Flutter實現"劍氣"載入?️

Karl_wei發表於2021-09-01

前言：前幾天在掘金上看到一篇文章，用html+css編寫了一個劍氣載入的動效。前端能做的東西，我Flutter大前端豈能罷休？於是小弟班門弄斧，用Flutter編寫了這個劍氣動效。相關掘金文章：juejin.cn/post/700177…

效果圖

劍氣載入.gif

知識點

Animation【動效】
Clipper/Canvas【路徑裁剪/畫布】
Matrix4【矩陣轉化】

劍氣形狀

我們仔細看一道劍氣，它的形狀是一輪非常細小的彎彎的月牙；在Flutter中，我們可以通過Clipper路徑來裁剪出來，或者也可以通過canvas繪製出來。

先看canvas如何進行繪製的

class MyPainter extends CustomPainter {
  Color paintColor;

  MyPainter(this.paintColor);

  Paint _paint = Paint()
    ..strokeCap = StrokeCap.round
    ..isAntiAlias = true
    ..strokeJoin = StrokeJoin.bevel
    ..strokeWidth = 1.0;

  @override
  void paint(Canvas canvas, Size size) {
    _paint..color = this.paintColor;
    Path path = new Path();
    // 獲取檢視的大小
    double w = size.width;
    double h = size.height;
    // 月牙上邊界的高度
    double topH = h * 0.92;
    // 以區域中點開始繪製
    path.moveTo(0, h / 2);
    // 貝塞爾曲線連線path
    path.cubicTo(0, topH * 3 / 4, w / 4, topH, w / 2, topH);
    path.cubicTo((3 * w) / 4, topH, w, topH * 3 / 4, w, h / 2);
    path.cubicTo(w, h * 3 / 4, 3 * w / 4, h, w / 2, h);
    path.cubicTo(w / 4, h, 0, h * 3 / 4, 0, h / 2);

    canvas.drawPath(path, _paint);
  }

  @override
  bool shouldRepaint(covariant CustomPainter oldDelegate) => false; // 一次性畫好，不需要更新，返回false
}
複製程式碼

Clipper也上程式碼，跟canvas兩種選其一即可，我用的是canvas

class SwordPath extends CustomClipper<Path> {
  @override
  getClip(Size size) {
    print(size);
    // 獲取檢視的大小
    double w = size.width;
    double h = size.height;
    // 月牙上邊界的高度
    double topH = h * 0.92;
    Path path = new Path();
    // 以區域中點開始繪製
    path.moveTo(0, h / 2);
    // 貝塞爾曲線連線path
    path.cubicTo(0, topH * 3 / 4, w / 4, topH, w / 2, topH);
    path.cubicTo((3 * w) / 4, topH, w, topH * 3 / 4, w, h / 2);
    path.cubicTo(w, h * 3 / 4, 3 * w / 4, h, w / 2, h);
    path.cubicTo(w / 4, h, 0, h * 3 / 4, 0, h / 2);
    return path;
  }

  @override
  bool shouldReclip(covariant CustomClipper oldClipper) => false;
}
複製程式碼

生成月牙控制元件

CustomPaint(
    painter: MyPainter(widget.loadColor),
    size: Size(200, 200),
),
複製程式碼

讓劍氣旋轉起來

我們需要劍氣一直不停的迴圈轉動，所以需要用到動畫，讓劍氣圍繞中心的轉動起來。注意這裡只是單純的平面旋轉，也就是我們說的2D變換。這裡我們用到的是Transform.rotate控制元件，通過animation.value傳入旋轉的角度，從而實現360度的旋轉。

class _SwordLoadingState extends State<SwordLoading>
    with TickerProviderStateMixin {
  late AnimationController _controller;
  late Animation<double> _animation;
  double angle = 0;

  @override
  void initState() {
    _controller =
        AnimationController(vsync: this, duration: Duration(milliseconds: 800));
    // pi * 2：360°旋轉
    _animation = Tween(begin: 0.0, end: pi * 2).animate(_controller);
    _controller.repeat(); // 迴圈播放動畫
    super.initState();
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Transform.rotate(
      alignment: Alignment.center,
      angle: _animation.value,
      child: CustomPaint(
        painter: MyPainter(widget.loadColor),
        size: Size(widget.size, widget.size),
      ),
    );
   }
}
複製程式碼

轉起來啦！

讓劍氣有角度的、更犀利的轉動

我們仔細看單獨一條劍氣，其實是在一個三維的模型中，把與Z軸垂直的劍氣 向Y軸、X軸進行了一定角度的偏移。
相當於在這個3D空間內，劍氣不在某一個平面了，而是斜在這個空間內，然後 再繞著圓心去旋轉。
而觀者的檢視，永遠與Z軸垂直【或者說：X軸和Y軸共同組成的平面上】，所以就會產生劍氣 從外到裡進行旋轉 的感覺。

下圖純手工繪製，不要笑我~~~

純手工繪製

不要笑我

綜上，可以確定這個過程是一個3D的變換，很明顯我們Transform.rotate這種2D的widget已經不滿足需求了，這個時候Matrix4大佬上場了，我們通過Matrix4.identity()..rotate的方法，傳入我們的3D轉化，在通過rotateZ進行旋轉，簡直完美。程式碼如下

