1.基本概念
核心動畫作用在CALayer(Core animation layer)上,CALayer從概念上類似UIView,我們可以將UIView看成是一種特殊的CALayer(可以響應事件)。給view加上動畫,本質上是對其layer進行操作,layer包含了各種支持動畫的屬性,動畫則包含了屬性變化的值、變化的速度、變化的時間等等,兩者結合產生動畫的過程。
核心動畫和UIView動畫的對比:UIView動畫可以看成是對核心動畫的封裝,和UIView動畫不同的是,通過核心動畫改變layer的狀態(比如position),動畫執行完畢后實際上是沒有改變的(表面上看起來已改變)。
總體來說核心動畫的優點有:
1)性能強大,使用硬件加速,可以同時向多個圖層添加不同的動畫效果
2)接口易用,只需要少量的代碼就可以實現復雜的動畫效果。
3)運行在后臺線程中,在動畫過程中可以響應交互事件(UIView動畫默認動畫過程中不響應交互事件)。
2.核心動畫類的層次結構
- CAAnimation是所有動畫對象的父類,實現CAMediaTiming協議,負責控制動畫的時間、速度和時間曲線等等,是一個抽象類,不能直接使用。
- CAPropertyAnimation :是CAAnimation的子類,它支持動畫地顯示圖層的keyPath,一般不直接使用。
- iOS9.0之后新增CASpringAnimation類,它實現彈簧效果的動畫,是CABasicAnimation的子類。
綜上,核心動畫類中可以直接使用的類有:
CABasicAnimation
CAKeyframeAnimation
CATransition
CAAnimationGroup
CASpringAnimation
3.核心動畫使用步驟
1.初始化CAAnimation對象
2.設置動畫的相關屬性
設置動畫的執行時間,執行曲線,keyPath的目標值,代理等等
3.動畫的添加和移除
調用CALayer的addAnimation:forKey:方法將動畫添加到CALayer中,這樣動畫就開始執行了
- (void)addAnimation:(CAAnimation *)anim forKey:(nullable NSString *)key;
調用CALayer的removeAnimation方法停止CALayer中的動畫
- (void)removeAnimationForKey:(NSString *)key;
- (void)removeAllAnimations;
4.核心動畫類的常用屬性
keyPath:可以指定keyPath為CALayer的屬性值,并對它的值進行修改,以達到對應的動畫效果,需要注意的是部分屬性值是不支持動畫效果的
//CATransform3D Key Paths : (example)transform.rotation.z
//rotation 旋轉
//rotation.x
//rotation.y
//rotation.z
//scale 縮放
//scale.x
//scale.y
//scale.z
//translation 平移
//translation.x
//translation.y
//translation.z
//CGPoint Key Paths : (example)position.x
//x
//y
//CGRect Key Paths : (example)bounds.size.width
//origin.x
//origin.y
//origin
//size.width view的寬變化
//size.height view的高變化
//size
//opacity
//backgroundColor
//cornerRadius
//borderWidth
//contents
//Shadow Key Path: View的邊框操作
//shadowColor
//shadowOffset
//shadowOpacity
//shadowRadius
duration:動畫的持續時間
repeatCount:動畫的重復次數
timingFunction:動畫的時間節奏控制
timingFunctionName的enum值如下:
kCAMediaTimingFunctionLinear 勻速
kCAMediaTimingFunctionEaseIn 慢進
kCAMediaTimingFunctionEaseOut 慢出
kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut 慢進慢出
kCAMediaTimingFunctionDefault 默認值(慢進慢出)
fillMode:視圖在非Active時的行為
removedOnCompletion:動畫執行完畢后是否從圖層上移除,默認為YES(視圖會恢復到動畫前的狀態),可設置為NO(圖層保持動畫執行后的狀態,前提是fillMode設置為kCAFillModeForwards)
beginTime:動畫延遲執行時間(通過CACurrentMediaTime() + your time 設置)
- position(移動)
CABasicAnimation *animition = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
animition.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:_blueView.center];
animition.duration = 2.0;
animition.autoreverses = YES;//執行逆動畫
animition.fillMode = kCAFillModeForwards;
animition.removedOnCompletion = NO;//動畫執行完后是否保持此狀態,當為NO時,保持當前狀態,前提是fillMode是kCAFillModeForwards
[_yellowView.layer addAnimation:animition forKey:@"position"];
- 旋轉
CABasicAnimation *animition = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.rotation.y"];
animition.fromValue = [NSNumber numberWithFloat:0];
