iOS核心动画以及UIView动画的介绍

时间 2019-12-01

标签 ios 核心动画以及 uiview 介绍栏目 iOS 繁體版

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咱们看到不少App带有绚丽狂拽的特效，别出心裁的控件设计，很大程度上提升了用户体验，在增长了实用性的同时，也赋予了app无限的生命力。这些华丽的效果不少都是基于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，才能够绘制出更华丽的效果。设计模式

1、概念扩充数组

一、核心动画：缓存

　　Core Animation，它是一组很是强大的动画处理API，使用它能作出很是炫丽的动画效果，并且每每是事半功倍。 Core Animation能够用在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仅是核心动画一种，后面会介绍UIView的几种动画。并发

二、执行和建立动画过程：app

（1）Core Animation的动画执行过程都是在后台操做的，不会阻塞主线程。要注意的是，Core Animation是直接做用在CALayer上的，并不是UIView。因此，CALayer是核心动画的基础。框架

（2）关于框架：iOS7之后，再也不须要导入QuartzCore.framework框架和主头文件<QuartzCore/QuartzCore.h>函数

（3）基本的建立动画流程性能

建立动画对象；

设置动画属性；

把动画对象添加到某个 CALayer 对象上；

须要中止动画：能够调用 remove 方法移除动画。

三、动画类型：后面作详细的使用介绍测试

属性动画：设定某个属性的值，能够实现属性动画。
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）：把全部其余的动画添加到组里面，这样就能够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外一个场景，系统已经实现好了，不须要咱们再去写，按照需求直接调用。

四、本质与继承关系：动画

（1）本质：在后台移动图层中的内容, 执行完毕后图层自己的位置并无发生变化。

（2）全部的动画都继承自CAAnimation

2、CAAnimation

一、定义：

　　全部动画对象的父类，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。

二、属性解析：(不少属性都是来自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，表明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。若是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.好比动画开始以前,动画结束以后

beginTime：能够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

三、隐式代理：delegate

（1） CAAnimation有一个id类型的delegate属性，可是此属性没有遵照任何协议，自己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，因此是自己就是NSObject的方法，每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，就能够实现“隐式”代理。

3、CAPropertyAnimation

一、定义：

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

二、属性解析：

keyPath：将CALayer的一个属性名称做为keyPath(NSString类型)，而且对CALayer的这个属性的值进行修改，达到相应的动画效果。好比，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

4、CABasicAnimation 基本动画

一、定义：

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

二、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，若是fillMode=kCAFillModeForwards和removedOnComletion=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，图层的属性值仍是动画执行前的初始值，并无真正被改变。好比，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仍是为(0,0)

三、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，可是控件的“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];
    
}

5、CAKeyframeAnimation 关键帧动画

一、定义：

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

二、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数组中的每个关键帧。

path：能够设置一个CGPathRef\CGMutablePathRef,让层跟着路径移动。path只对CALayer的anchorPoint和position起做用。若是你设置了path，那么values将被忽略。

keyTimes：能够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。

三、与CABasicAnimation的区别：

CABasicAnimation只能从一个数值(fromValue)变到另外一个数值(toValue)，而CAKeyframeAnimation会使用一个NSArray保存这些数值。CABasicAnimation可看作是最多只有2个关键帧的CAKeyframeAnimation。

四、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];
    
}

6、CAAnimationGroup 组动画

一、定义：

组动画，是CAAnimation的子类，能够保存一组动画对象，将CAAnimationGroup对象加入层后，组中全部动画对象能够同时并发运行。

二、属性解析：

animations：用来保存一组动画对象的NSArray。

默认状况下，一组动画对象是同时运行的，也能够经过设置动画对象的beginTime属性来更改动画的开始时间。

三、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;
    
    //建立组动画
    
    CAAnimationGroup * animation = [CAAnimationGroup animation];
    animation.animations=@[animation1,animation2];
    animation.duration=2;
    animation.repeatCount=CGFLOAT_MAX;
    
    //将组动画加入到layer就能够了，各个动画并发执行
    [self.button.layer addAnimation:animation forKey:nil];
    
}

7、CATransition 转场动画

一、定义：

　　转场动画，CAAnimation的子类，用于作页面跳转时的转场动画，可以为层提供移出屏幕和移入屏幕的动画效果。UINavigationController就是经过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，咱们只要配置一些属性便可。

二、属性解析:

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

三、代码案例（这里把下面的UIView动画一块儿实现，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];
    
    //建立手势识别器，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++;
        //图片能够循环播放
        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) {
        
        //建立动画
        
        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) {
        
        //若是向左滑动，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实现不一样
                UIImage * image = [UIImage imageNamed:[NSString stringWithFormat:@"%ld",self.index]];
                self.imageView.image=image;
                
                
            } completion:nil];
        }
        
        //若是向右滑动，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];
        //若是向右滑动，子页面从左推出
        if (rec.direction == UISwipeGestureRecognizerDirectionRight) {
            animation.subtype = kCATransitionFromBottom;
            
        }
        //若是向右滑动，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，属性改变时按照咱们设定的有动画效果
    self.imageView.image=image;
    
}

8、UIView block动画———（也可实现转场动画）

一、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。

二、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：　　　　须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，至关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）。

9、UIView 首尾式动画

一、定义：

　　UIView的另外一种实现动画方式。

二、执行方式：

　　执行动画所须要的工做由UIView类自动完成，但仍要在但愿执行动画时通知视图，为此须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。

三、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，而且把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，而且把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

　　若是设置为YES,表明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表明使用视图缓存，性能较好

9、UIImageView的帧动画

一、定义：

　　UIImageView可让一系列的图片在特定的时间内按顺序显示。

二、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中的全部图片所需的时间

animationRepeatCount：动画的执行次数(默认为0，表明无限循环)

三、方法解析:

- (void)startAnimating; 开始动画

- (void)stopAnimating; 中止动画

- (BOOL)isAnimating; 是否正在运行动画

10、UIActivityIndicatorView 转轮动画

一、定义：

　　是一个旋转进度轮，能够用来告知用户有一个操做正在进行中，通常用initWithActivityIndicatorStyle初始化（以前的文章有作介绍）。

二、方法解析:

- (void)startAnimating; 开始动画

- (void)stopAnimating; 中止动画

- (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，在如今用户愈来愈挑剔，设计模式愈来愈成熟和泛滥的状况下，第一时间抓住用户的眼球，天然是会得到更高的成功率。另外，界面的多元化，也带来了不少其余的使用功能，在赏心悦目的同时，也增长了app的功能扩展。因此，在膜拜大神们华丽设计的同时，本身也不妨尝试给本身的设计加点花样。。有了画笔，剩下的靠本身~