Android 中的转场动画及兼容处理

Posted 2022-12-02 Eateeer

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android 中的动画有很多，除了在一个界面上使用帧动画、属性动画将一个或多个 View 进行动画处理以外，还可以用于两个界面之间过渡、跳转。在 Android 5.0 之前，我们已经有了 overridePendingTransition() 方法来实现一些转场效果。然而，在 Android 5.0 以后，转场效果更加炫酷。 比如下面的动画：

本篇文章，主要就是解说如何实现上述的效果。主要内容包括：

• Android 5.0+ 的转场动画
• Android 4.X 模拟实现 Android 5.0+ 转场效果。

Android 5.0+ 中的转场动画

实现转场动画只需三步：

• 在 res/ 目录下创建 transition 文件夹，在该文件夹下定义界面转场动画和共享元素的动画。
• 在 res/value/style 文件中为每个 Activity 指定转场动画的 style ，并在 AndroidManifest.xml 文件中为每个 Activity 设置对应的 android:theme。
• 在 Activity 调用 startActivity() 切换动画前，使用 ActivityOptionsCompat 来创建转场动画时的共享对象。

下面就来对这三步进行详细讲解。

定义转场动画

在 res/ 目录下创建了 transition 资源文件夹后，就可以在该文件夹下对每一种动画进行定义。

一般来说，对 Activity 定义一个过渡动画可以写成下面的形式：

<explode xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
   <targets>
      <target android:excludeId="@android:id/statusBarBackground"/>
      <target android:excludeId="@android:id/navigationBarBackground"/>
   </targets>
</explode>

其中，<explode/> 是动画效果的名称，Android 5.0（API 级别 21）支持这些进入与退出转换：

• 分解（explode）：从场景中心移入或移出视图。
• 滑动（slide）：从场景边缘移入或移出视图。
• 淡入淡出（fade）：通过调整透明度在场景中增添或移除视图。

而每一种动画效果，都有额外的属性。比如滑动 slide，可以使用 android:slideEdge="top" 设置滑动的方向；淡入淡出（fade）可以使用 android:fadingMode="fade_in" 设置具体是淡入（fade_in）还是淡出（fade_out)等。

<targets/> 标签里面定义需要转场（或者不需要转场）的目标 id ，这个 id 可以使系统自带的，也可以是我们自己视图中的 view 的 id，每一个 id 需要单独在 <target/> 标签中定义，android:targetId 表示目标 ID 需要进行过渡转换的 view，而 android:excludeId 表示我们不需要该 ID 的 view 进行过渡转场。上面的那段代码的意思是说，除了状态栏和导航栏以外所有的 view，都执行 explode 动画。

如果我们想要在同一个过渡状态中实现两种或多种动画效果怎么办？也简单，将根标签替换为 <transitionSet/>，然后定义每一种动画效果，最后记得在根标签中使用 android:transitionOrdering 注明这几种动画的演示顺序，sequential 表示顺序执行，而 together 表示同时执行。比如像下面的代码：

<transitionSet xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
    <slide android:slideEdge="bottom">
        <targets>
            <target android:targetId="@id/cardview"/>
        </targets>
    </slide>

    <fade>
        <targets>
            <target android:excludeId="@android:id/statusBarBackground"/>
            <target android:excludeId="@android:id/navigationBarBackground"/>
            <target android:excludeId="@id/cardview"/>
        </targets>
    </fade>
</transitionSet>

这段代码的意思就很简单了，该 xml 定义了两个过渡动画，并且同时执行。第一个动画是针对 id 为 cardView 的 view 进行滑动，第二个动画将除了状态栏、导航栏和 cardview 以外的 view，进行淡入淡出。

为每个 Activity 定义转场样式

这里的每一种动画，指的是在进行界面跳转过渡时，两个界面的状态。比如对于 Activity A 和 Activity B 这两个界面，可能的状态如下：

• 界面 A 跳转至界面 B ：这时界面 A 是 退出（exit ）过渡状态，而对应的界面B是进入（enter）过渡状态。
• 界面 B 返回到界面 A ：这时界面 A 是重新进入（reenter）过渡，而对应的界面B则是返回（return）过渡。

