Android:自定义动画神器-插值器与估值器(含实例教学)
动画的使用 是
Android
开发中常用的知识可是动画的种类繁多、使用复杂,每当需要 采用自定义动画 实现 复杂的动画效果时,很多开发者就显得束手无策
Android中 补间动画 & 属性动画实现动画的原理是:
其中,步骤2中的 插值器(
Interpolator
)和估值器(TypeEvaluator
)是实现 复杂动画效果的关键本文主要讲解 将详细讲解 插值器(
Interpolator
)和估值器(TypeEvaluator
),通过阅读本文你将能轻松实现复杂的动画效果
目录
1. 插值器(Interpolator)
1.1 简介
定义:一个接口
作用:设置 属性值 从初始值过渡到结束值 的变化规律
如匀速、加速 & 减速 等等
1.2 应用场景
实现非线性运动的动画效果
非线性运动:动画改变的速率不是一成不变的,如加速 & 减速运动都属于非线性运动
1.3 具体使用
a. 设置方式
插值器在动画的使用有两种方式:在XML / Java代码中设置:
设置方法1:在 动画效果的XML代码中设置插值器属性android:interpolator
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<scale xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:interpolator="@android:anim/overshoot_interpolator"
// 通过资源ID设置插值器
android:duration="3000"
android:fromXScale="0.0"
android:fromYScale="0.0"
android:pivotX="50%"
android:pivotY="50%"
android:toXScale="2"
android:toYScale="2" />
设置方法2:在 Java 代码中设置
Button mButton = (Button) findViewById(R.id.Button);
// 步骤1:创建 需要设置动画的 视图View
Animation alphaAnimation = new AlphaAnimation(1,0);
// 步骤2:创建透明度动画的对象 & 设置动画效果
alphaAnimation.setDuration(3000);
Interpolator overshootInterpolator = new OvershootInterpolator();
// 步骤3:创建对应的插值器类对象
alphaAnimation.setInterpolator(overshootInterpolator);
// 步骤4:给动画设置插值器
mButton.startAnimation(alphaAnimation);
// 步骤5:播放动画
那么使用插值器时的资源ID是什么呢?即有哪些类型的插值器可供我们使用呢?
下面将介绍
Android
内置默认的插值器
b. 系统内置插值器类型
Android
内置了 9 种内置的插值器实现:
作用 | 资源ID | 对应的Java类 |
---|---|---|
动画加速进行 | @android:anim/accelerate_interpolator | AccelerateInterpolator |
快速完成动画,超出再回到结束样式 | @android:anim/overshoot_interpolator | OvershootInterpolator |
先加速再减速 | @android:anim/accelerate_decelerate_interpolator | AccelerateDecelerateInterpolator |
先退后再加速前进 | @android:anim/anticipate_interpolator | AnticipateInterpolator |
先退后再加速前进,超出终点后再回终点 | @android:anim/anticipate_overshoot_interpolator | AnticipateOvershootInterpolator |
最后阶段弹球效果 | @android:anim/bounce_interpolator | BounceInterpolator |
周期运动 | @android:anim/cycle_interpolator | CycleInterpolator |
减速 | @android:anim/decelerate_interpolator | DecelerateInterpolator |
匀速 | @android:anim/linear_interpolator | LinearInterpolator |
使用时:
当在XML文件设置插值器时,只需传入对应的插值器资源ID即可
当在Java代码设置插值器时,只需创建对应的插值器对象即可
系统默认的插值器是
AccelerateDecelerateInterpolator
,即先加速后减速
系统内置插值器的效果图:
使用
Android
内置的插值器能满足大多数的动画需求如果上述9个插值器无法满足需求,还可以自定义插值器
下面将介绍如何自定义插值器(
Interpolator
)
c. 自定义插值器
本质:根据动画的进度(0%-100%)计算出当前属性值改变的百分比
具体使用:自定义插值器需要实现
Interpolator
/TimeInterpolator
接口 & 复写getInterpolation()
补间动画 实现
Interpolator
接口;属性动画实现TimeInterpolator
接口
TimeInterpolator
接口是属性动画中新增的,用于兼容Interpolator
接口,这使得所有过去的Interpolator
实现类都可以直接在属性动画使用
// Interpolator接口
public interface Interpolator {
// 内部只有一个方法
float getInterpolation(float input) {
// 参数说明
// input值值变化范围是0-1,且随着动画进度(0% - 100% )均匀变化
// 即动画开始时,input值 = 0;动画结束时input = 1
// 而中间的值则是随着动画的进度(0% - 100%)在0到1之间均匀增加
...// 插值器的计算逻辑
return xxx;
// 返回的值就是用于估值器继续计算的fraction值,下面会详细说明
}
// TimeInterpolator接口
// 同上
public interface TimeInterpolator {
float getInterpolation(float input);
}
在学习自定义插值器前,我们先来看两个已经实现好的系统内置差值器:
匀速插值器:
LinearInterpolator
先加速再减速 插值器:
AccelerateDecelerateInterpolator
// 匀速差值器:LinearInterpolator
@HasNativeInterpolator
public class LinearInterpolator extends BaseInterpolator implements NativeInterpolatorFactory {
// 仅贴出关键代码
...
