Core Animation
專案中實現動畫可以很好的展示我們的app 讓我們的app更具吸引力
文章目錄
- UIView Animation
- UIView簡單動畫
- UIView的換場動畫
- CALayer Animation
- CABasicAnimation
- CAKeyframeAnimation
- CAAnimationGroup
- CATransition
- 高機動畫
- CADisplayLink
- UIDynamicAnimator
- CAEmitterLayer
UIView Animation
#####簡單動畫 對於UIView上簡單的動畫 iOS提供了很方便的函式
+ (void)animateWithDuration:(NSTimeInterval)duration animations:(void (^)(void))animations
複製程式碼第一個引數是動畫的持續時間 第一個引數是一個block 在animationBlock 對 UIView 的屬性進行調整，設定 UIView 動畫結束後最終的效果，iOS 就會自動補充中間幀，形成動畫。
可以更改的屬性有：
- frame
- bounds
- center
- transform
- alpha
- backgroundColor
- contentStreth
這些屬性大都是 View 的基本屬性，下面是一個例子，這個例子中的動畫會同時改變 View 的 frame，backgroundColor 和 alpha ：
[UIView animateWithDuration:2.0 animations:^{
View.frame = CGRectMake(200, 200, 200, 200);
View.backgroundColor = [UIColor redColor
];
View.alpha = 0.8;
}];
複製程式碼其中有一個比較特殊的 transform 屬性，它的型別是 CGAffineTransform，即 2D 仿射變換，這是個數學中的概念，用一個三維矩陣來表述 2D 圖形的向量變換。用 transform 屬性對 View 進行：
- 旋轉
- 縮放
- 其他自定義2D變換
iOS 提供了下面的函式可以建立簡單的 2D 變換：
CGAffineTransformMakeScaleCGAffineTransformMakeRotationCGAffineTransformMakeTranslation
例如下面的程式碼會將 View 縮小至原來的 1/4 大小：
[UIView animateWithDuration:2.0 animations:^{
View.transform = CGAffineTransformMakeScale(0.5, 0.5);
}];
複製程式碼調節引數
完整的Animation函式其實是這樣的
+ animateWithDuration:delay:options:animations:completion:
複製程式碼可以通過delay引數調節讓動畫延遲產生，同時還一個options選項可以調節動畫進行的方式 可用options可分為兩類
控制過程
例如 UIViewAnimationOptionRepeat可以讓動畫反覆進行
UIViewAnimationOptionAllowUserInteraction 可以讓使用者允許對動畫進行過程中允許使用者互動（預設是不允許的）
控制速度
動畫的進行速度可以用速度曲線來表示 提供的選項例如
UIViewAnimationOptionCurveEaseIn 先慢後快
UIViewAnimationOptionCurveEaseOut 先快後慢
不同的選項直接可以通過“與”操作進行合併，同時使用，例如:
UIViewAnimationOptionRepeat | UIViewAnimationOptionAllowUserInteraction
關鍵幀的動畫
上面介紹的動畫中，我們只能控制開始和結束時的效果，然後由系統補全中間的過程，有些時候我們需要自己設定若干關鍵幀，實現更復雜的動畫效果，這時候就需要關鍵幀動畫的支援了。下面是一個示例：
[UIView animateKeyframesWithDuration:2.0 delay:0.0 options:UIViewKeyframeAnimationOptionRepeat | UIViewKeyframeAnimationOptionAutoreverse animations:^{
[UIView addKeyframeWithRelativeStartTime:0.0 relativeDuration:0.5 animations:^{
self.myView.frame = CGRectMake(10, 50, 100, 100);
}];
[UIView addKeyframeWithRelativeStartTime: 0.5 relativeDuration:0.3 animations:^{
self.myView.frame = CGRectMake(20, 100, 100, 100);
}];
[UIView addKeyframeWithRelativeStartTime:0.8 relativeDuration:0.2 animations:^{
self.myView.transform = CGAffineTransformMakeScale(0.5, 0.5);
}];
} completion:nil];
複製程式碼這個例子新增了三個關鍵幀，在外面的 animateKeyframesWithDuration中我們設定了持續時間為 2.0 秒，這是真實意義上的時間，裡面的 startTime和 relativeDuration 都是相對時間。以第一個為例，startTime為 0.0，relativeTime為 0.5，這個動畫會直接開始，持續時間為 2.0 X 0.5 = 1.0 秒，下面第二個的開始時間是 0.5，正好承接上一個結束，第三個同理，這樣三個動畫就變成連續的動畫了。
VIew 的轉換
iOS還提供了兩個函式 用於進行兩個View之間通過動畫專場
