Flutter動畫之Animation

張風捷特烈發表於2019-07-18
Flutter動畫

1.前言

1.1：Flutter動畫中:

首先要看的是Flutter中動畫的幾個類之間的關係:

Flutter動畫之Animation

主角當然是我們的Animation類了,它可以藉助Animatable進行強化
Animatable通過animate函式接收一個Animation物件，再返回Animation物件,這不就是包裝嗎?
通過Animation物件回撥即可獲取規律變畫的值,進行渲染。這是動畫的基本。

1.2:Animation和Animation體系一覽

整個Flutter的Animation相比Android還是比較簡單的

Flutter動畫之Animation

1.3:介紹今天的主角nStarPath

我們通過變動這個函式中的引數讓路徑動態變化實現動畫

Flutter動畫之Animation

/// 可以建立一個外接圓半徑為[R],內接圓半徑半徑為[r]的[num]角星路徑
Path nStarPath(int num, double R, double r) {
  Path path = new Path();
  double perDeg = 360 / num;
  double degA = perDeg/2/2;
  double degB = (360 / (num - 1) - degA) / 2 + degA;

  path.moveTo(cos(_rad(degA)) * R, (-sin(_rad(degA)) * R));
  for (int i = 0; i < num; i++) {
    path.lineTo(
        cos(_rad(degA + perDeg * i)) * R, -sin(_rad(degA + perDeg * i)) * R);
    path.lineTo(
        cos(_rad(degB + perDeg * i)) * r, -sin(_rad(degB + perDeg * i)) * r);
  }
  path.close();
  return path;
}

double _rad(double deg) {
  return deg * pi / 180;
}

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1.4:動畫舞臺的搭建

對於動畫的演示，最好的當然是繪製了,繪製中最好的當然是我的五角星了
感覺建立StatefulWidget的程式碼開始時基本一致，寫了一篇模板解析器
玩轉字串篇--Gradle+程式碼生成器=懶人必備

Flutter動畫之Animation

import 'package:flutter/material.dart';

class AnimPage extends StatefulWidget {
  @override
  _AnimPageState createState() => _AnimPageState();
}

class _AnimPageState extends State<AnimPage>{
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(
        title: Text("Flutter之旅"),
      ),
      body: CustomPaint(
        painter: AnimView(),
      ),
      floatingActionButton: FloatingActionButton(
        onPressed: () {
         //TODO 執行動畫
        },
        child: Icon(Icons.add),
      ),
    );
  }
}

class AnimView extends CustomPainter {
  Paint mPaint;
  Paint gridPaint;

  AnimView() {
    mPaint = new Paint();
    gridPaint = Paint()
      ..style = PaintingStyle.stroke
      ..color = Colors.cyanAccent;
    mPaint.color = Colors.deepOrange;
  }

  @override
  void paint(Canvas canvas, Size size) {
    canvas.drawPath(gridPath(area: Size(500, 1000)), gridPaint);//繪製網格
    canvas.translate(200, 200);
    canvas.drawPath(nStarPath(5, 100, 50), mPaint);//繪製五角星
  }

  @override
  bool shouldRepaint(CustomPainter oldDelegate) {
    return true;
  }
}

/// 可以建立一個外接圓半徑為[R],內接圓半徑半徑為[r]的[num]角星,
Path nStarPath(int num, double R, double r) {
  Path path = new Path();
  double perDeg = 360 / num;
  double degA = perDeg/2/2;
  double degB = (360 / (num - 1) - degA) / 2 + degA;

  path.moveTo(cos(_rad(degA)) * R, (-sin(_rad(degA)) * R));
  for (int i = 0; i < num; i++) {
    path.lineTo(
        cos(_rad(degA + perDeg * i)) * R, -sin(_rad(degA + perDeg * i)) * R);
    path.lineTo(
        cos(_rad(degB + perDeg * i)) * r, -sin(_rad(degB + perDeg * i)) * r);
  }
  path.close();
  return path;
}

double _rad(double deg) {
  return deg * pi / 180;
}

///建立一個區域是[area]，小格邊長為[step]的網格的路徑
Path gridPath({double step = 20, Size area}) {
  Path path = Path();
  for (int i = 0; i < area.height / step + 1; i++) {
    //畫橫線
    path.moveTo(0, step * i); //移動畫筆
    path.lineTo(area.width, step * i); //畫直線
  }

  for (int i = 0; i < area.width / step + 1; i++) {
    //畫縱線
    path.moveTo(step * i, 0);
    path.lineTo(step * i, area.height);
  }
  return path;
}
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好了，現在開始Flutter的動畫之旅