public float getInterpolation(float input) {
return input;
// 没有对input值进行任何逻辑处理,直接返回
// 即input值 = fraction值
// 因为input值是匀速增加的,因此fraction值也是匀速增加的,所以动画的运动情况也是匀速的,所以是匀速插值器
}
// 先加速再减速 差值器:AccelerateDecelerateInterpolator
@HasNativeInterpolator
public class AccelerateDecelerateInterpolator implements Interpolator, NativeInterpolatorFactory {
// 仅贴出关键代码
...
public float getInterpolation(float input) {
return (float)(Math.cos((input + 1) * Math.PI) / 2.0f) + 0.5f;
// input的运算逻辑如下:
// 使用了余弦函数,因input的取值范围是0到1,那么cos函数中的取值范围就是π到2π。
// 而cos(π)的结果是-1,cos(2π)的结果是1
// 所以该值除以2加上0.5后,getInterpolation()方法最终返回的结果值还是在0到1之间。只不过经过了余弦运算之后,最终的结果不再是匀速增加的了,而是经历了一个先加速后减速的过程
// 所以最终,fraction值 = 运算后的值 = 先加速后减速
// 所以该差值器是先加速再减速的
}
}
从上面看出,自定义插值器的关键在于:对input值 根据动画的进度(0%-100%)通过逻辑计算 计算出当前属性值改变的百分比
下面我将用一个实例来说明该如何自定义插值器
实例
目的:写一个自定义
Interpolator
:先减速后加速
步骤1:根据需求实现Interpolator接口 DecelerateAccelerateInterpolator.java
/**
* Created by Carson_Ho on 17/4/19.
*/
public class DecelerateAccelerateInterpolator implements TimeInterpolator {
@Override
public float getInterpolation(float input) {
float result;
if (input <= 0.5) {
result = (float) (Math.sin(Math.PI * input)) / 2;
// 使用正弦函数来实现先减速后加速的功能,逻辑如下:
// 因为正弦函数初始弧度变化值非常大,刚好和余弦函数是相反的
// 随着弧度的增加,正弦函数的变化值也会逐渐变小,这样也就实现了减速的效果。
// 当弧度大于π/2之后,整个过程相反了过来,现在正弦函数的弧度变化值非常小,渐渐随着弧度继续增加,变化值越来越大,弧度到π时结束,这样从0过度到π,也就实现了先减速后加速的效果
} else {
result = (float) (2 - Math.sin(Math.PI * input)) / 2;
}
return result;
// 返回的result值 = 随着动画进度呈先减速后加速的变化趋势
}
}
MainActivity.java
mButton = (Button) findViewById(R.id.Button);
// 创建动画作用对象:此处以Button为例
float curTranslationX = mButton.getTranslationX();
// 获得当前按钮的位置
ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(mButton, "translationX", curTranslationX, 300,curTranslationX);
// 创建动画对象 & 设置动画
// 表示的是:
// 动画作用对象是mButton
// 动画作用的对象的属性是X轴平移
// 动画效果是:从当前位置平移到 x=1500 再平移到初始位置
animator.setDuration(5000);
animator.setInterpolator(new DecelerateAccelerateInterpolator());
// 设置插值器
animator.start();
// 启动动画
效果图
2. 估值器(TypeEvaluator)
2.1 简介
定义:一个接口
作用:设置 属性值 从初始值过渡到结束值 的变化具体数值
插值器(
Interpolator
)决定 值 的变化规律(匀速、加速blabla),即决定的是变化趋势;而接下来的具体变化数值则交给 而估值器属性动画特有的属性
2.2 应用场景
协助插值器 实现非线性运动的动画效果
非线性运动:动画改变的速率不是一成不变的,如加速 & 减速运动都属于非线性运动
2.3 具体使用
a. 设置方式
ObjectAnimator anim = ObjectAnimator.ofObject(myView2, "height", new Evaluator(),1,3);
// 在第4个参数中传入对应估值器类的对象
// 系统内置的估值器有3个:
// IntEvaluator:以整型的形式从初始值 - 结束值 进行过渡
// FloatEvaluator:以浮点型的形式从初始值 - 结束值 进行过渡
// ArgbEvaluator:以Argb类型的形式从初始值 - 结束值 进行过渡
效果图
如果上述内置的估值器无法满足需求,还可以自定义估值器 下面将介绍如何自定义插值器(Interpolator)
b. 自定义估值器
本质:根据 插值器计算出当前属性值改变的百分比 & 初始值 & 结束值 来计算 当前属性具体的数值
如:动画进行了50%(初始值=100,结束值=200 ),那么匀速插值器计算出了当前属性值改变的百分比是50%,那么估值器则负责计算当前属性值 = 100 + (200-100)x50% = 150.