+ transitionWithView:duration:options:animations:completion:
+ transitionFromView:toView:duration:options:completion:
複製程式碼需要注意的是，換場動畫會在兩個View共同的父View上進行，在寫動畫之前，先要設計好VIew的繼承結構，
同樣，View之間的轉換也有很多選項可選，例如
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromLeft 從左邊翻轉
UIViewAnimationOptionTransitionCrossDissolve 等等
CALayer Animation
UIView 的動畫簡單易用，但是能實現的效果相對有限，上面介紹的 UIView 的幾種動畫方式，實際上是對底層 CALayer 動畫的一種封裝。直接使用 CALayer 層的動畫方法可以實現更多高階的動畫效果。 注意 使用 CALayer 動畫之前，首先需要引入 QuartzCore.framework。
CABasicAnimation
CABasicAnimation 用於建立一個CAlayer上的基本動畫
CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position.x"];
animation.toValue = @200;
animation.duration = 0.8;
animation.repeatCount = 5;
animation.beginTime = CACurrentMediaTime() + 0.5;
animation.fillMode = kCAFillModeRemoved;
[self.myView.layer addAnimation:animation forKey:nil];
複製程式碼KeyPath
這裡我們使用了 animationWithKeyPath 這個方法來改變 layer 的屬性，可以使用的屬性有很多，其中很多屬性在前面介紹的 UIView 動畫部分我們也看到過，進一步驗證了 UIView 的動畫方法是對底層 CALayer 的一種封裝。
需要注意的一點是 上面我們使用position屬性 layer的這個position屬性和VIew的Frame以及Bouns的屬性都不相同，而是和Layer 的anchorPoint有關 可以由下面的公式計算得到
position.x = frame.origin.x + 0.5 * bounds.size.width；
position.y = frame.origin.y + 0.5 * bounds.size.height；
複製程式碼屬性
CABasicAnimation 的屬性有下面幾個：
- beginTime
- duration
- fromValue
- toValue
- byValue
- repeatCount
- autoreverses
- timingFunction
可以看到，其中 beginTime，duration，repeatCount 等屬性和上面在 UIView 中使用到的 duration，UIViewAnimationOptionRepeat 等選項是相對應的，不過這裡的選項能夠提供更多的擴充套件性。
需要注意的是fromValue toValue byValue 這幾個選項 支援設定模式有下面幾種
- 設定
fromValue和toValue：從fromValue變化到toValue - 設定
fromValue和byValue：從fromValue變化到fromValue+byValue - 設定
byValue和toValue：從toValue-byValue變化到toValue - 設定
fromValue： 從fromValue變化到屬性當前值 - 設定
toValue：從屬性當前值變化到toValue - 設定
byValue：從屬性當前值變化到屬性當前值 +toValue
看起來挺複雜的 其實概括起來基本就是 如果某個值不設定 就是用這個屬性當前的值
另外 可以看到上面我們使用的
animation.toValue = @200;
複製程式碼而不是直接使用200 因為toValue 之類的屬性是id型別 或者象這樣使用@符號，或者使用
animation.toValue = [NSNumber numberWithInt:200];
複製程式碼最後一個比較有意思的是 timingFunction 屬性，使用這個屬性可以自定義動畫的運動曲線（節奏，pacing），系統提供了五種值可以選擇：
- kCAMediaTimingFunctionLinear 線性動畫
- kCAMediaTimingFunctionEaseIn 先快後慢
- kCAMediaTimingFunctionEaseOut 先慢後快
- kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut 先慢後快再慢
- kCAMediaTimingFunctionDefault 預設，也屬於中間比較快
此外，我們還可以使用 [CAMediaTimingFunction functionWithControlPoints] 方法來自定義運動曲線
關鍵幀動畫（CAKeyframeAnimation）
同View中類似 CAlayer層也提供了關鍵幀動畫的支援，CAKeyframeAnimation和CABasicAnimation 都繼承自CAPropertyAnimation,因此她具有上面提到的那些屬性，此外 CAKeyframeAnimation 還有幾個特有的幾個屬性，
value和keyTimes
使用 values 和 keyTimes 可以共同確定一個動畫的若干關鍵幀，示例程式碼如下：
CAKeyframeAnimation *anima = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"transform.rotation"];//在這裡@"transform.rotation"==@"transform.rotation.z"