2.Flutter動畫基本使用

這裡再貼一下這張Animation使用圖:

Flutter動畫之Animation

2.1:動畫的基本使用:Tween+AnimationController

1.讓_AnimPageState類with一下SingleTickerProviderStateMixin
2.使用建立一個AnimationController物件(Animation族)
3.複寫SingleTickerProviderStateMixin的dispose方法釋放AnimationController物件
4.建立Tween物件(Animatable族)並呼叫animate方法,生成新的Animation物件
5.監聽Animation的變化，獲取每次重新整理時的值。

class _AnimPageState extends State<AnimPage> with SingleTickerProviderStateMixin {
  AnimationController controller;
  Animation<double> animation;

  @override
  void initState() {
    super.initState();

    controller = AnimationController(////建立 Animation物件
        duration: const Duration(milliseconds: 2000), //時長
        vsync: this);

    var tween = Tween(begin: 25.0, end: 150.0); //建立從25到150變化的Animatable物件
    animation = tween.animate(controller); //執行animate方法，生成
    animation.addListener(() {
      print(animation.value);
    });
  }

  @override
  void dispose() {
    super.dispose();
    controller.dispose(); // 資源釋放
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      //略同...
      floatingActionButton: FloatingActionButton(
        onPressed: () {
          controller.forward(); //執行動畫
        },
       //略同...
    );
  }
}
複製程式碼

注:有時候為了方便可以連寫，關於SingleTickerProviderStateMixin這裡不做深究,
但要知道，既然是mixin就是給類附加能力的,其中之一便是dispose()方法

animation = Tween(begin: 25.0, end: 150.0).animate(controller)
    ..addListener(() {
      print(animation.value);
    });
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看一下控制檯列印結果:從25~150變化的一群數字

---->[控制檯列印]----
I/flutter ( 9073): 25.0
I/flutter ( 9073): 26.1205625
I/flutter ( 9073): 27.2418125
I/flutter ( 9073): 28.363125
出處略去n行....
I/flutter ( 9073): 147.20725
I/flutter ( 9073): 148.3288125
I/flutter ( 9073): 149.4503125
I/flutter ( 9073): 150.0
複製程式碼
2.2:熱身運動，看一下Tween下點的軌跡

也是突發奇想,數字在不斷變化，這可都是白花花的資源啊,要不秀一個
這個小例子完美的闡述了Tween補間的動畫是勻速的

Flutter動畫之Animation

class AnimPage extends StatefulWidget {
  @override
  _AnimPageState createState() => _AnimPageState();
}

class _AnimPageState extends State<AnimPage>
    with SingleTickerProviderStateMixin {
  AnimationController controller;
  Animation<double> animation;
  List<Offset> _points=[];//點集

  @override
  void initState() {
    super.initState();
    controller = AnimationController(//建立 Animation物件
        duration: const Duration(milliseconds: 2000), //時長
        vsync: this);

    var tween = Tween(begin: 25.0, end: 150.0); //建立從25到150變化的Animatable物件
    animation = tween.animate(controller); //執行animate方法，生成
    animation.addListener(() {
      render(_points,animation.value);
    });
  }
  @override
  void dispose() {
    super.dispose();
    controller.dispose(); // 資源釋放
  }
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(
        title: Text("Flutter之旅"),
      ),
      body: CustomPaint(
        painter: AnimView(_points),//入參
      ),
      floatingActionButton: FloatingActionButton(
        onPressed: () {
          controller.forward(); //執行動畫
        },
        tooltip: 'Increment',
        child: Icon(Icons.add),
      ),
    );
  }
  double x=0;
  //核心渲染方法,將值加入集合中並渲染
  void render(List<Offset> _points, double value) {
    _points.add(Offset(x, -value));
    x++;
    setState(() {//更新元件
    });
  }
}

class AnimView extends CustomPainter {
  List<Offset> _points;
  Paint mPaint;
  Paint gridPaint;
  AnimView(this._points) {
    mPaint = new Paint();
    gridPaint = Paint()
      ..style = PaintingStyle.stroke
      ..color = Colors.cyanAccent;
    mPaint..color = Colors.deepOrange..strokeWidth=3;
  }

