iOS核心动画以及UIView动画的介绍

我们看到很多App带有绚丽狂拽的特效,别出心裁的控件设计,很大程度上提高了用户体验,在增加了实用性的同时,也赋予了app无限的生命力。这些华丽的效果很多都是基于iOS的核心动画原理实现的,本文介绍一些iOS开发中最基本的动画效果实现,掌握了基本属性,才可以绘制出更华丽的效果。

一、概念扩充

 1、核心动画:

  Core Animation,它是一组非常强大的动画处理API,使用它能做出非常炫丽的动画效果,而且往往是事半功倍。 Core Animation可以用在Mac OS X和iOS平台。在iOS平台中,动画效果会略少一些。另外,iOS开发中实现动画的方式也不只是核心动画一种,后面会介绍UIView的几种动画。

2、执行和创建动画过程:

(1)Core Animation的动画执行过程都是在后台操作的,不会阻塞主线程。要注意的是,Core Animation是直接作用在CALayer上的,并非UIView。所以,CALayer是核心动画的基础。

(2)关于框架:iOS7以后,不再需要导入QuartzCore.framework框架和主头文件<QuartzCore/QuartzCore.h>

(3)基本的创建动画流程

  • 创建动画对象;
  • 设置动画属性;
  • 把动画对象添加到某个 CALayer 对象上;
  • 需要停止动画:可以调用 remove 方法移除动画。

3、动画类型:后面做详细的使用介绍

  • 属性动画:设定某个属性的值,可以实现属性动画。
  • 基本动画(CABasicAnimation):设定某个属性从某个值到某个值,实现基本动画。
  • 关键帧动画(CAKeyframeAnimation):设定某个属性的值从某个值到某个值,再到某个值。按照关键值改变的顺序,实现动画。  
  • 组动画(CAAnimationGroup):把所有其他的动画添加到组里面,这样就可以按照添加的动画一次执行。
  • 转场动画(CATransition):从一个场景转换到另一个场景,系统已经实现好了,不需要我们再去写,按照需求直接调用。

4、本质与继承关系

(1)本质:在后台移动图层中的内容,  执行完毕后图层本身的位置并没有发生变化。

(2)所有的动画都继承自CAAnimation

二、CAAnimation

1、定义:

  所有动画对象的父类,负责控制动画的持续时间和速度,是个抽象类,不能直接使用,应该使用它具体的子类。

2、 属性解析:(很多属性都是来自CAMediaTiming协议)

  • duration:        动画的持续时间,默认0.25s
  • repeatCount:      动画的重复次数
  • repeatDuration: 动画的重复时间
  • removedOnCompletion:默认为YES,代表动画执行完毕后就从图层上移除,图形会恢复到动画执行前的状态。如果想让图层保持显示动画执行后的状态,那就设置为NO,不过还要设置fillMode为kCAFillModeForwards
  • fillMode:决定当前对象在非active时间段的行为.比如动画开始之前,动画结束之后
  • beginTime:可以用来设置动画延迟执行时间,若想延迟2s,就设置为CACurrentMediaTime()+2,CACurrentMediaTime()为图层的当前时间
  • timingFunction:速度控制函数,控制动画运行的节奏

3、隐式代理:delegate

(1)  CAAnimation有一个id类型的delegate属性,但是此属性没有遵守任何协议,本身也没有任何代理协议。

(2)  实现代理方法:注意,这里的两个方法,是在NSObject扩展中声明的,所以是本身就是NSObject的方法,每一个类都能实现该方法。o(╯□╰)o。。

  • 监听动画开始   -(void)animationDidStart:(CAAnimation *)anim
  • 监听动画结束   - (void)animationDidStop:(CAAnimation *)anim finished:(BOOL)flag;

(3)给CAAnimation的delegate赋值(说明谁来代理)、重写代理方法,就可以实现“隐式”代理。

三、CAPropertyAnimation

1、定义:

是CAAnimation的子类,也是个抽象类,要想创建动画对象,应该使用它的两个子类:CABasicAnimation和CAKeyframeAnimation。

2、属性解析:

  • keyPath:将CALayer的一个属性名称作为keyPath(NSString类型),并且对CALayer的这个属性的值进行修改,达到相应的动画效果。比如,指定@”position”为keyPath,就修改CALayer的position属性的值,以达到平移的动画效果。下面三张图是官方给出的keyPath:

(1)图1:position属性———CGPoint类型

(2)图2:frame和bounds属性 ———CGRect类型

(3)图3:transform属性 ————CATransform3D 类型

四、CABasicAnimation 基本动画

1、定义:

