《Programming WPF》翻译 第8章 4.关键帧动画

原文:《Programming WPF》翻译 第8章 4.关键帧动画

到目前为止，我们只看到简单的点到点的动画。我们使用了To和From属性或者By属性来设计动画——相对于当前的属性值。这很适合简单的动画，但是我们可以构造序列来创建更复杂的动画，这可能是非常麻烦的。幸运的是，这是没有必要的。WPF提供了动画对象，允许我们详细指出一系列时间和值。

在影视中传统的动画中，这是普通的开始——通过绘制最重要的动画步骤。这些关键帧定义了场景的基本流程，捕获了它的最重要的点。只要一旦这些关键帧是满意的，是保留的帧绘图。这些关键帧之间的图像并不要求非常创造性的输入，它们只是简单的打算添加进去，从一个关键帧到另一个。WPF优化了同样的概念。你可以考虑简单的From和To方法——等价于提供两个关键帧，一个“before”帧和一个“after”帧——WPF会为你添加这两个帧。关键帧动画简单的扩展了多个帧的概念。

作为最简单的动画类型，关键帧仍然一次性为属性设定目标。因此它们并不与传统动画中关键帧一样，每一帧组成了整个的绘图。你不能提供两个绘图并告诉WPF从一个变换到另一个。

关键帧动画类型使用了命名装换TypeAnimationUsingKeyFrames。示例8-24显示了一个简单的动画：一个弹起的矩形，使用到了DoubleAnimationUsingKeyFrames。

示例8-24

<Window Text="Key Frames" Width="850" Height="300"

    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/avalon/2005"

    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/xaml/2005">





    <Window.Storyboards>

        <SetterTimeline TargetName="rect" Path="(Canvas.Left)"

                        RepeatBehavior="Forever" AutoReverse="True">

            <DoubleAnimation From="0" To="800" Duration="0:0:10" />

        </SetterTimeline>



        <SetterTimeline TargetName="rect" Path="(Canvas.Top)">

            <DoubleAnimationUsingKeyFrames Duration="0:0:2"

                                           RepeatBehavior="Forever">

                <DoubleAnimationUsingKeyFrames.KeyFrames>

                    <LinearDoubleKeyFrame Value="0" KeyTime="0:0:0" />

                    <LinearDoubleKeyFrame Value="50" KeyTime="0:0:0.5" />

                    <LinearDoubleKeyFrame Value="200" KeyTime="0:0:1" />

                    <LinearDoubleKeyFrame Value="50" KeyTime="0:0:1.5" />

                    <LinearDoubleKeyFrame Value="0" KeyTime="0:0:2" />

                </DoubleAnimationUsingKeyFrames.KeyFrames>

            </DoubleAnimationUsingKeyFrames>

        </SetterTimeline>

    </Window.Storyboards>



    <Canvas>

        <Rectangle x:Name="rect" Fill="Red" Width="20" Height="20" />

    </Canvas>

</Window>

这里有两个timeline。第一个移动矩形从左到右，使用常规的DoubleAnimation，第二个通过使用DoubleAnimationUsingKeyFrames控制了垂直的位置。这控制了5个帧，详细指出了矩形的需要的垂直位置，在半秒的时间内。如图8-12所示，这些关键帧显示了这个矩形，在它的跳动的顶部和底部，伴随着中途的点比中间点稍微高一点，指出一段时间的速度渐变。WPF为我们在这些位置之间加入了新元素。

图8-12

示例8-24中每个关键帧的值都使用LinearDoubleKeyFrame详细指出。这说明了使用了线形添写。改变的速度是介于两个帧之间的常量。这就引起了运动并不是特别平滑的。这个矩形在它下降时提高速度，而速度上的改变发生在可见的“阶段”——从动画的一幕到下一幕。我们可以减少这种影响，通过添加更多的关键帧，但是这里有一条更容易的方式。不是图8-13中左边显示的简单线性插值，而是获取一个曲线插值如右边显示，提高了平滑度，而不需要添加更多的关键帧。

图8-13

为了在我们想要的动画速度上获取更平滑的改动，我们可以使用SplineDoubleKeyFrame。带有一个样条关键帧，一条贝塞尔曲线详细指出了动画值是应该如何改变的。可是，这种曲线使用的方式并不是完全直接的。正如我们在第7章看到的，贝塞尔曲线可以用于定义曲线形状。可是，使用动画，我们不能简单地定义路径。一个点沿示例中的贝塞尔曲线而行。这条曲线是一个二维的形状，但是这个动画对象仅修改了y轴，这意味着它只在一个维度上产生影响。（记得示例8-24使用了2个SetterTimeline元素，每个都对应一个维度。）