  @override
  void paint(Canvas canvas, Size size) {
    canvas.drawPath(gridPath(area: Size(500, 1000)), gridPaint);
    canvas.translate(200,200);
    canvas.drawCircle(Offset(0, 0), 2.5, gridPaint..color=Colors.black..style=PaintingStyle.fill);
    _drawStar(canvas,_points);

  }

  @override
  bool shouldRepaint(CustomPainter oldDelegate) {
    return true;
  }

  void _drawStar(Canvas canvas, List<Offset> pos) {
    canvas.drawPoints(PointMode.lines, pos, mPaint);
  }
}

///建立一個區域是[area]，小格邊長為[step]的網格的路徑
Path gridPath({double step = 20, Size area}) {
  Path path = Path();
  for (int i = 0; i < area.height / step + 1; i++) {
    //畫橫線
    path.moveTo(0, step * i); //移動畫筆
    path.lineTo(area.width, step * i); //畫直線
  }

  for (int i = 0; i < area.width / step + 1; i++) {
    //畫縱線
    path.moveTo(step * i, 0);
    path.lineTo(step * i, area.height);
  }
  return path;
}

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2.3:建立星星的描述類和繪製

三個屬性，外接圓半徑，內接圓半徑和角數

class Star{
  int num;
  double R;
  double r;
  Star(this.num,this.R,this.r);
}

---->[AnimView類]----
class AnimView extends CustomPainter {
  Star _star;

  AnimView(this._star) {
    //略同...
  }

  @override
  void paint(Canvas canvas, Size size) {
    //略同...
    _drawStar(canvas,_star);
  }
  //繪製星星
  void _drawStar(Canvas canvas, Star star) {
    canvas.drawPath(nStarPath(star.num, star.R, star.r), mPaint);
  }
}

---->[_AnimPageState類]----
class _AnimPageState extends State<AnimPage>
    with SingleTickerProviderStateMixin {
    
  Star _star;
  @override
  void initState() {
    _star=Star(5, 100, 50);
      //略同...
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
        //略同...
      body: CustomPaint(
        painter: AnimView(_star),
複製程式碼
2.3:動態更新

只需要在重新整理的時候更改五角星的屬性就行了,下面就是外接圓半徑25~150變化

Flutter動畫之Animation

animation.addListener(() {
  render(_star,animation.value);
}

//核心渲染方法
void render(Star star, double value) {
  star.R=value;
  setState(() {//更新元件
  });
}
複製程式碼
2.4:int資料的動畫:IntTween

Tween是兩個double型別的數字在一定的時間內的均勻變化
那int該腫麼辦?Tween之下有二十來個孩子用於不同的物件變化
其一便是IntTween,這裡讓星星的角數從5~100不斷變化形成動畫

Flutter動畫之Animation

class _AnimPageState extends State<AnimPage>
    with SingleTickerProviderStateMixin {
  Animation<int> animation;//改成int泛型
 //略同...

  @override
  void initState() {
  //略同...
    var intTween = IntTween(begin: 5, end: 100); 
  //略同...

