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文 || 張贺
Core Animation简介
- Core Animation，中文翻译为核心动画，它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。也就是说，使用少量的代码就可以实现非常强大的功能。
- Core Animation可以用在Mac OS X和iOS平台。
- Core Animation的动画执行过程都是在后台操作的，不会阻塞主线程。
- 要注意的是，Core Animation是直接作用在CALayer上的，并非UIView。
核心动画继承结构
核心动画继承结构图
图注：
- 核心动画中所有类都遵守CAMediaTiming。
- CAAnaimation是个抽象类，不具备动画效果，必须用它的子类（CAAnimationGroup和CATransition）才有动画效果。
- CAAnimationGroup（动画组），可以同时进行缩放，旋转。
- CATransition（转场动画），界面之间跳转都可以用转场动画。
- CAPropertyAnimation也是个抽象类，本身不具备动画效果，只有子类（CABasicAnimation和CAKeyframeAnimation）才有动画效果。
- CABasicAnimation（基础动画），做一些简单效果。
- CAKeyframeAnimation（帧动画），做一些连续的流畅的动画。
Core Animation的使用步骤
- 如果不是xcode5之后的版本，使用它需要先添加QuartzCore.framework和引入对应的框架<QuartzCore/QuartzCore.h>
- 开发步骤:
1.首先得有CALayer
2.初始化一个CAAnimation对象，并设置一些动画相关属性
3.通过调用CALayer的addAnimation:forKey:方法，增加CAAnimation对象到CALayer中，这样就能开始执行动画了
4.通过调用CALayer的removeAnimation:ForKey:方法可以停止CALayer中的动画
CAAnimation
CAAnimation - 简介
- 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
- 属性说明：(粗体代表来自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，不过还要设置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
CAAnimation - 动画的填充模式
- fillMode属性值（要想fillMode有效，最好设置removedOnCompletion = NO）
- 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
- kCAFillModeForwards 当动画结束后，layer会一直保持着动画最后的状态
- 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。
- kCAFillModeBoth 这个其实就是上面两个的合成.动画加入后开始之前，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
CAAnimation - 速度控制函数
- 速度控制函数(CAMediaTimingFunction)
- kCAMediaTimingFunctionLinear（线性）：匀速，给你一个相对静态的感觉
- kCAMediaTimingFunctionEaseIn（渐进）：动画缓慢进入，然后加速离开
- kCAMediaTimingFunctionEaseOut（渐出）：动画全速进入，然后减速的到达目的地
- 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
CAAnimation - 动画代理方法
/* Delegate methods for CAAnimation. */
@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
CAAnimation - 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;
}
CAPropertyAnimation
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
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
CABasicAnimation基础动画
基础动画，是CAPropertyAnimation的子类
属性说明:
fromValue：keyPath相应属性的初始值
toValue：keyPath相应属性的结束值-
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。#pragma mark 心跳效果 - (void) heartJump{ //创建动画 CABasicAnimation * anim = [CABasicAnimation animation]; //设置缩放属性 anim.keyPath = @"transform.scale"; anim.toValue = @0; //设置动画的其他属性 //设置动画的执行次数 MAXFLOAT 无线循环 anim.repeatCount = MAXFLOAT; //设置动画自动发转，怎么去，怎么回 anim.autoreverses = YES; //设置动画的执行时长 anim.duration = 0.25; //添加动画到层上 [self.heart.layer addAnimation:anim forKey:nil]; }
CAKeyframeAnimation关键帧动画
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
-
CABasicAnimation可看做是只有2个关键帧的CAKeyframeAnimation
