • colors ：保存所有渐变的颜色，里面是CGColorRef，记得用id，让编译器以为数组里面的是OC对象。

  • locations ：保存所有渐变的位置【0-1】

  • startPoint：开始渐变的点【0-1】

  • endPoint：结束渐变的点【0-1】

最后：

• 核心动画给我们展示的只是一个假象，layer的的frame、bounds、position并不会在动画完毕之后发生改变。

• UIView封装的动画，会使会真实修改view的一些属性。

官网API：Core Animation