Android 雷达扫描动画效果实现

在新浪微博上有一个雷达功能,感觉类似于微信附近的人。只是多了一个类似于雷达扫描效果的动画,某些知名安全软件也有这样的雷达效果,因此在这里学习一下。

首先看一下效果图,有个整体的印象

雷达动画

好了,为了便于理解,这里就按照动画所见内容依次展开来说

准备

这里决定采用canvas(画布)和paint(画笔)实现了这个简单动画控件。

由图片可以看到有两条交叉的十字线、几个圆圈和一些白点,那么首先定义一下所需的画笔,画布及一些数据

        setBackgroundColor(Color.TRANSPARENT);

        //宽度=5,抗锯齿,描边效果的白色画笔
        mPaintLine = new Paint();
        mPaintLine.setStrokeWidth(5);
        mPaintLine.setAntiAlias(true);
        mPaintLine.setStyle(Style.STROKE);
        mPaintLine.setColor(Color.WHITE);

        //宽度=5,抗锯齿,描边效果的浅绿色画笔
        mPaintCircle = new Paint();
        mPaintCircle.setStrokeWidth(5);
        mPaintCircle.setAntiAlias(true);
        mPaintCircle.setStyle(Style.FILL);
        mPaintCircle.setColor(0x99000000);

        //暗绿色的画笔
        mPaintSector = new Paint();
        mPaintSector.setColor(0x9D00ff00);
        mPaintSector.setAntiAlias(true);
        //定义一个暗绿色的梯度渲染
        mShader = new SweepGradient(viewSize / 2, viewSize / 2,
 Color.TRANSPARENT, Color.GREEN);
        mPaintSector.setShader(mShader);

        //白色实心画笔
        mPaintPoint=new Paint();
        mPaintPoint.setColor(Color.WHITE);
        mPaintPoint.setStyle(Style.FILL);

        //随机生成一些数组点,模拟雷达扫描结果
        point_x = UtilTools.Getrandomarray(15, 300);
        point_y = UtilTools.Getrandomarray(15, 300);

这里说一下这个SweepGradient

SweepGradient的构造函数:

public SweepGradient(float cx, float cy, int[] colors, float[] positions)
public SweepGradient(float cx, float cy, int color0, int color1)

其中cx,cy 指定圆心, color1,color0 或 colors 指定渐变的颜色 ,对于使用多于两种颜色时,还可以通过positions 指定每种颜色的相对位置,positions 设为NULL时表示颜色均匀分布。

绘制基本图形

        canvas.drawCircle(viewSize / 2, viewSize / 2, 350, mPaintCircle);
        canvas.drawCircle(viewSize / 2, viewSize / 2, 255, mPaintLine);
        canvas.drawCircle(viewSize / 2, viewSize / 2, 125, mPaintLine);
        canvas.drawCircle(viewSize / 2, viewSize / 2, 350, mPaintLine);
        //绘制两条十字线
        canvas.drawLine(viewSize / 2, 0, viewSize / 2, viewSize, mPaintLine);
        canvas.drawLine(0, viewSize / 2, viewSize, viewSize / 2, mPaintLine);

这样就绘制除了整个UI,接下来加上动画,就可以实现整体的效果。

动画实现

这里实现动画的时候,用到了Matrix这个东西,也就是矩阵。上学的时候,线性代数老师讲各种线性变换时,脑子里在想,这玩意是干嘛使得,现在总算是遇上了,现在看起来也是云里雾里。总的来说就是可以使用Matrix实现强大的图形动画,包括位移、旋转、缩放及透明变化等效果,matrix有着一系列的setTranslate,setRotate,setScale等方法。很方便的实现图形各种变换,主要还是需要理解各种变换。

对Matrix有兴趣的同学可以深入研究一下,这篇博客对此讲的很仔细(估计是学霸写的)。

  • 动画实现线程
    protected class ScanThread extends Thread {

        private RadarView view;

        public ScanThread(RadarView view) {
            // TODO Auto-generated constructor stub
            this.view = view;
        }