NSValue *value1 = [NSNumber numberWithFloat:-M_PI/180*4];
NSValue *value2 = [NSNumber numberWithFloat:M_PI/180*4];
NSValue *value3 = [NSNumber numberWithFloat:-M_PI/180*4];
anima.values = @[value1,value2,value3];
// anima.keyTimes = @[@0.0, @0.5, @1.0];
anima.repeatCount = MAXFLOAT;
[_demoView.layer addAnimation:anima forKey:@"shakeAnimation"];
複製程式碼可以看到上面這個動畫共有三個關鍵幀，如果沒有指定 keyTimes 則各個關鍵幀會平分整個動畫的時間(duration)。
path 使用 path 屬性可以設定一個動畫的運動路徑，注意 path 只對 CALayer 的 anchorPoint 和position 屬性起作用，另外如果你設定了 path ，那麼 values 將被忽略。
CAKeyframeAnimation *anima = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake([UIScreen mainScreen].bounds.size.width/2-100, [UIScreen mainScreen].bounds.size.height/2-100, 200, 200)];
anima.path = path.CGPath;
anima.duration = 2.0f;
[_redView.layer addAnimation:anima forKey:@"pathAnimation"];
複製程式碼組動畫（CAAnimationGroup）
組動畫可以將一組動畫組合在一起，所有動畫物件可以同時執行，示例程式碼如下：
CAAnimationGroup *group = [[CAAnimationGroup alloc] init];
CABasicAnimation *animationOne = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.scale"];
animationOne.toValue = @2.0;
animationOne.duration = 1.0;
CABasicAnimation *animationTwo = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position.x"];
animationTwo.toValue = @400;
animationTwo.duration = 1.0;
[group setAnimations:@[animationOne, animationTwo]];
[self.redView.layer addAnimation:group forKey:nil];
複製程式碼需要注意的是，一個 group 組內的某個動畫的持續時間（duration），如果超過了整個組的動畫持續時間，那麼多出的動畫時間將不會被展示。例如一個 group 的持續時間是 5s，而組內一個動畫持續時間為 10s ，那麼這個 10s 的動畫只會展示前 5s 。
切換動畫（CATransition）
CATransition 可以用於 View 或 ViewController 直接的換場動畫：
self.redView.backgroundColor = [UIColor blueColor];
CATransition *trans = [CATransition animation];
trans.duration = 1.0;
trans.type = @"push";
[self.redView.layer addAnimation:trans forKey:nil];
複製程式碼更高階的動畫
CADisplayLink
CADisplayLink 是一個計時器物件，可以週期性的呼叫某個 selecor 方法。相比 NSTimer ，它可以讓我們以和螢幕重新整理率同步的頻率（每秒60次）來呼叫繪製函式，實現介面連續的不停重繪，從而實現動畫效果。
示例程式碼
#import "GreenView.h"
@implementation GreenView
- (void)startAnimationFrom:(CGFloat)from To:(CGFloat)to
{
self.from = from;
self.to = to;
if (self.displayLink == nil) {
self.displayLink = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:self selector:@selector(tick:)];
[self.displayLink addToRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop]
forMode:NSDefaultRunLoopMode];
}
}
// 重複呼叫這個方法以重繪整個 View
- (void)tick:(CADisplayLink *)displayLink
{
[self setNeedsDisplay];
}
- (void)endAnimation
{
[self.displayLink invalidate];
self.displayLink = nil;
}
- (void)drawRect:(CGRect)rect
{
CALayer *layer = self.layer.presentationLayer;
CGFloat progress = 1 - (layer.position.y - self.to) / (self.from - self.to);
CGFloat height = CGRectGetHeight(rect);
