一款Loading動畫的實現思路系列已經結束了，非常感謝大家的捧場。

看過本系列的同學可能還記得，我對原動效做了簡化，
為了讓大家回憶一下，也讓新來的同學有點印象，我先貼一下原動畫效果圖：

可以看到，圓被上方的豎線壓扁的時候，發生了不規則的變形，
具體來說，圓的頂部比底部變形明顯。

這個很好理解，我們把球放到地上，拿手指去按它，手指按下的地方，肯定要比球和地面接觸的地方變形更明顯。

在Loading系列中我做了簡化，圓只是簡單的變成了橢圓，如下圖：

雖然效果也不錯，但還是有點遺憾，
所以今天我們一起看一下，圓的不規則變形的一種實現方案，
效果如圖：

好，我們開始吧。

看上去，這個動畫就是從一個形狀變成了另一個形狀，
熟悉CAShapeLayer的同學，可能想到了它的path屬性，沒錯，path屬性是支持動畫的，
那我們用UIBezierPath分別畫出動畫初始、結束的形狀，作為path動畫的from、to值，應該就可以了吧。

思路看上去沒有問題，我們來測試一下，示意代碼如下：
（p.s. 從本篇開始，我在文章示例中使用swift代碼，GitHub上會上傳swift、OC兩個版本）

@IBAction func startAnimation(sender: AnyObject) {
    // reset
    animationLayer.removeAllAnimations()

    // 初始
    let fromPath = ... // 圓
    // 結束
    let toPath = ... // 圓變形后的形狀

    // end status
    animationLayer.path = toPath.CGPath

    // animation
    let animation = CABasicAnimation(keyPath: "path")
    animation.duration = 3
    animation.fromValue = fromPath.CGPath
    animation.toValue = toPath.CGPath
    animationLayer.addAnimation(animation, forKey: nil)
}

測試之前我們最好有個用例，或者有個非正式的預期。

比如我對這段代碼的預期是這樣的：

測試一下，
結果是這樣的：

很明顯，測試結果和我們的預期不一樣;
由此，我們得出一個不嚴謹的結論：path動畫的效果是不可控的。

也許有的同學會說，換一種繪制方式，動畫效果可能就達到要求了，
這是可能的，大家可以試一試，
但本篇中，我就不去猜怎么繪制才能達到要求了，我嘗試找一個可控的方案。

所謂可控，就是動畫的每一步，形狀的樣子我們都知道。

如果我們能建立起形狀和動畫進度（用progress代替，取值0.0~1.0）的關系，那么progress變化時，我們重繪形狀，應該就可以了。

思考一下，形狀和progress建立關系的難點在哪？

初始我們繪制了一個圓，結束時我們繪制了一個不規則的形狀，
它們的繪制邏輯是不一樣的，從代碼層面講，它們各自有一套繪制代碼。

兩套繪制代碼，聽著不太符合直覺。

比較符合直覺的是，我們只有一套繪制代碼，progress是這套代碼的參數，progress為0時，繪制的是圓，progress為1時，繪制的是不規則圖形。

一套代碼可以做到嗎？
可以的，前提是我們要將形狀進行分解，
看上去不一樣的東西，經過分解后，很可能發現共同點。

請看下面的兩張圖：

可以看出，兩圖中的形狀都可以認為是由兩條平滑曲線（貝塞爾曲線）構成的。
（本篇不深入貝塞爾曲線，大家只要知道貝塞爾曲線由起點、終點和N個控制點決定就好）

假設藍線和紅線都以頂部為起點，以底部為終點，
動畫過程，其實就是兩條曲線的起點下移，終點不動，控制點適當變化的過程。

結合前面所說的，我們可以得到初步的方案：
一套繪制代碼：繪制兩條貝塞爾曲線
動畫：貝塞爾曲線的起點、終點、控制點隨progress值變化

大思路有了，
但是貝塞爾曲線的起點、終點、控制點是如何隨progress值變化，才能實現不規則變形呢？

對我而言，這個問題還是太復雜了，

覺得復雜， 接著分解。

規則的東西實現起來，總會簡單一些，我們先想一想，如何實現規則變形，
打破規則，也不難，我們在規則變形的基礎上，破壞一些規則變形的條件，應該就能實現不規則變形。

在進行下一步的思考之前，我們要先處理一個問題，
上述思路，分析是合理的，但存在一個技術問題：兩條貝塞爾曲線，是沒法完美模擬一個圓的（沒有深入調研，有興趣的同學請搜索“貝塞爾曲線擬合圓”）。

目前的結論是，四條貝塞爾曲線可以比較完美的模擬一個圓。

所以我們的方案調整一下，如下圖：

為了讓大家看的更清晰，我給形狀加上輔助點和輔助線（p.s. 輔助點和輔助線的思路來自Kitten的A-GUIDE-TO-iOS-ANIMATION），如下圖：

每條曲線的起點、終點和兩個控制點，應該比較清晰了。

在處理變形之前，我們先看下，四條貝塞爾曲線怎么模擬出一個圓，如圖：

貝塞爾曲線擬合圓

有興趣的同學可以去找下相關的數學知識，可以搜“貝塞爾曲線擬合圓”。
此處我們直接引用別人的結論，如圖所示，第一個控制點和起點在連線與圓相切方向上，距離為半徑r的1/1.8，第二個控制點和終點也是類似的。