        @Override
        public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            while (threadRunning) {
                if (isstart) {
                    view.post(new Runnable() {
                        public void run() {
                            start = start + 1;
                            matrix = new Matrix();
                            //设定旋转角度,制定进行转转操作的圆心
//                            matrix.postRotate(start, viewSize / 2, viewSize / 2);
//                            matrix.setRotate(start,viewSize/2,viewSize/2);
                            matrix.preRotate(direction*start,viewSize/2,viewSize/2);
                            view.invalidate();

                        }
                    });
                    try {
                        Thread.sleep(5);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }

首先,这里在一个独立线程中不断的对start做累加,作为旋转角度。然后将其和matrix关联。这里尝试使用了matrix的三个方法,暂时没有发现区别。

  • 动画绘制
    接下来在onDraw方法中不断绘制图形即可
        //根据matrix中设定角度,不断绘制shader,呈现出一种扇形扫描效果
        canvas.concat(matrix);
        canvas.drawCircle(viewSize / 2, viewSize / 2, 350, mPaintSector);

最终实现

好了,最终整体的代码如下:

public class RadarView extends FrameLayout {

    private Context mContext;
    private int viewSize = 800;
    private Paint mPaintLine;
    private Paint mPaintCircle;
    private Paint mPaintSector;
    public boolean isstart = false;
    private ScanThread mThread;
    private Paint mPaintPoint;
    //旋转效果起始角度
    private int start = 0;

    private int[] point_x;
    private int[] point_y;

    private Shader mShader;

    private Matrix matrix;

    public final static int CLOCK_WISE=1;
    public final static int ANTI_CLOCK_WISE=-1;

    @IntDef({ CLOCK_WISE, ANTI_CLOCK_WISE })
    public @interface RADAR_DIRECTION {

    }
    //默认为顺时针呢
    private final static int DEFAULT_DIERCTION=CLOCK_WISE;

    //设定雷达扫描方向
    private int direction=DEFAULT_DIERCTION;

    private boolean threadRunning = true;

    public RadarView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        // TODO Auto-generated constructor stub
        mContext = context;
        initPaint();
    }

    public RadarView(Context context) {
        super(context);
        // TODO Auto-generated constructor stub
        mContext = context;
        initPaint();

    }

    private void initPaint() {
        // TODO Auto-generated method stub
        setBackgroundColor(Color.TRANSPARENT);

        //宽度=5,抗锯齿,描边效果的白色画笔
        mPaintLine = new Paint();
        mPaintLine.setStrokeWidth(5);
        mPaintLine.setAntiAlias(true);
        mPaintLine.setStyle(Style.STROKE);
        mPaintLine.setColor(Color.WHITE);

        //宽度=5,抗锯齿,描边效果的浅绿色画笔
        mPaintCircle = new Paint();
        mPaintCircle.setStrokeWidth(5);
        mPaintCircle.setAntiAlias(true);
        mPaintCircle.setStyle(Style.FILL);
        mPaintCircle.setColor(0x99000000);

        //暗绿色的画笔
        mPaintSector = new Paint();
        mPaintSector.setColor(0x9D00ff00);
        mPaintSector.setAntiAlias(true);
        mShader = new SweepGradient(viewSize / 2, viewSize / 2, Color.TRANSPARENT, Color.GREEN);
        mPaintSector.setShader(mShader);

        //白色实心画笔
        mPaintPoint=new Paint();
        mPaintPoint.setColor(Color.WHITE);
        mPaintPoint.setStyle(Style.FILL);

        //随机生成的点,模拟雷达扫描结果
        point_x = UtilTools.Getrandomarray(15, 300);
        point_y = UtilTools.Getrandomarray(15, 300);

    }

    public void setViewSize(int size) {
        this.viewSize = size;
        setMeasuredDimension(viewSize, viewSize);
    }