  基本动画,CAPropertyAnimation的子类。通过设置keyPath,两个值之间的变化实现动画。

2、属性解析:

  • fromValue:  keyPath相应属性的初始值
  • toValue:      keyPath相应属性的结束值

  随着动画的进行,在长度为duration的持续时间内,keyPath相应属性的值从fromValue渐渐地变为toValue,如果fillMode=kCAFillModeForwardsremovedOnComletion=NO,那么在动画执行完毕后,图层会保持显示动画执行后的状态。但在实质上,图层的属性值还是动画执行前的初始值,并没有真正被改变。比如,CALayer的position初始值为(0,0),CABasicAnimation的fromValue为(10,10),toValue为(100,100),虽然动画执行完毕后图层保持在(100,100)这个位置,实质上图层的position还是为(0,0)

3、代码案例:

  给出一个基本动画和关键帧动画的基本配置案例

  效果:

#pragma mark - 基本动画:按路径移动(默认返回原位)
- (IBAction)moveAtPathBack:(UIButton *)sender {

    //设置keyPath 为:transform.translation.x
    CABasicAnimation * animation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.translation.x"];

    //起始值
    animation.fromValue= @(150);
    //到达值
    animation.toValue = @(-150);
    animation.duration=1;

    //要添加到layer
    [self.button.layer addAnimation:animation forKey:nil];

}

#pragma mark - 基本动画:按路径移动(不返回原位)

- (IBAction)moveAtPath:(id)sender {

    //设置keyPath 为:transform.translation.x
    CABasicAnimation * animation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.translation.x"];

    animation.fromValue= @(150);
    animation.toValue = @(-150);
    animation.duration=1;

    //不回到原位置,但是控件的“真身”还在原位
    animation.removedOnCompletion=NO;

    //保持的状态
    animation.fillMode=kCAFillModeForwards;

    [self.button.layer addAnimation:animation forKey:nil];
}

#pragma mark - 基本动画:旋转

- (IBAction)rotate:(UIButton *)sender {

    //设置keyPath 为:transform.rotation.y

    CABasicAnimation * animation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.rotation.y"];

    //转一周
    NSNumber * num = @(M_PI*2);

    animation.toValue=num;
    animation.removedOnCompletion=NO;
    animation.fillMode=kCAFillModeForwards;
    //转了3秒
    animation.duration=3;
    //重复次数无限大
    animation.repeatCount=CGFLOAT_MAX;
    [self.button.layer addAnimation:animation forKey:nil];

}

五、CAKeyframeAnimation 关键帧动画

1、定义:

  关键帧动画,也是CApropertyAnimation的子类。通过设置keyPath,多个值之间的变化实现动画。

2、属性解析:

  • values:就是上述的NSArray对象。里面的元素称为”关键帧”(keyframe)。动画对象会在指定的时间(duration)内,依次显示values数组中的每一个关键帧。
  • path:可以设置一个CGPathRef\CGMutablePathRef,让层跟着路径移动。path只对CALayer的anchorPoint和position起作用。如果你设置了path,那么values将被忽略。
  • keyTimes:可以为对应的关键帧指定对应的时间点,其取值范围为0到1.0,keyTimes中的每一个时间值都对应values中的每一帧.当keyTimes没有设置的时候,各个关键帧的时间是平分的。

3、 与CABasicAnimation的区别:

  • CABasicAnimation只能从一个数值(fromValue)变到另一个数值(toValue),而CAKeyframeAnimation会使用一个NSArray保存这些数值。CABasicAnimation可看做是最多只有2个关键帧的CAKeyframeAnimation。

4、代码案例

#pragma mark - 关键帧:按方形路径移动
- (IBAction)keyPathPath:(UIButton *)sender {

    //设置keyPath 为:position

    CAKeyframeAnimation * animation = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"];

    //设置5个值
    NSValue * v1 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(100, 200)];
    NSValue * v2 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(100, 400)];
    NSValue * v3 =[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(300, 400)];
    NSValue * v4 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(300, 200)];
    NSValue * v5 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(100, 200)];

    //加入“值”数组
    animation.values=@[v1,v2,v3,v4,v5];
    animation.duration=2;
    animation.repeatCount=CGFLOAT_MAX;
    animation.removedOnCompletion=NO;
    animation.fillMode=kCAFillModeForwards;

    [self.button.layer addAnimation:animation forKey:nil];

}

#pragma mark - 关键帧:size变化

- (IBAction)keyPathSize:(id)sender {

    //设置keyPath 为:bounds.size

    CAKeyframeAnimation * animation = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"bounds.size"];

