iOS基础 - 核心动画

一、核心动画

l 核心动画基本概念

l 基本动画

l 关键帧动画

l 动画组

l 转场动画

l Core Animation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！

l 使用它需要先添加QuartzCore.framework和引入对应的框架<QuartzCore/QuartzCore.h>

l 开发步骤:

1. 初始化一个动画对象(CAAnimation)并设置一些动画相关属性
2. CALayer中很多属性都可以通过CAAnimation实现动画效果，包括：opacity、position、transform、bounds、contents等（可以在API文档中搜索：CALayer Animatable Properties）
3. 添加动画对象到层（CALayer）中，开始执行动画
4. 通过调用CALayer的addAnimation:forKey增加动画到层（CALayer）中，这样就能触发动画了。通过调用removeAnimationForKey可以停止层中的动画
5. Core Animation的动画执行过程都是在后台操作的，不会阻塞主线程

二、CAAnimation——简介

l 是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

l 属性说明：(红色代表来自CAMediaTiming协议的属性)

- duration：动画的持续时间

- repeatCount：重复次数，无限循环可以设置HUGE_VALF或者MAXFLOAT

- repeatDuration：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，同时还要设置fillMode为kCAFillModeForwards

- fillMode：决定当前对象在非active时间段的行为。比如动画开始之前或者动画结束之后

- 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

- delegate：动画代理

三、CAAnimation——动画填充模式

l fillMode属性值（要想fillMode有效，最好设置removedOnCompletion = NO）

l kCAFillModeRemoved 这个是默认值，也就是说当动画开始前和动画结束后，动画对layer都没有影响，动画结束后，layer会恢复到之前的状态

l kCAFillModeForwards 当动画结束后，layer会一直保持着动画最后的状态

l kCAFillModeBackwards 在动画开始前，只需要将动画加入了一个layer，layer便立即进入动画的初始状态并等待动画开始。

l kCAFillModeBoth 这个其实就是上面两个的合成，动画加入之后在开始之前，layer便处于动画初始状态，动画结束后layer保持动画最后的状态

四、CAAnimation——速度控制函数

l 速度控制函数(CAMediaTimingFunction)

1. kCAMediaTimingFunctionLinear（线性）：匀速
2. kCAMediaTimingFunctionEaseIn（渐进）：动画缓慢进入，然后加速离开
3. kCAMediaTimingFunctionEaseOut（渐出）：动画全速进入，然后减速的到达目的地
4. kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut（渐进渐出）：动画缓慢的进入，中间加速，然后减速的到达目的地。这个是默认的动画行为。

五、CAAnimation——动画代理方法

CAAnimation在分类中定义了代理方法

@interface NSObject (CAAnimationDelegate)

/* Called when the animation begins its active duration. */

- (void)animationDidStart:(CAAnimation *)anim;

/* Called when the animation either completes its active duration or

* is removed from the object it is attached to (i.e. the layer). 'flag'

* is true if the animation reached the end of its active duration

* without being removed. */

- (void)animationDidStop:(CAAnimation *)anim finished:(BOOL)flag;

@end

六、CALayer上动画的暂停和恢复

#pragma mark 暂停CALayer的动画

-(void)pauseLayer:(CALayer*)layer

{

CFTimeInterval pausedTime = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil];

// 让CALayer的时间停止走动

layer.speed = 0.0;

// 让CALayer的时间停留在pausedTime这个时刻

layer.timeOffset = pausedTime;

}

#pragma mark 恢复CALayer的动画

-(void)resumeLayer:(CALayer*)layer

{

CFTimeInterval pausedTime = layer.timeOffset;

// 1. 让CALayer的时间继续行走

layer.speed = 1.0;

// 2. 取消上次记录的停留时刻

layer.timeOffset = 0.0;

// 3. 取消上次设置的时间

layer.beginTime = 0.0;

// 4. 计算暂停的时间(这里也可以用CACurrentMediaTime()-pausedTime)

CFTimeInterval timeSincePause = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil] - pausedTime;

// 5. 设置相对于父坐标系的开始时间(往后退timeSincePause)

layer.beginTime = timeSincePause;

}

七、CAPropertyAnimation

l 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

- CAKeyframeAnimation

l 属性说明：

- keyPath：通过指定CALayer的一个属性名称为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

八、CABasicAnimation——基本动画

l 基本动画，是CAPropertyAnimation的子类

l 属性说明:

- fromValue：keyPath属性的初始值

- toValue：keyPath属性的结束值

- byValue：keyPath属性的变化值（使用较少）

l 动画过程说明：

- 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

- keyPath内容是CALayer的可动画Animatable属性

- 如果fillMode=kCAFillModeForwards同时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，图层的属性值还是动画执行前的初始值，并没有真正被改变。

九、CAKeyframeAnimation——关键帧动画

l 关键帧动画，也是CAPropertyAnimation的子类，与CABasicAnimation的区别是：

- 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

l 属性说明：

- values：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，让图层按照路径轨迹移动。path只对CALayer的anchorPoint和position起作用。如果设置了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。如果没有设置keyTimes，各个关键帧的时间是平分的

l CABasicAnimation可看做是只有2个关键帧的CAKeyframeAnimation

十、CAKeyframeAnimation——计算模式属性

l 在关键帧动画中还有一个非常重要的参数，那便是calculationMode，所谓计算模式：其主要针对的是每一帧的内容为一个座标点的情况，也就是对anchorPoint和 position进行的动画

l 当在平面座标系中有多个离散的点的时候，可以是离散的，也可以直线相连后进行插值计算，也可以使用圆滑的曲线将他们相连后进行插值计算

l calculationMode目前提供如下几种模式：

- kCAAnimationLinear 默认值，表示当关键帧为座标点的时候，关键帧之间直接直线相连进行插值计算

- kCAAnimationDiscrete 离散的，不进行插值计算，所有关键帧直接逐个进行显示

- kCAAnimationPaced 使得动画均匀进行，而不是按keyTimes设置的或者按关键帧平分时间，此时keyTimes和timingFunctions无效

- kCAAnimationCubic 对关键帧为座标点的关键帧进行圆滑曲线相连后插值计算，这里的主要目的是使得运行的轨迹变得圆滑

- kCAAnimationCubicPaced 看这个名字就知道和kCAAnimationCubic有一定联系,其实就是在kCAAnimationCubic的基础上使得动画运行变得均匀，就是系统时间内运动的距离相同，此时keyTimes以及timingFunctions也是无效的

l 注意：就目前而言，此属性研究的意义不大，知道有这么一个属性即可，只有再做复杂动画，同时动画效果不够理想的时候，才需要考虑使用这一属性

十一、CAAnimationGroup——动画组

l 动画组，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

l 属性说明：

- 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

十二、CATransition——转场动画

l CATransition是CAAnimation的子类，用于做转场动画，能够为层提供移出屏幕和移入屏幕的动画效果。iOS比Mac OS X的转场动画效果少一点

l 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

l 动画属性:

- 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)

十三、使用UIView动画函数实现转场动画——单视图

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

l 参数说明：

- 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

十四、使用UIView动画函数实现转场动画——双视图

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

l 参数说明：

- 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