Android学习笔记： Android动画特效

朱雀 2022-06-05 09:23 319阅读 0赞

# Android学习笔记： Android动画特效 #

Android应用中各式各样的交互界面能体现一个Android应用独特的设计理念，为应用增色不少。为了要实现这些效果就需要用到Android中关于动画的API，Android中的动画效果主要分为`逐帧动画`、`补间动画`、`属性动画`。

## 逐帧动画(FramAnimation) ##

逐帧动画的原理与电影的原理一样，都是把一连串的静态图片按顺序依次显示，利用“视觉暂留”使人感觉“动画”的错觉。

### AnimationDrawable ###

逐帧动画一般采用AnimationDrawable显示，并用XML文件定义资源

[html] 
         
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         <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>   
         <animation-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:oneshot="false">   
            
         <item android:drawable="@drawable/image1" android:duration="60"/>   
         <item android:drawable="@drawable/image2" android:duration="60"/>   
         <item android:drawable="@drawable/image3" android:duration="60"/>   
         <item android:drawable="@drawable/image4" android:duration="60"/>   
         ……………   
         <item android:drawable="@drawable/image9" android:duration="60"/>   
         </animation-list>

定义的资源可以作为ImageView的资源文件使用：

[java] 
         
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         ImageView image = (ImageView) findViewById(R.id.frame_animation);   
             //获取在布局文件中设置的动画文件   
             final AnimationDrawable anim = (AnimationDrawable)image.getDrawable();   
             //为ImageView设置点击事件，点击开始动画，再次点击停止动画   
             image.setOnClickListener(new OnClickListener() {   
            
                 @Override   
                 public void onClick(View v) {   
                     if(anim.isRunning())    
                     {   
                         anim.stop();   
                     } else {   
                         anim.start();   
                     }   
                 }   
             });

如果不使用XML文件定义资源，也可以通过在JAVA代码中创建AnimationDrawable类，调用`addFrame(Drawable frame, int duration)`添加每一帧。  
逐帧动画效果：![20131120172926062][]

## 补间动画(TweenAnimation) ##

补间动画是只需指定开始状态与结束状态的“关键帧”，由系统根据配置计算出中间帧的一种动画。其本质上也是逐帧动画，只是不需要指定每一帧。Android使用Animation代表抽象的动画类，它包括如下几个子类：

*  AlphaAnimation: 透明度改变的动画。需指定开始与结束时的透明度，变化由0到1。
 *  ScaleAnimation: 缩放大小的动画。需指定开始与结束时以X、Y轴的缩放参数的缩放比，还可以指定缩放中心的坐标pivotX、pivotY。
 *  TranslateAnimation: 位移动画。需指定开始与结束位置的X、Y坐标。
 *  RotateAnimation: 旋转动画。需指定开始与结束的旋转角度，旋转中心轴pivotX、pivotY。

Animation都需要指定动画持续时间。

[java] 
         
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         //以图片中心为基准3秒内旋转9000度   
         RotateAnimation anim = new RotateAnimation(9000, 0, image.getWidth() / 2, image.getHeight() / 2);   
         anim.setDuration(3000);   
         image.setAnimation(anim);   
         //透明度由0到1   
         lphaAnimation anim = new AlphaAnimation(0, 1);   
         //由1倍缩放到3倍   
         ScaleAnimation anim = new ScaleAnimation(1, 3, 1, 3, image.getWidth() / 2, image.getHeight() / 2);   
         //从(0, 0)移动到(300, 300)   
         TranslateAnimation anim = new TranslateAnimation(0, 300, 0, 300);

为了控制系统在关键帧之间需要补入多少帧，具体在动画运行时何时补入，需要借助`Interpolator`。

Interpolator根据特定算法计算出整个动画所需动态插入帧的密度和位置，控制动画的变化速度，如匀速变化、加速、减速、抛物线速度等。Interpolator为一个接口，它的实现类有：