一般来说，所有的 Activity 过渡动画都可以定义成如下的形式：

<style name="BaseAppTheme" parent="android:Theme.Material">
  <!-- 开启过渡效果 -->
  <item name="android:windowContentTransitions">true</item>

  <!-- 指定界面进入/退出动画效果 -->
  <item name="android:windowEnterTransition">@transition/explode</item>
  <item name="android:windowExitTransition">@transition/explode</item>

  <!-- 指定共享元素进入/退出的动画效果 -->
  <item name="android:windowSharedElementEnterTransition">
    @transition/change_image_transform</item>
  <item name="android:windowSharedElementExitTransition">
    @transition/change_image_transform</item>
</style>

当然，你可以不用写全，比如在我的 Demo 中一个界面的转场动画文件如下：

<style name="AppTheme.Detail">
    <item name="windowActionBar">false</item>
    <item name="android:windowNoTitle">true</item>
    <item name="android:windowTranslucentStatus">true</item>
    <item name="android:windowAllowEnterTransitionOverlap">false</item>
    <item name="android:windowEnterTransition">@transition/detail_enter</item>
</style>

调用 ActivityOptionsCompat

转场动画是在两个界面的跳转返回时发生的，所以，当使用 intent 跳转界面时，需要调用 ActivityOptionsCompat来指定动画的运行。

一般来说，调用 ActivityOptionsCompat 的模板代码如下：

// 创建一个包含过渡动画信息的 ActivityOptions 对象
ActivityOptions options = ActivityOptions.makeSceneTransitionAnimation(this, view, getString(R.string.image_transition_name));

// 使用 Intent 跳转界面，并传递共享对象信息
Intent intent = new Intent(this, DetailActivity.class);
startActivity(intent, optionsCompat.toBundle());

ActivityOptionsCompat 是在support v4 包里面的，其实它是 ActivityOptions 的一个兼容（ActivityOptions是API 16引入的）。

然后，我们需要在第二个 Activity 中，将转场的图片获取并显示到界面中就可以了。

多个共享元素的过渡实现

有时候我们需要让多个元素产生动画效果，可以使用 Pair 来实现：

ActivityOptions options = ActivityOptions.makeSceneTransitionAnimation(this, Pair.create(view1, "agreedName1"), Pair.create(view2, "agreedName2"));

手动实现一个转场动画

现在市面上，Android 5.0 以下的手机系统还有一定的市场份额，所以为了照顾这些用户，我们只能手动实现一下共享元素的转场动画效果。

实现的思路也比较简单，大概的步骤如下：

• 确定第一个界面的共享元素，将其信息传递个第二个界面
• 第二个界面接收信息，开始的时候将界面设置为透明，并只显示共享元素。
• 将第二个界面的共享元素进行动画处理。

那么我们开始一步步实现上面的步骤。

获取共享元素位置信息

在第一个界面中，我们需要获取到共享元素的位置信息，并将其传递给下一个界面。于是乎，我们可以在第一个界面元素点击事件中，这么写：

public void imageClick(View view) 
    Intent intent = new Intent(AnimeActivity.this, AnimeDetailActivity.class);
    // 创建一个 rect 对象来存储共享元素位置信息
    Rect rect = new Rect();
    // 获取元素位置信息
    view.getGlobalVisibleRect(rect);
    // 将位置信息附加到 intent 上
    intent.setSourceBounds(rect);
    CustomImage customImage = (CustomImage) view;
    intent.putExtra(AnimeDetailActivity.EXTRA_IMAGE, customImage.getImageId());
    startActivity(intent);
    // 屏蔽 Activity 默认转场效果
    overridePendingTransition(0, 0);

其中，getGlobalVisibleRect() 方法的含义是，获取 可见的状态栏高度+可见的标题栏高度+Rect左上角到标题栏底部的距离，如果标题栏被隐藏了，那么可见标题栏高度为0。

接下来，就在在第二个界面接收位置信息并将该图片展示出来了。

模拟转场动画

在第二个界面中，我们需要做如下的操作：

• 获取上共享元素信息。
• 计算共享元素缩放比例和位移距离。
• 调用动画，完成模拟转场效果。

我将上面三个步骤的代码如下，你也可以下载我完整的 Demo 来查看。

private void initial() 
    // 获取上一个界面传入的信息
    mRect = getIntent().getSourceBounds();
    mRescourceId = getIntent().getExtras().getInt(EXTRA_IMAGE);