代替以定义点的路径，贝塞尔曲线在一个样条关键帧上定义了一个数学函数的形式。这个函数把它的输入理解为关键帧的流逝时间的比例。作为输出，它提供了一个数字，指出之前的和当前的值混合在一起的比例。这条曲线总是从(0,0)移动到(1,1)，但是你定位这两个控制点，决定了它的形状在这些极限之间。使用关键帧的KeySpline属性设置这些值。

图8-14显示了3个动画样条的示例，控制点标记在小矩形上。记得这些曲线简单的决定了动画前进的速度。第一个“曲线”是一条直线，意味着这个动画以常速前进。这等价于一个LinearDoubleKeyFrame。第二条曲线指出了动画开始缓慢而后加速。第三条曲线显示了动画开始迅速而后减速到停止。

图8-14

示例8-25是示例8-24的对关键帧的修改版本。这个动画传递了同样的关键帧值，但是使用样条来指出动画的速度应该逐渐改变。这使得这个动画感觉很平滑，而不需要添加更多的关键帧。

示例8-25

<SetterTimeline TargetName="rect" Path="(Canvas.Top)">

    <DoubleAnimationUsingKeyFrames Duration="0:0:2" RepeatBehavior="Forever">

        <DoubleAnimationUsingKeyFrames.KeyFrames>

            <LinearDoubleKeyFrame Value="0" KeyTime="0:0:0" />

            <SplineDoubleKeyFrame Value="50" KeyTime="0:0:0.5"

                                  KeySpline="0.4,0 0.75,0.75" />

            <SplineDoubleKeyFrame Value="200" KeyTime="0:0:1"

                                  KeySpline="0.2,0.2 1,0.4" />

            <SplineDoubleKeyFrame Value="50" KeyTime="0:0:1.5"

                                  KeySpline="0,0.3 0.75,0.75" />

            <SplineDoubleKeyFrame Value="0" KeyTime="0:0:2"

                                  KeySpline="0.25,0.25 0.6,1" />

        </DoubleAnimationUsingKeyFrames 

.KeyFrames>

    </DoubleAnimationUsingKeyFrames>

</SetterTimeline>

第一帧仍然使用LinearDoubleKeyFrame，因为这里没有“before”帧以进行插值。两个“downward”关键帧使用了曲线形状——类似于图8-14中间的那个。这导致了这个动画开始缓慢然后加速，正如你希望的在一个下落对象的动画中。两个“upward”关键帧使用了曲线形状——类似于图8-14右边的那个。这导致了这个动画逐渐缓慢直到这个对象到达顶部。这就提供了一个更有力的可视化近似：关于一个真实的对象是如何运动的。

这里还有一种可利用的的插值样式：四点插值细分算法。如果你使用了这样一个关键帧，WPF根本不会真正地“插值”。它会突然跳到详细指定的值。这就易于引进中断到你的动画中，如果必要。

注意到，WPF提供了关键帧的版本——大多数动画类型都支持它，不仅是Double类型，表8-2列出了这些类型。

Table 8-2. Key-frame animation types

BooleanAnimationUsingKeyFrames	PointAnimationUsingKeyFrames
ByteAnimationUsingKeyFrames	Rect3DAnimationUsingKeyFrames
CharAnimationUsingKeyFrames	RectAnimationUsingKeyFrames
ColorAnimationUsingKeyFrames	Rotation3DAnimationUsingKeyFrames
DecimalAnimationUsingKeyFrames	SingleAnimationUsingKeyFrames
DoubleAnimationUsingKeyFrames	Size3DAnimationUsingKeyFrames
Int16AnimationUsingKeyFrames	SizeAnimationUsingKeyFrames
Int32AnimationUsingKeyFrames	StringAnimationUsingKeyFrames
Int64AnimationUsingKeyFrames	ThicknessAnimationUsingKeyFrames
MatrixAnimationUsingKeyFrames	Vector3DAnimationUsingKeyFrames
Point3DAnimationUsingKeyFrames	VectorAnimationUsingKeyFrames