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        // TODO Auto-generated method stub
        setMeasuredDimension(viewSize, viewSize);
    }

    public void start() {
        mThread = new ScanThread(this);
        mThread.setName("radar");
        mThread.start();
        threadRunning = true;
        isstart = true;
    }

    public void stop() {
        if (isstart) {
            threadRunning = false;
            isstart = false;
        }
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        // TODO Auto-generated method stub
        canvas.drawCircle(viewSize / 2, viewSize / 2, 350, mPaintCircle);
        canvas.drawCircle(viewSize / 2, viewSize / 2, 255, mPaintLine);
        canvas.drawCircle(viewSize / 2, viewSize / 2, 125, mPaintLine);
        canvas.drawCircle(viewSize / 2, viewSize / 2, 350, mPaintLine);
        //绘制两条十字线
        canvas.drawLine(viewSize / 2, 0, viewSize / 2, viewSize, mPaintLine);
        canvas.drawLine(0, viewSize / 2, viewSize, viewSize / 2, mPaintLine);
        

        //这里在雷达扫描过制定圆周度数后,将随机绘制一些白点,模拟搜索结果
        if (start > 100) {
            for (int i = 0; i < 2; i++) {
                canvas.drawCircle(viewSize / 2 + point_x[i], viewSize / 2 + point_y[i], 10, mPaintPoint);
            }
        }
        if (start > 200) {
            for (int i = 2; i < 5; i++) {
                canvas.drawCircle(viewSize / 2 + point_x[i], viewSize / 2 + point_y[i], 10, mPaintPoint);
            }
        }
        if (start > 300) {
            for (int i = 5; i < 9; i++) {
                canvas.drawCircle(viewSize / 2 + point_x[i], viewSize / 2 + point_y[i], 10, mPaintPoint);
            }
        }
        if (start > 500) {
            for (int i = 9; i < 11; i++) {
                canvas.drawCircle(viewSize / 2 + point_x[i], viewSize / 2 + point_y[i], 10, mPaintPoint);
            }
        }
        if (start > 800) {
            for (int i = 11; i < point_x.length; i++) {
                canvas.drawCircle(viewSize / 2 + point_x[i], viewSize / 2 + point_y[i], 10, mPaintPoint);
            }
        }

        //根据matrix中设定角度,不断绘制shader,呈现出一种扇形扫描效果
        canvas.concat(matrix);
        canvas.drawCircle(viewSize / 2, viewSize / 2, 350, mPaintSector);
        super.onDraw(canvas);
    }

    public void setDirection(@RADAR_DIRECTION int direction) {
        if (direction != CLOCK_WISE && direction != ANTI_CLOCK_WISE) {
            throw new IllegalArgumentException("Use @RADAR_DIRECTION constants only!");
        }
        this.direction = direction;
    }

    protected class ScanThread extends Thread {

        private RadarView view;

        public ScanThread(RadarView view) {
            // TODO Auto-generated constructor stub
            this.view = view;
        }

        @Override
        public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            while (threadRunning) {
                if (isstart) {
                    view.post(new Runnable() {
                        public void run() {
                            start = start + 1;
                            matrix = new Matrix();
                            //设定旋转角度,制定进行转转操作的圆心
//                            matrix.postRotate(start, viewSize / 2, viewSize / 2);
//                            matrix.setRotate(start,viewSize/2,viewSize/2);
                            matrix.preRotate(direction*start,viewSize/2,viewSize/2);
                            view.invalidate();

                        }
                    });
                    try {
                        Thread.sleep(5);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }
}

    /**
     * @param log 数组长度
     * @param top 随机数上限
     * @return 生成随机数数组,内容为[-top,top]
     */
    public static int[] Getrandomarray(int log, int top) {
        int[] result = new int[log];
        for (int i = 0; i < log; i++) {
            int random = (int) (top * (2 * Math.random() - 1));
            result[i] = random;
        }
        return result;
    }

说明

多余的部分就不再解释,代码里已经注释的很清楚。这个RadarView的使用也是很简单,需要停止时,调用其stop方法即可。

@Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        RadarView radarView = (RadarView) findViewById(R.id.radar);
        //设置雷达扫描方向
        radarView.setDirection(RadarView.ANTI_CLOCK_WISE);
        radarView.start();
    }

这里雷达ViewSize设置为800,所以在布局文件中设定大小时将不起作用,正常使用时,需根据实际需求调整viewsize大小和几个Circle的半径,从而达到更有好的UI展示效果。

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