    // 获取上一个界面中，图片的宽度和高度
    mOriginWidth = mRect.right - mRect.left;
    mOriginHeight = mRect.bottom - mRect.top;

    // 设置 ImageView 的位置，使其和上一个界面中图片的位置重合
    FrameLayout.LayoutParams params = new FrameLayout.LayoutParams(mOriginWidth, mOriginHeight);
    params.setMargins(mRect.left, mRect.top - getStatusBarHeight(), mRect.right, mRect.bottom);
    mImageView.setLayoutParams(params);

    // 设置 ImageView 的图片和缩放类型
    mImageView.setImageResource(mRescourceId);
    mImageView.setScaleType(ImageView.ScaleType.CENTER_CROP);

    // 根据上一个界面传入的图片资源 ID，获取图片的 Bitmap 对象。
    BitmapDrawable bitmapDrawable = (BitmapDrawable) getResources().getDrawable(mRescourceId);
    Bitmap bitmap = bitmapDrawable.getBitmap();

    // 计算图片缩放比例和位移距离
    getBundleInfo(bitmap);

    // 创建一个 Pallette 对象
    mImagePalette = Palette.from(bitmap).generate();
    // 使用 Palette 设置背景颜色
    mContainer.setBackgroundColor(
            mImagePalette.getVibrantColor(ContextCompat.getColor(this, android.R.color.black)));

在12行，通过设置 Margin 的形式来确定图片的位置，需要注意的是，由于状态栏是在父控件 FramLayout 之外的，因此我们要将 Rect.top 的值减去状态栏的高度，这样才是相对于屏幕的绝对位置。然后，getBundleInfo() 方法的代码如下：

private void getBundleInfo(Bitmap bitmap) 
    // 计算图片缩放比例，并存储在 bundle 中
    if (bitmap.getWidth() >= bitmap.getHeight()) 
        mScaleBundle.putFloat(SCALE_WIDTH, (float) mScreenWidth / mOriginWidth);
        mScaleBundle.putFloat(SCALE_HEIGHT, (float) bitmap.getHeight() / mOriginHeight);
     else 
        mScaleBundle.putFloat(SCALE_WIDTH, (float) bitmap.getWidth() / mOriginWidth);
        mScaleBundle.putFloat(SCALE_HEIGHT, (float) mScreenHeight / mOriginHeight);
    
    // 计算位移距离，并将数据存储到 bundle 中
    mTransitionBundle.putFloat(TRANSITION_X, mScreenWidth / 2 - (mRect.left + (mRect.right - mRect.left) / 2));
    mTransitionBundle.putFloat(TRANSITION_Y, mScreenHeight / 2 - (mRect.top + (mRect.bottom - mRect.top) / 2));

动画处理

最后我们需要使用动画来模拟转场效果，代码如下：

private void runEnterAnim() 
    mImageView.animate()
              .setInterpolator(DEFAULT_INTERPOLATOR)
              .setDuration(DURATION)
              .scaleX(mScaleBundle.getFloat(SCALE_WIDTH))
              .scaleY(mScaleBundle.getFloat(SCALE_HEIGHT))
              .translationX(mTransitionBundle.getFloat(TRANSITION_X))
              .translationY(mTransitionBundle.getFloat(TRANSITION_Y))
              .start();

很简单，至此，入场动画效果基本模拟完毕。

而退场动画就更简单了，直接上代码：

private void runExitAnim() 
    mImageView.animate()
              .setInterpolator(DEFAULT_INTERPOLATOR)
              .setDuration(DURATION)
              .scaleX(1)
              .scaleY(1)
              .translationX(0)
              .translationY(0)
              .withEndAction(new Runnable() 
                  @Override
                  public void run() 
                      finish();
                      overridePendingTransition(0, 0);
                  
              )
              .start();

当然，这只是简单的模拟，如果想要和 Android 5.0+ 的转场效果相同，还需要做很多的动画处理。

本篇文章的 Demo 地址：Demo

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