animition.toValue = [NSNumber numberWithFloat:M_PI/2];
animition.repeatCount = 1;
animition.duration = 2.0;
animition.autoreverses = YES;
animition.fillMode = kCAFillModeForwards;
animition.removedOnCompletion = NO;
[_yellowView.layer addAnimation:animition forKey:@"rotation"];
- 縮放
CABasicAnimation *animition = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.scale"];
animition.fromValue = [NSNumber numberWithFloat:1.0];
animition.toValue = [NSNumber numberWithFloat:2.0];
animition.duration = 2.0;
animition.autoreverses = YES;
animition.fillMode = kCAFillModeForwards;
animition.removedOnCompletion = NO;
[_yellowView.layer addAnimation:animition forKey:@"scale"];
- 透明度
CABasicAnimation *animition = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"opacity"];
animition.fromValue= [NSNumbernumberWithFloat:1.0f];
animition.toValue= [NSNumbernumberWithFloat:0.2f];
[_yellowView.layer addAnimation:animaforKey:@"opacityAniamtion"];
- 背景色的改變
CABasicAnimation *animition = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"background"];
animition.toValue=(id) [UIColorgreenColor].CGColor;
[_yellowView.layer addAnimation:animaforKey:@"backgroundAnimation"];
CAKeyframeAnimation的重要屬性:
values:關鍵幀數組對象,里面每一個元素即為一個關鍵幀,動畫會在對應的時間段內,依次執行數組中每一個關鍵幀的動畫。
path:動畫路徑對象,可以指定一個路徑,在執行動畫時路徑會沿著路徑移動,Path在動畫中只會影響視圖的Position。
keyTimes:設置關鍵幀對應的時間點,范圍:0-1。如果沒有設置該屬性,則每一幀的時間平分
- 設置value沿固定路線運動
//關鍵幀動畫
CAKeyframeAnimation *keyAni = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
keyAni.duration = 4.0;
keyAni.removedOnCompletion = NO;
keyAni.fillMode = kCAFillModeForwards;
keyAni.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];//慢出
NSValue * value1 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(150, 200)];
NSValue *value2=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(250, 200)];
NSValue *value3=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(250, 300)];
NSValue *value4=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(150, 300)];
NSValue *value5=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(150, 200)];
keyAni.values = @[value1, value2, value3, value4, value5];
[_blueView.layer addAnimation:keyAni forKey:@"keyAnimition"];
- 設置path沿固定路線運動
CAKeyframeAnimation * ani = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
CGMutablePathRef path = CGPathCreateMutable();
CGPathAddEllipseInRect(path, NULL, CGRectMake(130, 200, 100, 100));
ani.path = path;
CGPathRelease(path);
ani.duration = 4.0;
ani.removedOnCompletion = NO;
ani.fillMode = kCAFillModeForwards;
[_blueView.layer addAnimation:ani forKey:@"KeyAnimition"];
CATransition
CAKeyframeAnimation的重要屬性:
type:過渡動畫的類型
type的enum值如下:
kCATransitionFade 漸變
kCATransitionMoveIn 覆蓋
kCATransitionPush 推出
kCATransitionReveal 揭開
還有一些私有動畫類型,效果很炫酷,不過不推薦使用。 私有動畫類型的值有:"cube(旋轉魔方)"、"suckEffect(類似于抽紙的效果)"、"oglFlip(翻轉)"、 "rippleEffect"、"pageCurl(翻頁)"、"pageUnCurl(倒翻頁)"等等。