具体使用:自定义估值器需要实现 TypeEvaluator接口 & 复写
evaluate()
public interface TypeEvaluator {
public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {
// 参数说明
// fraction:插值器getInterpolation()的返回值
// startValue:动画的初始值
// endValue:动画的结束值
....// 估值器的计算逻辑
return xxx;
// 赋给动画属性的具体数值
// 使用反射机制改变属性变化
// 特别注意
// 那么插值器的input值 和 估值器fraction有什么关系呢?
// 答:input的值决定了fraction的值:input值经过计算后传入到插值器的getInterpolation(),然后通过实现getInterpolation()中的逻辑算法,根据input值来计算出一个返回值,而这个返回值就是fraction了
}
}
在学习自定义插值器前,我们先来看一个已经实现好的系统内置差值器:浮点型插值器:FloatEvaluator
public class FloatEvaluator implements TypeEvaluator {
// FloatEvaluator实现了TypeEvaluator接口
// 重写evaluate()
public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {
// 参数说明
// fraction:表示动画完成度(根据它来计算当前动画的值)
// startValue、endValue:动画的初始值和结束值
float startFloat = ((Number) startValue).floatValue();
return startFloat + fraction * (((Number) endValue).floatValue() - startFloat);
// 初始值 过渡 到结束值 的算法是:
// 1. 用结束值减去初始值,算出它们之间的差值
// 2. 用上述差值乘以fraction系数
// 3. 再加上初始值,就得到当前动画的值
}
}
属性动画中的
ValueAnimator.ofInt()
&ValueAnimator.ofFloat()
都具备系统内置的估值器,即FloatEvaluator
&IntEvaluator
即系统已经默认实现了 如何从初始值 过渡到 结束值 的逻辑
但对于
ValueAnimator.ofObject()
,从上面的工作原理可以看出并没有系统默认实现,因为对对象的动画操作复杂 & 多样,系统无法知道如何从初始对象过度到结束对象因此,对于
ValueAnimator.ofObject()
,我们需自定义估值器(TypeEvaluator
)来告知系统如何进行从 初始对象 过渡到 结束对象的逻辑自定义实现的逻辑如下
// 实现TypeEvaluator接口
public class ObjectEvaluator implements TypeEvaluator{
// 复写evaluate()
// 在evaluate()里写入对象动画过渡的逻辑
@Override
public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {
// 参数说明
// fraction:表示动画完成度(根据它来计算当前动画的值)
// startValue、endValue:动画的初始值和结束值
... // 写入对象动画过渡的逻辑
return value;
// 返回对象动画过渡的逻辑计算后的值
}
实例说明
下面我将用实例说明 该如何自定义
TypeEvaluator
接口并通过ValueAnimator.ofObject()
实现动画效果实现的动画效果:一个圆从一个点 移动到 另外一个点
工程目录文件如下:
步骤1:定义对象类
因为
ValueAnimator.ofObject()
是面向对象操作的,所以需要自定义对象类。本例需要操作的对象是 圆的点坐标 Point.java
public class Point {
// 设置两个变量用于记录坐标的位置
private float x;
private float y;
// 构造方法用于设置坐标
public Point(float x, float y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
// get方法用于获取坐标
public float getX() {
return x;
}
public float getY() {
return y;
}
}
步骤2:根据需求实现TypeEvaluator接口
实现
TypeEvaluator
接口的目的是自定义如何 从初始点坐标 过渡 到结束点坐标;本例实现的是一个从左上角到右下角的坐标过渡逻辑。
PointEvaluator.java
// 实现TypeEvaluator接口
public class PointEvaluator implements TypeEvaluator {
// 复写evaluate()
// 在evaluate()里写入对象动画过渡的逻辑
@Override
public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {
// 将动画初始值startValue 和 动画结束值endValue 强制类型转换成Point对象
Point startPoint = (Point) startValue;
Point endPoint = (Point) endValue;
// 根据fraction来计算当前动画的x和y的值
float x = startPoint.getX() + fraction * (endPoint.getX() - startPoint.getX());
float y = startPoint.getY() + fraction * (endPoint.getY() - startPoint.getY());
// 将计算后的坐标封装到一个新的Point对象中并返回
Point point = new Point(x, y);
return point;
}
}
上面步骤是根据需求自定义
TypeEvaluator
的实现下面将讲解如何通过对
Point
对象进行动画操作,从而实现整个自定义View的动画效果。
步骤3:将属性动画作用到自定义View当中
MyView.java
/**
* Created by Carson_Ho on 17/4/18.
