自定義View-扭曲動效

CokeNello發表於2018-07-31

1. 概述

今天繼續分(Zhuang)享(Bi)一個自定義的動畫歷程。今天的目標如下:

自定義View-扭曲動效
這動畫的UI原始檔已經丟失,也就是動畫的細節已經不知道(咳咳),好吧硬著頭皮上吧。

2. 簡單分析

簡單看出,整個動畫分成三個部分:車輪,車廂,車頂。

  • 車輪:車輪的動效比較簡單,基於X軸的橫向拉伸和擠壓,這個不難。

  • 車廂,車頂:這兩個部分其實動效是一樣的,區別是,動作的激烈程度不一樣 (/ω\)。要做到這種姿勢這種動作,噢,不,是動效,有點難。 但仔細觀察,車廂好比是有人用手指,在車廂的左下和右下進行拉扯和復原所達到的效果, Canvas提供了一個方法:

drawBitmapMesh(Bitmap bitmap, 
    int meshWidth, 
    int meshHeight, 
    float[] verts, 
    int vertOffset, 
    int[] colors,int colorffset,Paint paint)
複製程式碼

這個方法可以對bitmap進行扭曲,部分引數說明如下:

  • bitmap    需要扭曲的源點陣圖
  • meshWidth   控制在橫向上把該源點陣圖劃成成多少格
  • meshHeight   控制在縱向上把該源點陣圖劃成成多少格
  • verts     長度為(meshWidth + 1) * (meshHeight + 1) * 2的陣列,它記錄了扭曲後的點陣圖各頂點位置
  • vertOffset 控制verts陣列中從第幾個陣列元素開始才對bitmap進行扭曲

3. drawBitmapMesh簡單示例

  • 根據引數的含義,我們先初始化這些引數:
//將影像分成多少格
private int carBodyWidthPart = 4;
private int carBodyHeightPart = 4;
//交點座標的個數
private int carBodyPartCount = (carBodyWidthPart + 1) * (carBodyHeightPart + 1);
//用於儲存COUNT的座標
//x0, y0, x1, y1......
private float[] carBodyNewsPos = new float[carBodyPartCount * 2];
private float[] carBodyOrigPos = new float[carBodyPartCount * 2];
/**
 * 得到網格點集合
 * @param bitmap bitmap
 * @param heightPart 縱向分割的份數
 * @param widthPart 橫向分割的份數
 * @param newPos 新點集合
 * @param origPos 原始點集合
 */
protected void getBitmapMeshPoints(Bitmap bitmap, int heightPart, int widthPart, float[] newPos, float[] origPos) {
    //初始化網格點
    int index = 0;
    float bmWidth = bitmap.getWidth();
    float bmHeight = bitmap.getHeight();
    for (int i = 0; i < heightPart + 1; i++) {
        float fy = bmHeight * i / heightPart;
        for (int j = 0; j < widthPart + 1; j++) {
            float fx = bmWidth * j / widthPart;
            //X軸座標 放在偶數位
            newPos[index * 2] = fx;
            origPos[index * 2] = newPos[index * 2];
            //Y軸座標 放在奇數位
            newPos[index * 2 + 1] = fy;
            origPos[index * 2 + 1] = newPos[index * 2 + 1];
            index += 1;
        }
    }
}
複製程式碼
  • 這裡我把初始化陣列寫成了一個函式,注意的是,陣列按照第一個點的x1,y1,然後第二個點的x2,y2,這樣的順序儲存。我們先把圖給畫出來看看效果,我們把這些點集也畫出來:
/**
 * 繪製網格點
 * @param canvas canvas
 * @param pos 點集
 * @param paint 畫筆
 */
protected void drawPoint(Canvas canvas, float[] pos, Paint paint) {
    for (int i = 0; i < pos.length/2; i++) {
        int x = i*2;
        int y = x + 1;
        canvas.drawPoint(pos[x], pos[y], paint);
    }
}
複製程式碼
  • 繪製方法:
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    super.onDraw(canvas);
    canvas.setDrawFilter(paintFlagsDrawFilter);
    //原始點
    canvas.save();
    canvas.translate(50,50);
    canvas.drawBitmapMesh(bitmapCarBody, carBodyWidthPart, carBodyHeightPart, carBodyOrigPos, 0, null, 0, paint);
    paint.setColor(Color.RED);
    paint.setStrokeWidth(5);
    drawPoint(canvas, carBodyOrigPos, paint);
    canvas.restore();
    //變化點
    canvas.save();
    canvas.translate(1000,50);
    canvas.drawBitmapMesh(bitmapCarBody, carBodyWidthPart, carBodyHeightPart, carBodyNewsPos, 0, null, 0, paint);
    paint.setColor(Color.RED);
    paint.setStrokeWidth(5);
    drawPoint(canvas, carBodyNewsPos, paint);
    canvas.restore();
}
複製程式碼

自定義View-扭曲動效

  • 左邊的是原始點所畫出來的,右邊是變化後所畫出來的,因為這裡沒有對點進行偏移所以左右是一樣的。還有要注意的一點,繪製drawBitmapMesh是沒有傳入繪製的起始點,因為他預設是從原始點開始繪製,所以這裡有把座標移動的程式碼。

4. 嘗試加點扭曲

既然要形變要扭曲,那麼我們先對carBodyNewsPos這個點集進行肆意妄為地操作一下:

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    super.onDraw(canvas);
    canvas.setDrawFilter(paintFlagsDrawFilter);
    //原始點
    canvas.save();
    canvas.translate(50,50);
    canvas.drawBitmapMesh(bitmapCarBody, carBodyWidthPart, carBodyHeightPart, carBodyOrigPos, 0, null, 0, paint);
    paint.setColor(Color.RED);
    paint.setStrokeWidth(5);
    drawPoint(canvas, carBodyOrigPos, paint);
    canvas.restore();
    //遍歷交點,修改
    for (int i = 0; i < carBodyPartCount; i++) {
        int x = i * 2;
        int y = x + 1;
        carBodyNewsPos[x] = carBodyOrigPos[x] * (changeFactor * 1.0f / 100 + 1);
    }
    //變化點
    canvas.save();
    canvas.translate(1000,50);
    canvas.drawBitmapMesh(bitmapCarBody, carBodyWidthPart, carBodyHeightPart, carBodyNewsPos, 0, null, 0, paint);
    paint.setColor(Color.RED);
    paint.setStrokeWidth(5);
    drawPoint(canvas, carBodyNewsPos, paint);
    canvas.restore();
}
複製程式碼

我們對每一個點應用了:carBodyNewsPos[x] = carBodyOrigPos[x] * (changeFactor * 1.0f / 100 + 1)

自定義View-扭曲動效

5. 車廂的扭曲實現

仔細觀察車廂的動畫,發現有幾點細節:

  • 扭曲可以分解為x,y軸的扭曲,其疊加一起就是車廂的動畫
  • 車廂和車頂的扭曲一樣,不用的是扭曲度
  • x軸的扭曲,以車廂的中心軸為分界線,左邊向左扭曲,右邊向右扭曲
  • x軸方向的拉伸,離x中心軸線越近變化越小,離頂部(y=0)越近,變化也越小
  • y軸的扭曲,是以y=0為中心軸,離x中心軸線越近變化越大,離頂部(y=0)越近,變化也越小

因為我們是依次遍歷點集,就是從i=0一直到i=posCount,那麼我們來實現一下上面的變化:

  • 設定兩個因子:xFactor和yFactor,控制x,y軸方向的最大扭曲度。
  • 設定變化因子changeFactor,帶動扭曲度隨著時間而變化
  • 當點的x在x中心軸的左邊,其x座標應該是原始座標減去扭曲度,反之亦然

大致得到X方向的扭曲度:changeFactor*Math.abs((widthPart+1)/2-i%(widthPart+1))*(origPos[y]/bitmap.getHeight()) * xFactor;

  • xFactor是控制整個扭曲度的大小
  • 頂部(y=0)越近,變化也越小,而因為是從y=0開始繪製,所以,bitmap.getHeight()就是y軸的最大值,那麼,origPos[y]/bitmap.getHeight() 就是當前點所佔y軸的百分比,也就是,離y=0越近,origPos[y]/bitmap.getHeight() 的值越小。
  • 離x周軸線越近變化越小,Math.abs((widthPart+1)/2-i%(widthPart+1))
    自定義View-扭曲動效
    如上圖,紅色為x的中心軸,而我們遍歷的i(點的個數)值是從0-N,而,i=0,i=4的時候最大,i=1,i=3次小,如此類推。 (widthPart+1)/2是算出中心軸的座標相對位置,例如圖中,算出應該是2,那麼中心軸的相對位置則為2,而i%(widthPart+1),在圖中就是,0-4的取值,跟中心軸的相對位置2相減取絕對值,就是一個離中心軸的變化量的大小了。

Y方向的扭曲度,也是一樣的。這裡就不說了。。。最後得出的扭曲函式如下:

/**
 * 改變車廂的Points
 * @param bitmap bitmap
 * @param posCount 點的個數
 * @param widthPart 橫向分割的份數
 * @param heightPart 縱向分割的份數
 * @param newPos 新點集合
 * @param origPos 原始點集合
 * @param xFactor 變化因子
 * @param yFactor 變化因子
 */
protected void changeCarBodyPoint(Bitmap bitmap, int posCount, int widthPart, int heightPart, float[] newPos, float[] origPos, float xFactor, float yFactor) {
    //遍歷交點,修改
    for (int i = 0; i < posCount; i++) {
        int x = i*2;
        int y = x + 1;
        //x方向的拉伸,離x周軸線越近變化越小,離頂部(y=0)越近,變化也越小
        if (newPos[x]<centralAxisX) {
            newPos[x] = origPos[x] - changeFactor*Math.abs((widthPart+1)/2-i%(widthPart+1))*(origPos[y]/bitmap.getHeight()) * xFactor;
        }
        else if (newPos[x]>centralAxisX) {
            newPos[x] = origPos[x] + changeFactor*Math.abs((widthPart+1)/2-i%(widthPart+1))*(origPos[y]/bitmap.getHeight()) * xFactor;
        }
        //y方向的拉伸,離x周軸線越近變化越大,離頂部(y=0)越近,變化也越小
        newPos[y] = origPos[y] + changeFactor * (widthPart*heightPart/(heightPart+1)+1) * (1 - Math.abs(origPos[x]-centralAxisX)/bitmap.getWidth()) * yFactor;
    }
}
複製程式碼

把上面的函式應用上去:

自定義View-扭曲動效

是吧,效果差不多就得了吧!(嘔心瀝血,我的40米長刀呢!)

6. 總結

  • 通過這個自定義動畫,熟悉了drawBitmapMesh的使用
  • 車頂也是同樣的扭曲動畫,只是要調xFactoryFactor
  • Demo在這裡
  • 據說可以使用Matrix去做?後面再研究一下
  • 注意點密集帶來的效能消耗和點稀疏帶來的效果不佳的問題,這個要具體情況具體取捨

相關文章