隐性动画
Core Animation基于一个假设，说屏幕上的任何东西都可以（或者可能）做动画。动画并不需要你在Core Animation中手动打开，相反需要明确地关闭，否则他会一直存在。
当你改变CALayer 的一个可做动画的属性，它并不能立刻在屏幕上体现出来。相反，它是从先前的值平滑过渡到新的值。这一切都是默认的行为，你不需要做额外的操作。
- 但是如果是UIView你改变一个属性，或者改变UIView自带的layer，它会直接跳变过去的哦。
这其实就是所谓的隐式动画。之所以叫隐式是因为我们并没有指定任何动画的类型。我们仅仅改变了一个属性，然后Core Animation来决定如何并且何时去做动画。
但当你改变一个属性，Core Animation是如何判断动画类型和持续时间的呢？实际上动画执行的时间取决于当前事务的设置，动画类型取决于图层行为。
Transaction
事务实际上是Core Animation用来包含一系列属性动画集合的机制，任何用指定事务去改变可以做动画的图层属性都不会立刻发生变化，而是当事务一旦提交的时候开始用一个动画过渡到新值。
事务是通过CATransaction类来做管理，这个类的设计有些奇怪，不像你从它的命名预期的那样去管理一个简单的事务，而是管理了一叠你不能访问的事务。CATransaction没有属性或者实例方法，并且也不能用+alloc和-init方法创建它。但是可以用+begin和+commit分别来入栈或者出栈。
任何可以做动画的图层属性都会被添加到栈顶的事务，你可以通过+setAnimationDuration:方法设置当前事务的动画时间，或者通过+animationDuration方法来获取值（默认0.25秒）。
Core Animation在每个run loop周期中自动开始一次新的事务，即使你不显式的用[CATransaction begin]开始一次事务，任何在一次run loop循环中属性的改变都会被集中起来，然后做一次0.25秒的动画。
修改当前事务的时间可能会导致同一时刻别的动画（如屏幕旋转），所以最好还是在调整动画之前压入一个新的事务。
[CATransaction begin];
//set the animation duration to 1 second
[CATransaction setAnimationDuration:1.0];
//randomize the layer background color
CGFloat red = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
CGFloat green = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
CGFloat blue = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
self.colorLayer.backgroundColor = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0].CGColor;
//commit the transaction
[CATransaction commit];
如果你用过UIView的动画方法做过一些动画效果，那么应该对这个模式不陌生。UIView有两个方法，+beginAnimations:context:和+commitAnimations，和CATransaction的+begin和+commit方法类似。实际上在+beginAnimations:context:和+commitAnimations之间所有视图或者图层属性的改变而做的动画都是由于设置了CATransaction的原因。
在iOS4中，苹果对UIView添加了一种基于block的动画方法：+animateWithDuration:animations:。这样写对做一堆的属性动画在语法上会更加简单，但实质上它们都是在做同样的事情。
CATransaction的+begin和+commit方法在+animateWithDuration:animations:内部自动调用，这样block中所有属性的改变都会被事务所包含。这样也可以避免开发者由于对+begin和+commit匹配的失误造成的风险。
完成块
基于UIView的block的动画允许你在动画结束的时候提供一个完成的动作。CATransaction接口提供的+setCompletionBlock:方法也有同样的功能。
如果在completion block里面改变layer的属性，例如让它旋转，你会发现它的速度和你在外边CATransaction设置的不一样，因为block是在当前事务提交并出栈之后才被执行，于是，block内的transaction用默认的事务做变换，默认的时间也就变成了0.25秒。
图层行为
我们知道Core Animation通常对CALayer的所有属性（可动画的属性）做动画，但是UIView把它关联的图层的这个特性关闭了。为了更好说明这一点，我们需要知道隐式动画是如何实现的。
我们把改变属性时CALayer自动应用的动画称作Action，当CALayer的属性被修改时候，它会调用-actionForKey:方法，传递属性的名称。剩下的操作都在CALayer的头文件中有详细的说明，实质上是如下几步：
- 图层首先检测它是否有委托，并且是否实现CALayerDelegate协议指定的-actionForLayer:forKey方法。如果有，直接调用并返回结果。
- 如果没有委托，或者委托没有实现-actionForLayer:forKey方法，图层接着检查包含属性名称对应行为映射的actions字典。
- 如果actions字典没有包含对应的属性，那么图层接着在它的style字典接着搜索属性名。
- 最后，如果在style里面也找不到对应的行为，那么图层将会直接调用定义了每个属性的标准行为的-defaultActionForKey:方法。