*  LinearInterpolator: 使动画均匀的速度改变
 *  AccelerateInterpolator: 是动画在开始的地方改变速度较慢，然后开始加速。
 *  AccelerateDecelerateInterpolator: 在动画开始、结束的地方速度变慢，在中间的时候加速。
 *  CycleInterpolator: 动画循环播放特定的次数，变化速度按正弦曲线改变。
 *  DecelerateInterpolator: 在动画开始的地方改变速度较块，然后开始减速。

补间动画一般在XML文件中用元素定义(可混合多种动画)，并在JAVA代码中用`AnimationUtils.loadAnimation(Context context, int Id)`加载自定义补间动画。

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         <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>   
         <set  xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"   
          >   
            
         <rotate    
             android:fromDegrees="3000"   
             android:toDegrees="0"   
             android:duration="1000"   
             android:pivotX="50%"   
             android:pivotY="50%"   
             android:interpolator="@android:anim/accelerate_interpolator"   
             />   
            
         <alpha   
             android:fromAlpha="1"   
             android:toAlpha="0.1"   
             android:duration="1000"   
             android:interpolator="@android:anim/linear_interpolator"   
             android:startOffset="500"   
             />   
            
         <scale    
             android:fromXScale="1"   
             android:toXScale="3"   
             android:fromYScale="1"   
             android:toYScale="3"   
             android:pivotX="50%"   
             android:pivotY="50%"   
             android:duration="1000"   
             android:startOffset="500"   
             android:interpolator="@android:anim/linear_interpolator"   
             />   
         </set>

补间动画效果： ![20131120172929390][]

### 自定义补间动画 ###

自定义补间动画需继承Animation类，并重写该类的 `applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t)`方法,其中参数说明如下:

*  interpolatedTime: 动画时间进行比。不管动画实际持续时间如何，当动画播放时，该参数总是自动从0 变化到1的。
 *  Transformation: 该参数代表了补间动画在不同时刻对图形或组件的变形程度。Transformation代表了对图片或视图的变形，该对象里封装了一个Matrix对象，对它所包装的Matrix进行位移、倾斜、旋转等变换时，Transformation将会控制对应的图片或视图进行相应的变换。

为了控制图片或View进行三维空间的变换，还需要借助于Android提供一个Camera，Camera提供了如下常用方法：

*  getMatrix(Matrix matrix): 将Camera所做的变换应用到指定的matrix上
 *  rotateX(float deg):将目标组件沿X轴旋转
 *  rotateY(float deg)：将目标组件沿Y轴旋转
 *  rotateZ(float deg)：将目标组件沿Z轴旋转
 *  translate(float x, float y, float z): 把目标组件在三维空间里进行位移变换
 *  applyToCanvas(Canvas canvas):把Camera所做的变换应用到Canvas上。

实现一个沿X轴旋转的自定义补间动画，其方法如下：

[java] 
         
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         @Override   
         protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) {   
             // TODO Auto-generated method stub   
             //camera保存初始状态   
             camera.save();   
             //绕X轴旋转   
             camera.rotateX(1000 * interpolatedTime);   
             //从Transformation获得Matrix   
             Matrix matrix = t.getMatrix();   
             //将变换应用到matrix上   
             camera.getMatrix(matrix);   
             //camera恢复初始状态   
             camera.restore();   
         }

自定义补间效果： ![20131120172906968][]

## 属性动画（只支持API11及以上） ##

若要在API11之前的版本使用属性动画，可以调用[Nine Old Androids][]开源库，使用方法与官方API一样，只是导入的包不同。

增强版补间动画，几乎可以定义任何属性变化，以及对任何对象执行动画（不管是否显示在屏幕上），属性动画需要定义的属性有：

*  动画持续时间（android:duration）默认属性300毫秒
 *  动画插值方式（android:interpolator）控制补入帧
 *  动画重复次数（android:repeatCount）
 *  重复行为（android:repeatMode）指定动画结束，重复下次动画时，是从开始帧播放到结束帧，还是从结束帧播放到开始帧
 *  动画集（）将多个属性动画合并成一组，既可以让这组属性动画按次序播放，也可以让这组属性动画同时播放。在属性动画资源文件中通过元素来组合，该元素的android:ordering属性指定该组动画是按次序播放的，还是同步播放。
 *  帧刷新率（）指定每隔多长时间播放一帧。默认为10毫秒