 AnimatedBuilder(
    animation: _animation,
    builder: (context, _) => Transform(
      transform: Matrix4.identity()
              ..rotate(v.Vector3(0, -8, 12), pi)
              ..rotateZ(_animation.value),
      alignment: Alignment.center,
      child: CustomPaint(
              painter: MyPainter(widget.loadColor),
              size: Size(widget.size, widget.size),
      ),
   ),
),
複製程式碼

這裡多說一句，要完成矩陣變換，Matrix4必不可少，可以著重學習下。

讓劍氣一起動起來

完成一個劍氣的旋轉之後，我們回到預覽效果，無非就是3個劍氣堆疊在一起，通過偏移角度去區分。Flutter堆疊效果直接用Stack實現，完整程式碼如下：

import 'package:flutter/material.dart';
import 'dart:math';
import 'package:vector_math/vector_math_64.dart' as v;

class SwordLoading extends StatefulWidget {
  const SwordLoading({Key? key, this.loadColor = Colors.black, this.size = 88})
      : super(key: key);

  final Color loadColor;
  final double size;

  @override
  _SwordLoadingState createState() => _SwordLoadingState();
}

class _SwordLoadingState extends State<SwordLoading>
    with TickerProviderStateMixin {
  late AnimationController _controller;
  late Animation<double> _animation;
  double angle = 0;

  @override
  void initState() {
    _controller =
        AnimationController(vsync: this, duration: Duration(milliseconds: 800));
    _animation = Tween(begin: 0.0, end: pi * 2).animate(_controller);
    _controller.repeat();
    super.initState();
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Stack(
      children: [
        AnimatedBuilder(
          animation: _animation,
          builder: (context, _) => Transform(
            transform: Matrix4.identity()
              ..rotate(v.Vector3(0, -8, 12), pi)
              ..rotateZ(_animation.value),
            alignment: Alignment.center,
            child: CustomPaint(
              painter: MyPainter(widget.loadColor),
              size: Size(widget.size, widget.size),
            ),
          ),
        ),
        AnimatedBuilder(
          animation: _animation,
          builder: (context, _) => Transform(
            transform: Matrix4.identity()
              ..rotate(v.Vector3(-12, 8, 8), pi)
              ..rotateZ(_animation.value),
            alignment: Alignment.center,
            child: CustomPaint(
              painter: MyPainter(widget.loadColor),
              size: Size(widget.size, widget.size),
            ),
          ),
        ),
        AnimatedBuilder(
          animation: _animation,
          builder: (context, _) => Transform(
            transform: Matrix4.identity()
              ..rotate(v.Vector3(-8, -8, 6), pi)
              ..rotateZ(_animation.value),
            alignment: Alignment.center,
            child: CustomPaint(
              painter: MyPainter(widget.loadColor),
              size: Size(widget.size, widget.size),
            ),
          ),
        ),
      ],
    );
  }
}

class MyPainter extends CustomPainter {
  Color paintColor;

  MyPainter(this.paintColor);

  Paint _paint = Paint()
    ..strokeCap = StrokeCap.round
    ..isAntiAlias = true
    ..strokeJoin = StrokeJoin.bevel
    ..strokeWidth = 1.0;

  @override
  void paint(Canvas canvas, Size size) {
    _paint..color = this.paintColor;
    Path path = new Path();
    // 獲取檢視的大小
    double w = size.width;
    double h = size.height;
    // 月牙上邊界的高度
    double topH = h * 0.92;
    // 以區域中點開始繪製
    path.moveTo(0, h / 2);
    // 貝塞爾曲線連線path
    path.cubicTo(0, topH * 3 / 4, w / 4, topH, w / 2, topH);
    path.cubicTo((3 * w) / 4, topH, w, topH * 3 / 4, w, h / 2);
    path.cubicTo(w, h * 3 / 4, 3 * w / 4, h, w / 2, h);
    path.cubicTo(w / 4, h, 0, h * 3 / 4, 0, h / 2);

    canvas.drawPath(path, _paint);
  }

  @override
  bool shouldRepaint(covariant CustomPainter oldDelegate) =>
      false; // 一次性畫好，不需要更新，返回false
}
複製程式碼

業務端呼叫

SwordLoading(loadColor: Colors.black,size: 128),
複製程式碼

寫在最後

花了我整個週六下午的時間，很開心用Flutter實現了載入動畫，說說感受吧。

在編寫的過程中，對比html+css的方式，Flutter的實現難度其實更大，而且劍氣必須使用canvas繪製出來。
如果你也懂前端，你可以深刻體會宣告式和命令式UI在編寫佈局和動畫所帶來的強烈差異，從而加深Flutter萬物皆物件的思想。*【因為萬物皆物件，所以所有控制元件和動畫，都是可以顯示宣告的物件，而不是像前端那樣通過解析xml命令來顯示】
2D/3D變換，我建議Flutter學者們，一定要深入學習，這種空間思維對我們實現特效是不可獲取的能力。

好了，小弟班門弄斧，希望能一起學習進步！！！

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