#define angle2Rad(angle) ((angle) / 180.0 * M_PI) #pragma mark 沿着一条路径的动画 - (void)pathAnimation{ //创建帧动画 CAKeyframeAnimation *anim = [CAKeyframeAnimation animation]; //设置属性 anim.keyPath = @"position"; UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPath]; [path moveToPoint:CGPointMake(10, 50)]; [path addLineToPoint:CGPointMake(300, 300)]; anim.path = path.CGPath; anim.repeatCount = MAXFLOAT; anim.autoreverses = YES; anim.duration = 1; //添加动画 [self.redView.layer addAnimation:anim forKey:nil]; } #pragma mark 图标抖动 - (void)iconDance{ //创建帧动画 CAKeyframeAnimation *anim = [CAKeyframeAnimation animation]; //设置动画属性为旋转 anim.keyPath = @"transform.rotation"; //设置属性值为多个属性 anim.values = @[@(angle2Rad(-5)),@(angle2Rad(5)),@(angle2Rad(-5))]; //设置动画的执行次数 anim.repeatCount = MAXFLOAT; //添加动画 [self.icon.layer addAnimation:anim forKey:nil]; }
CAAnimationGroup动画组
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
-
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#pragma mark 动画组 - (void)grupAnimation{ //动画组可以执行一组动画 //创建一个动画组 CAAnimationGroup *group = [CAAnimationGroup animation]; //平移 CABasicAnimation *anim = [CABasicAnimation animation]; anim.keyPath = @"position.y"; anim.toValue = @400; //缩放 CABasicAnimation *scaleAnim = [CABasicAnimation animation]; scaleAnim.keyPath = @"transform.scale"; scaleAnim.toValue = @0.5; //设置动画组属性 group.animations = @[anim,scaleAnim]; // group.duration = 1; // group.repeatCount = MAXFLOAT; // group.autoreverses = YES; group.removedOnCompletion = NO; group.fillMode = kCAFillModeForwards; //添加动画 [self.redView.layer addAnimation:group forKey:nil]; /** 使用动画组的好处,不需要每次都去添加动画,设置动画完成时的属性. 只需要把要执行的动画,添加到动画组的animations数组当中即可, 最后把组动画添加到层上面,就会自动执行数组当中的动画. 动画完成时设置的属性也只需要设置一次. */ }
CATransition转场动画
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
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
-
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)#pragma mark 转场动画 - (void)transitionAnimation{ //转场动画 //什么是转场动画？ //就是从一个场景转换到另外一个场景，像导航控制器的push效果，就是一个转场 //创建一个转场动画 CATransition * anim = [CATransition animation]; //设置转场类型 anim.type = @"cube"; anim.duration = 1; //设置转场的方向 anim.subtype = kCATransitionFromLeft; //设置动画开始的位置 //anim.startProgress = 0.5; //设置动画结束的位置 //anim.endProgress = 0.8; //添加动画 [self.imageV.layer addAnimation:anim forKey:nil]; _i += 1; if (_i > 3) { _i = 1; } self.imageV.image = [UIImage imageNamed:[NSString stringWithFormat:@"%d",_i]]; //使用uiview进行转场动画 [UIView transitionWithView:self.imageV duration:1 options:UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromRight animations:^{ _i += 1; if (_i > 3) { _i = 1; } self.imageV.image = [UIImage imageNamed:[NSString stringWithFormat:@"%d",_i]]; } completion:nil]; }
使用UIView动画函数实现转场动画
单视图
+ (void)transitionWithView:(UIView *)view
duration:(NSTimeInterval)duration
options:(UIViewAnimationOptions)options
animations:(void (^ __nullable)(void))animations
completion:(void (^ __nullable)(BOOL finished))completion NS_AVAILABLE_IOS(4_0);
双视图
+ (void)transitionFromView:(UIView *)fromView
toView:(UIView *)toView
duration:(NSTimeInterval)duration
options:(UIViewAnimationOptions)options
completion:(void (^ __nullable)(BOOL finished))completion NS_AVAILABLE_IOS(4_0);
// toView added to fromView.superview, fromView removed from its superview
UIView动画与核心动画对比?
1.UIView和核心动画区别?
核心动画只能添加到CALayer
核心动画一切都是假象，并不会改变真实的值
2.什么时候使用UIView的动画?
如果需要与用户交互就使用UIView的动画
不需要与用户交互可以使用核心动画
3.什么场景使用核心动画最多?
在转场动画中，核心动画的类型比较多
根据一个路径做动画，只能用核心动画（帧动画）
动画组：同时做多个动画