### 属性动画API ###

1.  Animator : 属性动画的基类，基本上被用于继承并重写它的相关方法。
2.  ValueAnimator : Animatior的子类，属性动画主要的时间引擎，它负责计算各个帧的属性值。它定义了属性动画的绝大部分的核心功能，包括计算各帧的相关属性值，负责处理更新事件。按属性值的类型控制计算规则。属性动画主要由两方面组成：1.计算各帧的相关属性值；2.为指定的对象设置这些计算后的值。ValueAnimator只负责第一方面的内容，因此程序必须根据ValueAnimator计算并监听值更新来更新对象的相关属性。
3.  ObjectAnimator : 它是ValueAnimator子类，允许程序员对指定对象的属性执行动画。实际应用中，ObjectAnimator使用起来更加简单，因此更加常用，少数场景下，由于ObjectAnimator存在一些限制，需要考虑使用ValueAnimator
4.  AnimatorSet : 他是Animatior的子类，用于组合多个Animator，并指定多个Animator是按次序播放，还是同时播放

要使用属性动画还需使用一个Evaluator，该工具类控制属性动画如何计算属性值。Android提供了如下Evaluator：

*  IntEvaluator: 用于计算int类型属性值的计算器
 *  FloatEvaluator： 计算float类型属性值
 *  ArgbEvaluator： 计算以十六进制表示的颜色的计算器
 *  TypeEvaluator： 计算器接口，可以通过实现该接口来实现自定义计算器。

#### 使用ValueAnimatior创建动画: ####

1.  调用ValueAnimator的onInt()、onfloat() 、ofObject()静态方法创建ValueAnimator实例
2.  调用ValueAnimator的setXxx()设置动画持续时间、插值方式、重复次数等
3.  调用start()方法启动动画
4.  为ValueAnimator注册AnimatorUpdateListener监听器，在该监听器中可以监听ValueAnimator计算出来的值的改变，并将这些值应用到指定对象
    
        [java] 
               
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               ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofFloat(0.1f, 1f);     
               animator.setDuration(3000);     
               animator.start();

上面的例子只是计算了在3000毫秒里float的值从0.1到1的变化的值，并没有把这些计算的值应用到任何对象上，因此也不会显示任何动画。

除此之外，还可以提供一个自定义的Evaluator计算器，例如：

[java] 
         
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         ValueAnimator anim = ValueAnimator.ofObject(new MyTypeEvaluator(), startVal, endVal);

如果希望使用ValueAnimator创建动画，还需要注册一个监听器：AnimatorUpdateListener，该监听器负责更新对象的属性值，实现这个监听的时候，可以通过getAnimatiedValue()的方法来获取当前帧的值，并将该计算出来的值应用到指定对象上。

#### 使用ObjectAnimator创建动画 ####

ObjectAnimator继承了ValueAnimator，ObjectAnimatior在创建时需要指定对象和对象属性， 因此不需要注册AnimatorUpdateListener。

ObjectAnimator anim = ObjectAnimator.ofFloat(foo, “alpha”, 0f, 1f);

注意事项：

*  要为指定对象的对应属性提供setter方法，如上例中需要为foo提供setAlpha(float value)方法
 *  如果调用ObjectAnimator的ofInt、ofFloat()等方法时values..参数只提供了一个值，则该值会被认为是结束值，而方法中的对象应该为该属性提供一个getter方法，该getter方法返回的值将被作为开始值。
 *  如果动画对象是View，为了能显示动画效果，可能还需要在onAnimationUpdate()事件监听方法中调用View.invalidate()方法来刷新屏幕的显示，比如对Drawable对象的color属性执行动画。但View定义的setter方法，如setAlpha()等，都会自动的调用invalidate()方法，因此不需要额外的调用invalidate()方法。

具体例子如下：

[java] 
         