CGFloat deltaHeight = height / 2 * (0.5 - fabs(progress - 0.5));
CGPoint topLeft = CGPointMake(0, deltaHeight);
CGPoint topRight = CGPointMake(CGRectGetWidth(rect), deltaHeight);
CGPoint bottomLeft = CGPointMake(0, height);
CGPoint bottomRight = CGPointMake(CGRectGetWidth(rect), height);
UIBezierPath* path = [UIBezierPath bezierPath];
[[UIColor blueColor] setFill];
[path moveToPoint:topLeft];
[path addQuadCurveToPoint:topRight controlPoint:CGPointMake(CGRectGetMidX(rect), 0)];
[path addLineToPoint:bottomRight];
[path addQuadCurveToPoint:bottomLeft controlPoint:CGPointMake(CGRectGetMidX(rect), height - deltaHeight)];
[path closePath];
[path fill];
}
外界呼叫
CGFloat from = CGRectGetHeight(self.view.bounds) - CGRectGetHeight(self.redView.bounds) / 2;
CGFloat to = 100;
self.redView.center = CGPointMake(self.redView.center.x, from);
[self.redView startAnimationFrom:from To:to];
[UIView animateWithDuration:1 delay:0 usingSpringWithDamping:0.85 initialSpringVelocity:0 options:0 animations:^{
self.redView.center = CGPointMake(self.redView.center.x, to);
} completion:^(BOOL finished) {
[self.redView endAnimation];
}];
複製程式碼UIDynamicAnimator（物理模擬動畫）
UIDynamicAnimator 是 iOS 7 引入的一個新類，可以建立出具有物理模擬效果的動畫，具體提供了下面幾種物理模擬行為：
- UIGravityBehavior：重力行為
- UICollisionBehavior：碰撞行為
- UISnapBehavior：捕捉行為
- UIPushBehavior：推動行為
- UIAttachmentBehavior：附著行為
- UIDynamicItemBehavior：動力元素行為
動畫捕捉行為事例圖
@property (weak, nonatomic) IBOutlet GreenView *redView;
@property(nonatomic,strong)UIDynamicAnimator *animator;
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
UITouch *touch = [touches anyObject];
CGPoint point = [touch locationInView:touch.view];
UISnapBehavior *snap = [[UISnapBehavior alloc]initWithItem:self.redView snapToPoint:point];
//減震
snap.damping = 0.5;
[self.animator removeAllBehaviors];//移除之前所有行為
[self.animator addBehavior:snap];//新增新的行為
}
複製程式碼CAEmitterLayer
CAEmitterLayer 是 Core Animation 提供的一個粒子發生器系統，可以用於建立各種粒子動畫，例如煙霧，焰火等效果。
例子圖片
CAEmitterLayer *emitterLayer = [CAEmitterLayer layer];
emitterLayer.emitterPosition = CGPointMake(self.view.bounds.size.width / 2, self.view.bounds.origin.y);
emitterLayer.emitterZPosition = 10;
emitterLayer.emitterSize = CGSizeMake(self.view.bounds.size.width, 0);
emitterLayer.emitterShape = kCAEmitterLayerSphere;
CAEmitterCell *emitterCell = [CAEmitterCell emitterCell];
emitterCell.scale = 0.1;
emitterCell.scaleRange = 0.2;
emitterCell.emissionRange = (CGFloat)M_PI_2;
emitterCell.lifetime = 5.0;
emitterCell.birthRate = 10;
emitterCell.velocity = 200;
emitterCell.velocityRange = 50;
emitterCell.yAcceleration = 250;
emitterCell.contents = (id)[[UIImage imageNamed:@"Ball_blue"] CGImage];
複製程式碼動畫Demo集合 AnimDemo