    //设置三个值

    NSValue * v0 = [NSValue valueWithCGSize:CGSizeMake(100, 100)];
    NSValue * v1 = [NSValue valueWithCGSize:CGSizeMake(200, 200)];
    NSValue * v2 = [NSValue valueWithCGSize:CGSizeMake(100, 100)];

    animation.values=@[v0,v1,v2];
    animation.duration=0.5;
    animation.repeatCount=CGFLOAT_MAX;
    animation.removedOnCompletion=NO;
    animation.fillMode=kCAFillModeForwards;

    [self.button.layer addAnimation:animation forKey:nil];

}

#pragma mark - 关键帧:抖动

- (IBAction)keyPathShake:(id)sender {

    //设置keyPath 为:transform.rotation.z

    CAKeyframeAnimation * animation = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"transform.rotation.z"];

    //设置两个角度值
    NSNumber * n1 = @(-M_PI_4/3);
    NSNumber * n2 = @(M_PI_4/3);
    //再三个值之间进行改变
    animation.values=@[n1,n2,n1,];
    animation.repeatCount=CGFLOAT_MAX;
    animation.duration=0.15;
    animation.removedOnCompletion=NO;
    animation.fillMode=kCAFillModeForwards;
    [self.button.layer addAnimation:animation forKey:nil];

}

六、CAAnimationGroup 组动画

1、定义:

  • 组动画,是CAAnimation的子类,可以保存一组动画对象,将CAAnimationGroup对象加入层后,组中所有动画对象可以同时并发运行。

2、属性解析:

  • animations:用来保存一组动画对象的NSArray。
  • 默认情况下,一组动画对象是同时运行的,也可以通过设置动画对象的beginTime属性来更改动画的开始时间。

3、代码案例

  给出一个组动画和转场动画的基本配置案例

  效果:

#pragma mark - 组动画

- (IBAction)groupAnimation:(UIButton *)sender {

    [self makeView:nil];

    //动画1:移动
    CAKeyframeAnimation * animation1 = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"];

    NSValue * v1 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(100, 200)];
    NSValue * v2 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(100, 400)];
    NSValue * v3 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(300, 400)];
    NSValue * v4 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(300, 200)];
    NSValue * v5 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(100, 200)];
    animation1.values=@[v1,v2,v3,v4,v5];
    animation1.repeatCount=CGFLOAT_MAX;
    animation1.removedOnCompletion=NO;
    animation1.fillMode=kCAFillModeForwards;

    //动画2 :

    CAKeyframeAnimation * animation2 = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"transform.rotation.z"];
    NSNumber * n1 = @(-M_PI_4/2);
    NSNumber * n2 = @(M_PI_4/2);
    animation2.values=@[n1,n2,n1,];
    animation2.repeatCount=CGFLOAT_MAX;
    animation2.duration=0.15;
    animation2.removedOnCompletion=NO;
    animation2.fillMode=kCAFillModeForwards;

    //创建组动画

    CAAnimationGroup * animation = [CAAnimationGroup animation];
    animation.animations=@[animation1,animation2];
    animation.duration=2;
    animation.repeatCount=CGFLOAT_MAX;

    //将组动画加入到layer就可以了,各个动画并发执行
    [self.button.layer addAnimation:animation forKey:nil];

}

七、CATransition 转场动画

1、定义:

  转场动画,CAAnimation的子类,用于做页面跳转时的转场动画,能够为层提供移出屏幕和移入屏幕的动画效果。UINavigationController就是通过CATransition实现了将控制器的视图推入屏幕的动画效果。这些动画的效果系统已经写好,我们只要配置一些属性即可。

2、属性解析:

  • type:               动画过渡类型
  • subtype:         动画过渡方向
  • startProgress:动画起点(在整体动画的百分比)
  • endProgress:  动画终点(在整体动画的百分比)

3、代码案例(这里把下面的UIView动画一起实现,方便比较)

#pragma mark - 转场动画

-(void)makeImage
{

    //生成一个测试转场动画的视图

    UIImageView * imageView = [[UIImageView alloc]initWithImage:[UIImage imageNamed:@"1"]];
    imageView.center =self.view.center;
    self.imageView=imageView;
    [self.view addSubview: imageView];

    //创建手势识别器,用来响应屏幕滑动
    UISwipeGestureRecognizer * swipeLeft = [[UISwipeGestureRecognizer alloc]initWithTarget:self action:@selector(swipeImage:)];
    UISwipeGestureRecognizer * swipeRight =[[UISwipeGestureRecognizer alloc]initWithTarget:self action:@selector(swipeImage:)];
    //添加识别器属性
    swipeLeft.direction = UISwipeGestureRecognizerDirectionLeft;
    swipeRight.direction = UISwipeGestureRecognizerDirectionRight;