代碼中定義的下述常量，大家就知道是什么意思了：

let controlPointFactor: CGFloat = 1.8

圓模擬出來了，現在我們來看一下如何規則變形，

簡化一下，先考慮豎直方向的變形，我們以圓的底部為原點(0, 0)，豎直變形，可以認為是各曲線的起點、終點和有需要的控制點的y坐標均乘于一個系數，本例中取0.8（豎直方向壓扁），那么變形如下圖：

只豎直方向變形

水平方向也類似，假設x方向系數為1.2（水平方向拉長），那么變形如下圖：

只水平方向變形

兩者結合起來就得到了圓的規則變形，如圖（本篇中的規則變形可以認為是對稱變形，圓未必變成了數學意義上的橢圓）：

規則變化實現了，接下來就該破壞規則變形的條件了。

大家跑的一樣快，隊形很整齊，想破壞隊形，只要讓一個人跑的比大家快或慢就行了。

我們的動效中是頂部變形更明顯，
所以，我們讓頂點y方向乘的系數小于0.8就可以了，也就說，頂點相對于其他點，y值變化的幅度更大，比0.8時的位置更接近原點（底點），如圖：

至此，我們的效果就實現了。

發散一下，

頂點跑的慢：

左點不向左跑，反而向右跑：

不多舉例了，大家可以看到，這種方案還是比較靈活的。

復雜的形狀可以由更多的貝塞爾曲線組成，只要我們找到貝塞爾曲線的起點、終點、控制點和progress的關系，就可以實現復雜可控的形狀動畫。

具體代碼實現，和本系列主線第一篇是類似的，采用的重繪方案，示意代碼如下：

// 創建CALayer子類
class CircleIrregularTransformLayer: CALayer

// progress變化時，告知layer重繪自己
override static func needsDisplayForKey(key: String) -> Bool {
    switch key {
    case "progress":
        return true
    default:
        break
    }

    return super.needsDisplayForKey(key)
}

// 繪制代碼
override func drawInContext(ctx: CGContext) {
    let path = UIBezierPath()

    // 以底點為原點
    let bottom = ...
    // 控制點偏移距離
    let controlOffsetDistance = radius / 1.8

    // 各點變化系數
    let xFactor = ... // 根據progress計算
    let yFactor = ... // 根據progress計算
    // 頂點特殊的變化系數（破壞規則變形）
    let topYFactor = ... // 根據progress計算

    // 右上弧
    path.addCurveToPoint(dest0, controlPoint1: control0A, controlPoint2: control0B)

    // 左上弧
    path.addCurveToPoint(dest1, controlPoint1: control1A, controlPoint2: control1B)

    // 左下弧
    path.addCurveToPoint(dest2, controlPoint1: control2A, controlPoint2: control2B)

    // 右下弧
    path.addCurveToPoint(dest3, controlPoint1: control3A, controlPoint2: control3B)

    CGContextAddPath(ctx, path.CGPath)

    CGContextSetLineWidth(ctx, lineWidth)
    CGContextSetStrokeColorWithColor(ctx, UIColor.blueColor().CGColor)
    CGContextStrokePath(ctx)

    // 輔助點

    // 輔助線
}

大家在看代碼的時候，可能感覺各點的計算和文中提到的不完全一致，
文中側重思路，是以底點為坐標系原點(0, 0)、常規坐標系（x軸向右為正方向，y軸向上為正方向）來描述的，
而代碼中實現時，會使用UIKit的坐標系，底點在superView的坐標系中也不會是(0, 0)，
因此，請放心看代碼，思路是一樣的，不一樣的只是實現上的細節。

本篇作為一款Loading動畫系列的補充，到這就這結束了，非常感謝大家的捧場！

大家，下個系列見。

完整代碼

請參考GitHub上OneLoadingAnimation工程中Swift、OC目錄下的CircleIrregularTransform。

本系列的?傳送門

• 一款Loading動畫的實現思路（?一）
• 一款Loading動畫的實現思路（二）
• 一款Loading動畫的實現思路（三）
• 一款Loading動畫的實現思路（四·完結篇）
• Loading動畫外篇·圓的不規則變形

鳴謝及推薦

• 原動效的設計者 moonjoin
• Kitten的A-GUIDE-TO-iOS-ANIMATION
• 喵神發起的objc中國的動畫部分，都是很優秀的譯文，衷心為翻譯的同學點贊。

相關鏈接

• Core Animation Programming Guide
• CALayer Class Reference
• CAShapeLayer Class Reference
• UIBezierPath Class Reference