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         @Override   
            public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {   
                // TODO Auto-generated method stub   
                //过滤触摸事件，只对按下和移动事件进行响应   
                if(event.getAction() != MotionEvent.ACTION_DOWN &&    
                        event.getAction() != MotionEvent.ACTION_MOVE) {   
                    return false;   
                }   
                BitmapHolder newBmp = addBmp(event.getX(), event.getY());   
                float startY = newBmp.getY();   
                float endY = getHeight() - 15f;   
                float h = (float)getHeight();   
                float eventY = event.getY();   
                int duration = (int)(500 * ((h - eventY) / h));   
            
                //掉落动画   
                ObjectAnimator fallAnimation = ObjectAnimator.ofFloat(newBmp, "y", startY, endY);   
                fallAnimation.setDuration(duration);   
                fallAnimation.setInterpolator(new AccelerateInterpolator());   
                //重复次数为1，重复模式为恢复模式，使得图片落下后回弹   
                fallAnimation.setRepeatCount(1);   
                fallAnimation.setRepeatMode(ValueAnimator.REVERSE);   
            
                //旋转动画   
                ObjectAnimator rotateAnimation = ObjectAnimator.ofFloat(newBmp, "rotate", 8000, 0);   
                rotateAnimation.setDuration(duration);   
                rotateAnimation.setInterpolator(new AccelerateInterpolator());   
                rotateAnimation.setRepeatCount(1);   
                rotateAnimation.setRepeatMode(ValueAnimator.REVERSE);   
                //缩放动画   
                ObjectAnimator scaleAnimation = ObjectAnimator.ofFloat(newBmp, "scale", 1, 4);   
                scaleAnimation.setDuration(duration);   
                scaleAnimation.setInterpolator(new AccelerateInterpolator());   
                scaleAnimation.setRepeatCount(1);   
                scaleAnimation.setRepeatMode(ValueAnimator.REVERSE);   
                //消失动画   
                ObjectAnimator fadeAnimation = ObjectAnimator.ofInt(newBmp, "a", 255, 0);   
                fadeAnimation.setDuration(500);   
                fadeAnimation.setInterpolator(new AccelerateInterpolator());   
                //动画集，设置动画为同时播放   
                AnimatorSet animSet = new AnimatorSet();   
                animSet.play(fallAnimation).with(rotateAnimation);   
                animSet.play(rotateAnimation).with(scaleAnimation);   
            
                //监控动画状态，动画完结后移除图片   
                fadeAnimation.addListener(new AnimatorListener() {   
            
                    @Override   
                    public void onAnimationStart(Animator animation) {   
                        // TODO Auto-generated method stub   
            
                    }   
            
                    @Override   
                    public void onAnimationRepeat(Animator animation) {   
                        // TODO Auto-generated method stub   
            
                    }   
            
                    @Override   
                    public void onAnimationEnd(Animator animation) {   
                        // TODO Auto-generated method stub   
                        bmps.remove(((ObjectAnimator)animation).getTarget());   
                    }   
            
                    @Override   
                    public void onAnimationCancel(Animator animation) {   
                        // TODO Auto-generated method stub   
            
                    }   
                });   
                //先播放图片动画，完成后播放消失动画   
                AnimatorSet animatorSet = new AnimatorSet();   
                animatorSet.play(fadeAnimation).after(animSet);   
            
                animatorSet.start();   
                return true;   
            }

属性动画效果： ![20131120172938953][]

*  [实例程序][Link 1]
 *  [实例程序源码][Link 2]

[20131120172926062]: /images/20220605/0d72eefb43a844a3bf305c0fff27b354.png
[20131120172929390]: /images/20220605/17cac4802b524c8cb28b5b0b0ab2c996.png
[20131120172906968]: /images/20220605/d549b1abc23a4a71b315cd846b9aa6aa.png
[Nine Old Androids]: https://github.com/JakeWharton/NineOldAndroids?source=c#nine-old-androids
[20131120172938953]: /images/20220605/5a40ef756da846ccb96ae3ca3a2cc0f7.png
[Link 1]: http://download.csdn.net/detail/u012485942/6582189
[Link 2]: http://download.csdn.net/detail/u012485942/6582231