subtype: 過渡動畫的方向
subtype的enum值如下:
kCATransitionFromRight 從右邊
kCATransitionFromLeft 從左邊
kCATransitionFromTop 從頂部
kCATransitionFromBottom 從底部
以漸變為例
CATransition *trans = [CATransition animation];
trans.type = kCATransitionFade;//漸變
trans.subtype = kCATransitionFromLeft;//從左邊
trans.duration = 1.5;
_blueView.backgroundColor = [UIColor cyanColor];
[_blueView.layer addAnimation:trans forKey:@"transition"];
私有方法的調用(翻頁的效果)
CATransition *trans = [CATransition animation];
trans.type = kCATransitionFade;//推開
[trans setType:@"pageCurl"];
trans.subtype = kCATransitionFromLeft;//從上面
trans.duration = 1.5;
_blueView.backgroundColor = [UIColor cyanColor];
[_blueView.layer addAnimation:trans forKey:@"transition"];
CASpringAnimation
CASpringAnimation是iOS9新加入動畫類型,是CABasicAnimation的子類,用于實現彈簧動畫。
CASpringAnimation的重要屬性:
mass:質量(影響彈簧的慣性,質量越大,彈簧慣性越大,運動的幅度越大)
stiffness:彈性系數(彈性系數越大,彈簧的運動越快)
damping:阻尼系數(阻尼系數越大,彈簧的停止越快)
initialVelocity:初始速率(彈簧動畫的初始速度大小,彈簧運動的初始方向與初始速率的正負一致,若初始速率為0,表示忽略該屬性)
settlingDuration:結算時間(根據動畫參數估算彈簧開始運動到停止的時間,動畫設置的時間最好根據此時間來設置)
CASpringAnimation和UIView的SpringAnimation對比:
1.CASpringAnimation 可以設置更多影響彈簧動畫效果的屬性,可以實現更復雜的彈簧動畫效果,且可以和其他動畫組合。
2.UIView的SpringAnimation實際上就是通過CASpringAnimation來實現。
方法的實現:
CASpringAnimation *spring = [CASpringAnimation animationWithKeyPath:@"bounds"];
spring.mass = 10.0; //質量,影響圖層運動時的彈簧慣性,質量越大,彈簧拉伸和壓縮的幅度越大
spring.stiffness = 1000; //剛度系數(勁度系數/彈性系數),剛度系數越大,形變產生的力就越大,運動越快
spring.damping = 100.0;//阻尼系數,阻止彈簧伸縮的系數,阻尼系數越大,停止越快
spring.initialVelocity = 5.f;//初始速率,動畫視圖的初始速度大小;速率為正數時,速度方向與運動方向一致,速率為負數時,速度方向與運動方向相反
spring.duration = spring.settlingDuration;
spring.toValue = [NSValue valueWithCGRect:_blueView.bounds];
spring.removedOnCompletion = NO;
spring.fillMode = kCAFillModeForwards;
spring.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
[_redView.layer addAnimation:spring forKey:@"boundsAni"];
CAAnimationGroup
使用Group可以將多個動畫合并一起加入到層中,Group中所有動畫并發執行,可以方便地實現需要多種類型動畫的場景。
以實現視圖的position、bounds和opacity改變的組合動畫為例
CABasicAnimation * posAni = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
posAni.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:_blueView.center];
CABasicAnimation * opcAni = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"opacity"];
opcAni.toValue = [NSNumber numberWithFloat:1.0];
opcAni.toValue = [NSNumber numberWithFloat:0.7];
CABasicAnimation * bodAni = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"bounds"];
bodAni.toValue = [NSValue valueWithCGRect:_yellowView.bounds];
CAAnimationGroup * groupAni = [CAAnimationGroup animation];
groupAni.animations = @[posAni, opcAni, bodAni];
groupAni.duration = 1.0;
groupAni.fillMode = kCAFillModeForwards;
groupAni.removedOnCompletion = NO;
groupAni.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
[_yellowView.layer addAnimation:groupAni forKey:@"groupAni"];