WPF界面设计技巧（7）—模拟电梯升降的缓动动画

原文:WPF界面设计技巧（7）—模拟电梯升降的缓动动画

如同Flash一样，WPF的亮点之一也在于其擅于表现平滑的动画效果，但以移动动画来说，仅凭简单的起始位置、目标位置，所产生的动画仍会非常生硬，这种动画忽略了移动开始时的加速过程与移动结束时的减速过程。

WPF在关键帧动画中提供了样条内插(Spline)型的关键帧，用以控制变化的速率曲线，但这东西实在有些复杂，且不够形象化，我研究很久也没明白如何实现“缓入——缓出”的效果，随后我从一本经典牛X却鲜有人知的过时的FlashMX教程中提取了一个缓动函数，我们将用这个函数来较真实地模拟电梯的升降行为。

至于那本牛X的书，我以后会为大家介绍，我个人认为，那本书应当作为平面动画编程的必修经典，而它却被粗烂地印刷，并一直摆在书店里不引人注目的位置。

进入正题：

首先在界面设计器中添加一个 Rectangle ，用以代表直升电梯，然后添加4个 RadioButton 代表几个楼层的呼叫按钮。

稍加美化，即为下图所示：



RadioButton 的样式直接用来当电梯按钮，略显生硬，我们用下面的代码来美化一下它：

Code
            <Style TargetType="RadioButton">
                <Setter Property="Foreground" Value="#ADB7BD"/>
                <Setter Property="FontSize" Value="32"/>
                <Setter Property="Cursor" Value="Hand"/>
                <Setter Property="Template">
                    <Setter.Value>
                        <ControlTemplate TargetType="RadioButton">
                            <ContentPresenter/>
                            <ControlTemplate.Triggers>
                                <Trigger Property="IsChecked" Value="True">
                                    <Trigger.EnterActions>
                                        <BeginStoryboard>
                                            <Storyboard>
                                                <ColorAnimation To="#BD5E00" Duration="0:0:0.3" BeginTime="0:0:0.1" Storyboard.TargetProperty="(Button.Foreground).(SolidColorBrush.Color)"/> 
                                            </Storyboard>
                                        </BeginStoryboard>
                                    </Trigger.EnterActions>
                                    <Trigger.ExitActions>
                                        <BeginStoryboard>
                                            <Storyboard>
                                                <ColorAnimation Duration="0:0:0.2" BeginTime="0:0:0.2" Storyboard.TargetProperty="(Button.Foreground).(SolidColorBrush.Color)"/>
                                            </Storyboard>
                                        </BeginStoryboard>
                                    </Trigger.ExitActions>
                                </Trigger>
                            </ControlTemplate.Triggers>
                        </ControlTemplate>
                    </Setter.Value>
                </Setter>
            </Style>

现在就比较帅了：



接下来为所有 RadioButton 添加统一的事件处理函数：



至此界面部分的全部代码如下，需要注意的是，所有元素都需要手动调整一下它们在Grid中的对齐方位，将其设为 Left 和 Top。要知道，设计器会在你拖动它们的时候为其胡乱改变对其方位，这会使你的元素没有统一的定位标准，导致几乎没法用代码统一操控它们的位置。

Code
    <Window x:Class="缓动动画.Window1"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="Window1" Height="398" Width="381" x:Name="window" Background="{StaticResource back}" Loaded="window_Loaded">
        <Window.Resources>
            <Style TargetType="RadioButton">
                <Setter Property="Foreground" Value="#ADB7BD"/>
                <Setter Property="FontSize" Value="32"/>
                <Setter Property="Cursor" Value="Hand"/>
                <Setter Property="Template">
                    <Setter.Value>
                        <ControlTemplate TargetType="RadioButton">
                            <ContentPresenter/>
                            <ControlTemplate.Triggers>
                                <Trigger Property="IsChecked" Value="True">
                                    <Trigger.EnterActions>
                                        <BeginStoryboard>
                                            <Storyboard>
                                                <ColorAnimation To="#BD5E00" Duration="0:0:0.3" BeginTime="0:0:0.1" Storyboard.TargetProperty="(Button.Foreground).(SolidColorBrush.Color)"/> 
                                            </Storyboard>
                                        </BeginStoryboard>
                                    </Trigger.EnterActions>
                                    <Trigger.ExitActions>
                                        <BeginStoryboard>
                                            <Storyboard>
                                                <ColorAnimation Duration="0:0:0.2" BeginTime="0:0:0.2" Storyboard.TargetProperty="(Button.Foreground).(SolidColorBrush.Color)"/>
                                            </Storyboard>
                                        </BeginStoryboard>
                                    </Trigger.ExitActions>
                                </Trigger>
                            </ControlTemplate.Triggers>
                        </ControlTemplate>
                    </Setter.Value>
                </Setter>
            </Style>
        </Window.Resources>
        <Grid>
            <Rectangle Fill="{StaticResource box}" Margin="45,265,0,0" Name="rectangle1" HorizontalAlignment="Left" Width="50" Height="50" VerticalAlignment="Top" />
            <RadioButton Checked="RadioButton_Checked" HorizontalAlignment="Left" Margin="123,205,0,0" VerticalAlignment="Top">1F</RadioButton>
            <RadioButton Checked="RadioButton_Checked" HorizontalAlignment="Left" Margin="123,125,0,0" VerticalAlignment="Top">2F</RadioButton>
            <RadioButton Checked="RadioButton_Checked" HorizontalAlignment="Left" Margin="123,45,0,0" VerticalAlignment="Top">3F</RadioButton>
            <RadioButton Checked="RadioButton_Checked" HorizontalAlignment="Left" Margin="123,285,0,0" VerticalAlignment="Top" IsChecked="True">B1</RadioButton>
        </Grid>
    </Window>
    