  }

  //核心渲染方法
  void render(Star star, int value) {
    star.num=value;
    setState(() {//更新元件
    });
  }
}
複製程式碼

實現起來還是比較簡單的

2.5:顏色變化: ColorTween

顧名思義,勻速改變顏色唄,思路是一致的，這裡先給Star描述類價格color欄位
在Canvas繪製時使用Satr的顏色，這樣在重新整理時就會呈現顏色漸變

Flutter動畫之Animation

class Star{
  //略同...
  Color color;
  Star(this.num,this.R,this.r,this.color);
}

class _AnimPageState extends State<AnimPage>
    with SingleTickerProviderStateMixin {
  Animation<Color> animation;
 //略同...
  @override
  void initState() {
    _star=Star(5, 100, 60,Colors.red);
    //略同...
    var colorTween = ColorTween(begin: Colors.red, end: Colors.yellow); 
    //建立從紅到黃變化的Animatable物件

  }
  
  //核心渲染方法
  void render(Star star, Color value) {
    star.color=value;
    setState(() {//更新元件

    });
  }
}

---->[AnimView:繪製時使用顏色]----
void _drawStar(Canvas canvas, Star star) {
  canvas.drawPath(nStarPath(star.num, star.R, star.r), mPaint..color=star.color);
}
複製程式碼

3.讓動畫更有動感:CurveTween

看名字是曲線補間，也就是運動不再是勻速的，可以自己設計。

3.1:看一下CurveTween的原始碼

需要一個curve屬性,對應的是Curve物件。
Curve為抽象類，有一個四入參的子類Cubic，去吧，皮卡丘就決定是你了。

---->[CurveTween]----
class CurveTween extends Animatable<double> {
  CurveTween({ @required this.curve })
    : assert(curve != null);
  Curve curve;
  
---->[Curve]----
@immutable
abstract class Curve {

---->[Curve]----
class Cubic extends Curve {
  const Cubic(this.a, this.b, this.c, this.d)
複製程式碼
3.2:關於曲線引數的獲取

記得掘金的頭像可以轉,Chrome瀏覽器裡有個小功能,在除錯皮膚裡
看來一下有個lazy的樣式下的translation,點開可以除錯曲線，獲取四個值

Flutter動畫之Animation

用剛才的畫點方法看了一下資料的變動情況

Flutter動畫之Animation

3.3:程式碼操作

根據包裝設設計模式的思想，CurveTween可以強化Animation擁有從0~1的曲線,
然後再送到Tween中進行補間,讓其在兩個數的範圍內具有曲線補間能力

Flutter動畫之Animation

controller = AnimationController(//建立 Animation物件
    duration: const Duration(milliseconds: 2000), //時長
    vsync: this);
    
var curveTween = CurveTween(curve:Cubic(0.96, 0.13, 0.1, 1.2));//建立curveTween
var tween=Tween(begin: 50.0, end: 100.0);
animation = tween.animate(curveTween.animate(controller));

animation.addListener(() {
  render(_star,animation.value);
});
複製程式碼

另外,Curves中也定義了41個常用的Curve,來方便使用,大家可以試試

4.動畫的監聽

4.1:運動狀態:AnimationStatus

相像一下，一個百米跑道標註著刻度,哨聲一響，你開始跑

enum AnimationStatus {
  dismissed,//在正在開始時停止了?跌倒在起跑線上
  forward,//運動中
  reverse,//跑到終點，再跑回來的時候
  completed,//跑到終點時
}
複製程式碼
4.2:為Animation新增監聽

通過Animation#addStatusListener可以回撥AnimationStatus物件

Flutter動畫之Animation

animation.addStatusListener((status){
  switch(status){
    case AnimationStatus.completed:
      controller.reverse();//反向
      break;
    case AnimationStatus.forward:
      break;
    case AnimationStatus.reverse:
      _star.color=randomRGB();
      break;
    case AnimationStatus.dismissed:
      controller.forward();
      break;
  }
});
複製程式碼

這樣，Animation基本用法就說完了,還有幾個類就不一一介紹了，基本使用都差不多
關於動畫效果，是一個永遠也無法滿足的深淵,它無法言盡。
一張經典的畫作重要的不是畫筆，而是握筆的人，你的動畫屬於你。

結語

本文到此接近尾聲了，如果想快速嚐鮮Flutter，《Flutter七日》會是你的必備佳品;如果想細細探究它,那就跟隨我的腳步，完成一次Flutter之旅。
另外本人有一個Flutter微信交流群，歡迎小夥伴加入，共同探討Flutter的問題，本人微訊號:zdl1994328，期待與你的交流與切磋。

本文所有原始碼見github/flutter_journey

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