*/
public class MyView extends View {
// 设置需要用到的变量
public static final float RADIUS = 70f;// 圆的半径 = 70
private Point currentPoint;// 当前点坐标
private Paint mPaint;// 绘图画笔
// 构造方法(初始化画笔)
public MyView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
// 初始化画笔
mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
mPaint.setColor(Color.BLUE);
}
// 复写onDraw()从而实现绘制逻辑
// 绘制逻辑:先在初始点画圆,通过监听当前坐标值(currentPoint)的变化,每次变化都调用onDraw()重新绘制圆,从而实现圆的平移动画效果
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
// 如果当前点坐标为空(即第一次)
if (currentPoint == null) {
currentPoint = new Point(RADIUS, RADIUS);
// 创建一个点对象(坐标是(70,70))
// 在该点画一个圆:圆心 = (70,70),半径 = 70
float x = currentPoint.getX();
float y = currentPoint.getY();
canvas.drawCircle(x, y, RADIUS, mPaint);
// (重点关注)将属性动画作用到View中
// 步骤1:创建初始动画时的对象点& 结束动画时的对象点
Point startPoint = new Point(RADIUS, RADIUS);// 初始点为圆心(70,70)
Point endPoint = new Point(700, 1000);// 结束点为(700,1000)
// 步骤2:创建动画对象 & 设置初始值 和 结束值
ValueAnimator anim = ValueAnimator.ofObject(new PointEvaluator(), startPoint, endPoint);
// 参数说明
// 参数1:TypeEvaluator 类型参数 - 使用自定义的PointEvaluator(实现了TypeEvaluator接口)
// 参数2:初始动画的对象点
// 参数3:结束动画的对象点
// 步骤3:设置动画参数
anim.setDuration(5000);
// 设置动画时长
// 步骤3:通过 值 的更新监听器,将改变的对象手动赋值给当前对象
// 此处是将 改变后的坐标值对象 赋给 当前的坐标值对象
// 设置 值的更新监听器
// 即每当坐标值(Point对象)更新一次,该方法就会被调用一次
anim.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
@Override
public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
currentPoint = (Point) animation.getAnimatedValue();
// 将每次变化后的坐标值(估值器PointEvaluator中evaluate()返回的Piont对象值)到当前坐标值对象(currentPoint)
// 从而更新当前坐标值(currentPoint)
// 步骤4:每次赋值后就重新绘制,从而实现动画效果
invalidate();
// 调用invalidate()后,就会刷新View,即才能看到重新绘制的界面,即onDraw()会被重新调用一次
// 所以坐标值每改变一次,就会调用onDraw()一次
}
});
anim.start();
// 启动动画
} else {
// 如果坐标值不为0,则画圆
// 所以坐标值每改变一次,就会调用onDraw()一次,就会画一次圆,从而实现动画效果
// 在该点画一个圆:圆心 = (30,30),半径 = 30
float x = currentPoint.getX();
float y = currentPoint.getY();
canvas.drawCircle(x, y, RADIUS, mPaint);
}
}
}
步骤4:在布局文件加入自定义View空间
activity_main.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
tools:context="scut.carson_ho.valueanimator_ofobject.MainActivity">
<scut.carson_ho.valueanimator_ofobject.MyView
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
/>
</RelativeLayout>
步骤5:在主代码文件设置显示视图
MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
}
}