在后台书写事件处理函数代码：



请不要惊讶我使用中文命名函数，假如你看过我自己写的程序的源代码，你就会对此保持沉默。

这就是传说中的中文函数“开始升降”：



在这个函数中，我们创建了一个 Thickness 的关键帧动画，Thickness 通常用来代表一个元素的上下左右4边，比如 Border 四个边的粗细就是用 Thickness 描述的，而这里的 Margin 属性也是 Thickness 类型。

一些要点我写在了图里，这里就不累述了。

“缓动计算”，是的，又一个神奇的中文函数，你可以在下面完整的源码中看看它是如何运算的，至少我是对它的内容毫无兴趣。

Code
    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Text;
    using System.Windows;
    using System.Windows.Controls;
    using System.Windows.Data;
    using System.Windows.Documents;
    using System.Windows.Input;
    using System.Windows.Media;
    using System.Windows.Media.Imaging;
    using System.Windows.Navigation;
    using System.Windows.Shapes;
    using System.Windows.Media.Animation;

    namespace 缓动动画
    {
        /**//// <summary>
        /// Window1.xaml 的交互逻辑
        /// </summary>
        public partial class Window1 : Window
        {
            public Window1()
            {
                InitializeComponent();
            }

            private void window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
            {

            }

            Storyboard s = new Storyboard();

            public double 缓动计算(TimeSpan 总时间, TimeSpan 现在时间, double 初始值, double 变动量)
            {
                var t = 现在时间.TotalSeconds /( 总时间.TotalSeconds / 2);
                if (t < 1) return (变动量 / 2 * Math.Pow(t, 5) + 初始值);
                return (变动量 / 2 * (Math.Pow(t - 2, 5) + 2) + 初始值);
            }

            private void RadioButton_Checked(object sender, RoutedEventArgs e)
            {
                开始升降((sender as RadioButton).Margin.Top - 5);
            }

            public void 开始升降(double 目标高度)
            {
                ThicknessAnimationUsingKeyFrames d = new ThicknessAnimationUsingKeyFrames();
                d.Duration = new Duration(TimeSpan.FromSeconds(Math.Abs((目标高度-rectangle1.Margin.Top)/80)));
                for (int i = 0; i < 100; i++)
                {
                    var t = new Thickness();
                    t.Left = rectangle1.Margin.Left;
                    t.Right = rectangle1.Margin.Right;
                    t.Bottom = rectangle1.Margin.Bottom;
                    t.Top=缓动计算(d.Duration.TimeSpan, TimeSpan.FromSeconds(d.Duration.TimeSpan.TotalSeconds / 100 * i), rectangle1.Margin.Top, 目标高度-rectangle1.Margin.Top);
                    d.KeyFrames.Add(new LinearThicknessKeyFrame(t, KeyTime.FromTimeSpan(TimeSpan.FromSeconds(d.Duration.TimeSpan.TotalSeconds / 100 * i))));
                }
                s.Children.Add(d);
                Storyboard.SetTargetName(d, rectangle1.Name);
                Storyboard.SetTargetProperty(d, new PropertyPath(Rectangle.MarginProperty));
                s.Begin(rectangle1);
            }
        }
    }
    

现在编译运行吧，随便点击一个楼层，你将会看到电梯平缓的起步，然后平缓的停靠在你所选的楼层上。



当然，即使是这样具有缓动效果的电梯，乘客也是很难生还的，但至少会比生硬的上飞下坠要好很多啦。

源代码下载