    //添加到视图

    [self.view addGestureRecognizer:swipeLeft];
    [self.view addGestureRecognizer:swipeRight];

}

#pragma mark - 滑动屏幕响应事件

-(void)swipeImage:(UISwipeGestureRecognizer *)rec
{

    //判断滑动方向
    //向左滑动
    if (rec.direction==UISwipeGestureRecognizerDirectionLeft) {
        self.index++;
        //图片可以循环播放
        if (self.index==6) {
            self.index=1;
        }
    }

    //向右滑动
    else{
        self.index--;
        if (self.index==0) {
            self.index=5;
        }
    }

#pragma mark - 方式一,使用过CATransition实现转场(渐变消失)

    //这里的changeStyle只是点击按钮的判断
    if (self.changeStyle==1) {

        //创建动画

        CATransition * animation = [CATransition animation];

        //前一张消失
        animation.type = kCATransitionFade;

        //将动画添加到控件layer,控件属性变化时(图片更换)将采用设定动画
        [self.imageView.layer addAnimation:animation forKey:nil];

    }

#pragma mark - 方式二 ,使用UIView(block)实现转场(向左拖:左右旋转+ 向右拖:上下翻页)
    else if(self.changeStyle==2) {

        //如果向左滑动,向左旋转显示

        if (rec.direction==UISwipeGestureRecognizerDirectionLeft) {

            [UIView transitionWithView:self.imageView duration:1 options:UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromRight animations:^{

               //block里面是控件的属性变化,这里和CATransition实现不同
                UIImage * image = [UIImage imageNamed:[NSString stringWithFormat:@"%ld",self.index]];
                self.imageView.image=image;

            } completion:nil];
        }

        //如果向右滑动,子页面向下推出

        else{
            [UIView transitionWithView:self.imageView duration:1 options:UIViewAnimationOptionTransitionCurlUp animations:^{

                UIImage * image = [UIImage imageNamed:[NSString stringWithFormat:@"%ld",self.index]];
                self.imageView.image=image;

            } completion:nil];

        }
    }

#pragma mark - 方式三,使用过CATransition实现转场(向左滑:向左退出 + 向右滑:向下推出)
    else{

        CATransition * animation = [CATransition animation];
        //如果向右滑动,子页面从左推出
        if (rec.direction == UISwipeGestureRecognizerDirectionRight) {
            animation.subtype = kCATransitionFromBottom;

        }
        //如果向右滑动,子页面从下推出

        else{
            animation.subtype = kCATransitionFromRight;

        }

        animation.type = kCATransitionPush;

        [self.imageView.layer addAnimation:animation forKey:nil];

    }

    UIImage * image = [UIImage imageNamed:[NSString stringWithFormat:@"%ld",self.index]];

    //这是添加了动画的控件,属性改变时按照我们设定的有动画效果
    self.imageView.image=image;

}

八、UIView block动画———(也可实现转场动画)

1、定义:

  UIKit框架直接将动画集成到UIView类中,当内部的一些属性发生改变时,UIView将为这些改变提供动画支持。

2、UIView动画的几种类别:

(1)三种block方式实现:所谓block方式,就是将改变视图属性的代码写在block中,实现动画

  • + (void)animateWithDuration:(NSTimeInterval)duration delay:(NSTimeInterval)delay options:(UIViewAnimationOptions)options animations:(void (^)(void))animations completion:(void (^)(BOOL finished))completion  

    参数解析:

    duration:   动画的持续时间

    delay:    动画延迟delay秒后开始

    options:   动画的节奏控制

    animations: 将改变视图属性的代码放在这个block中

    completion: 动画结束后,会自动调用这个block

  • + (void)transitionWithView:(UIView *)view duration:(NSTimeInterval)duration options:(UIViewAnimationOptions)options animations:(void (^)(void))animations completion:(void (^)(BOOL finished))completion

    参数解析:

    duration:   动画的持续时间

    view:     需要进行转场动画的视图

    options:    转场动画的类型

    animations:  将改变视图属性的代码放在这个block中

    completion:  动画结束后,会自动调用这个block

  • + (void)transitionFromView:(UIView *)fromView toView:(UIView *)toView duration:(NSTimeInterval)duration options:(UIViewAnimationOptions)options completion:(void (^)(BOOL finished))completion

    方法调用完毕后,相当于执行了下面两句代码:

    // 添加toView到父视图

      [fromView.superview addSubview:toView];

    // 把fromView从父视图中移除

      [fromView.superview removeFromSuperview];

    参数解析:

    duration:   动画的持续时间

    options:   转场动画的类型

    animations:  将改变视图属性的代码放在这个block中

    completion:  动画结束后,会自动调用这个block

(2)首尾式动画等(下文单独介绍)。

九、UIView 首尾式动画

1、定义:

  UIView的另一种实现动画方式。

2、执行方式:

  执行动画所需要的工作由UIView类自动完成,但仍要在希望执行动画时通知视图,为此需要将改变属性的代码放在[UIView beginAnimations:nil context:nil]和[UIView commitAnimations]之间,俗称首尾式动画。

3、常见方法解析:

  • + (void)setAnimationDelegate:(id)delegate

  设置动画代理对象,当动画开始或者结束时会发消息给代理对象

  • + (void)setAnimationWillStartSelector:(SEL)selector

  当动画即将开始时,执行delegate对象的selector,并且把beginAnimations:context:中传入的参数传进selector

  • + (void)setAnimationDidStopSelector:(SEL)selector

  当动画结束时,执行delegate对象的selector,并且把beginAnimations:context:中传入的参数传进selector

  • + (void)setAnimationDuration:(NSTimeInterval)duration

  动画的持续时间,秒为单位

  • + (void)setAnimationDelay:(NSTimeInterval)delay

  动画延迟delay秒后再开始

  • + (void)setAnimationStartDate:(NSDate *)startDate

  动画的开始时间,默认为now

  • + (void)setAnimationCurve:(UIViewAnimationCurve)curve

  动画的节奏控制,具体看下面的”备注”

  • + (void)setAnimationRepeatCount:(float)repeatCount

  动画的重复次数

  • + (void)setAnimationRepeatAutoreverses:(BOOL)repeatAutoreverses

  如果设置为YES,代表动画每次重复执行的效果会跟上一次相反

  • + (void)setAnimationTransition:(UIViewAnimationTransition)transition forView:(UIView *)view cache:(BOOL)cache

  设置视图view的过渡效果, transition指定过渡类型, cache设置YES代表使用视图缓存,性能较好

九、UIImageView的帧动画

1、定义:

  UIImageView可以让一系列的图片在特定的时间内按顺序显示。

2、属性解析:

  • animationImages:要显示的图片(一个装着UIImage的NSArray)
  • animationDuration:完整地显示一次animationImages中的所有图片所需的时间
  • animationRepeatCount:动画的执行次数(默认为0,代表无限循环)

3、方法解析:

  • - (void)startAnimating;  开始动画
  • - (void)stopAnimating;  停止动画
  • - (BOOL)isAnimating;   是否正在运行动画

十、UIActivityIndicatorView 转轮动画

1、定义:

  是一个旋转进度轮,可以用来告知用户有一个操作正在进行中,一般用initWithActivityIndicatorStyle初始化(之前的文章有做介绍)。

2、方法解析:

  • - (void)startAnimating; 开始动画
  • - (void)stopAnimating;  停止动画
  • - (BOOL)isAnimating;  是否正在运行动画
  • UIActivityIndicatorViewStyle  有3个值可供选择:

UIActivityIndicatorViewStyleWhiteLarge    //大型白色指示器

    UIActivityIndicatorViewStyleWhite             //标准尺寸白色指示器

    UIActivityIndicatorViewStyleGray               //灰色指示器,用于白色背景

总结:

一款优秀的app离不开良好的用户体验,在现在用户越来越挑剔,设计模式越来越成熟和泛滥的情况下,第一时间抓住用户的眼球,自然是会获得更高的成功率。另外,界面的多元化,也带来了很多其他的使用功能,在赏心悦目的同时,也增加了app的功能扩展。所以,在膜拜大神们华丽设计的同时,自己也不妨尝试给自己的设计加点花样。。有了画笔,剩下的靠自己~

时间: 03-12

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UIView 动画

 UIView 动画 1.动画的作用 提高用户体验, 合理使用动画 2.动画的分类 a.UIView动画, 基于CALayer动画, 是对CALayer动画的封装 i.属性动画 ii.过渡动画 b.CAlayer动画 i.基本动画 ii.关键帧动画 iii.过渡动画 iv.组动画 3.UIView动画是对UIview(或子类)做的动画 a.属性动画和过渡动画都分了两种写法(动画块, block) b.属性动画和过渡动画可以同时执行 4.什么是CALayer? 用于控制渲染和展示内容 UIView