所以一轮完整的搜索结束之后，-actionForKey:要么返回空（这种情况下将不会有动画发生），要么是CAAction协议对应的对象，最后CALayer拿这个结果去对先前和当前的值做动画。
于是这就解释了UIKit是如何禁用隐式动画的：每个UIView对它关联的图层都扮演了一个delegate，并且提供了-actionForLayer:forKey的实现方法。当不在一个动画块的实现中，UIView对所有图层行为返回nil，但是在动画block范围之内，它就返回了一个CABasicAnimation。
NSLog(@"Outside: %@", [self.layerView actionForLayer:self.layerView.layer forKey:@"backgroundColor"]);
//begin animation block
[UIView beginAnimations:nil context:nil];
//test layer action when inside of animation block
NSLog(@"Inside: %@", [self.layerView actionForLayer:self.layerView.layer forKey:@"backgroundColor"]);
//end animation block
[UIView commitAnimations];
输出：
$ LayerTest[21215:c07] Outside: <null>
$ LayerTest[21215:c07] Inside: <CABasicAnimation: 0x757f090>
返回nil并不是禁用隐式动画唯一的办法，CATransacition有个方法叫做+setDisableActions:，可以用来对所有属性打开或者关闭隐式动画：[CATransaction setDisableActions:YES]。
如果你想改变默认的动画效果，可以通过修改action字典或者layer的delegate实现，例如：
// 实现颜色变化时从左向右推进
self.colorLayer = [CALayer layer];
self.colorLayer.frame = CGRectMake(50.0f, 50.0f, 100.0f, 100.0f);
self.colorLayer.backgroundColor = [UIColor blueColor].CGColor;
//add a custom action
CATransition *transition = [CATransition animation];
transition.type = kCATransitionPush;
transition.subtype = kCATransitionFromLeft;
self.colorLayer.actions = @{@"backgroundColor": transition};
//add it to our view
[self.layerView.layer addSublayer:self.colorLayer];
呈现与模型
CALayer是一个连接用户界面（就是MVC中的view）虚构的类，但是在界面本身这个场景下，CALayer的行为更像是存储了视图如何显示和动画的数据Model。实际上，在苹果自己的文档中，图层树通常都是值的图层树Model。
每个图层属性的显示值都被存储在一个叫做呈现图层的独立图层当中，他可以通过-presentationLayer方法来访问。这个呈现图层实际上是模型图层的复制，但是它的属性值代表了在任何指定时刻当前外观效果。换句话说，你可以通过呈现图层的值来获取当前屏幕上真正显示出来的值。
注意呈现图层仅仅当图层首次被提交（就是首次第一次在屏幕上显示）的时候创建，所以在那之前调用-presentationLayer将会返回nil。
在呈现图层上调用–modelLayer将会返回它正在呈现所依赖的CALayer。通常在一个图层上调用-modelLayer会返回–self(实际上我们已经创建的原始图层就是一种数据模型）。
显示动画
属性动画
如果有多个动画，并且我们实现了CAAnimationDelegate，那么在回调函数- (void)animationDidStop:(CABasicAnimation *)anim finished:(BOOL)flag中我们是不能判断是哪个动画触发了，如果我们通过将anim保存到字典里进行比对也是不ok的，因为其实delegate传回来的anim是原始创建时的深拷贝，不是那个对象本身。
当使用 -addAnimation:forKey: 把动画添加到图层，这里有一个到目前为止我们都设置为 nil 的 key 参数。这里的键是 -animationForKey: 方法找到对应动画的唯一标识符，而当前动画的所有键都可以用 animationKeys 获取。如果我们对每个动画都关联一个唯一的键，就可以对每个图层循环所有键，然后调用 -animationForKey: 来比对结果。
还有一种更加简单的方法。像所有的NSObject子类一样，CAAnimation实现了KVC（键-值-编码）协议，于是你可以用-setValue:forKey:和-valueForKey:方法来存取属性。但是CAAnimation有一个不同的性能：它更像一个NSDictionary，可以让你随意设置键值对，即使和你使用的动画类所声明的属性并不匹配。
关键帧动画
CAKeyframeAnimation *animation = [CAKeyframeAnimation animation];
animation.keyPath = @"backgroundColor";
animation.duration = 2.0;
animation.values = @[
(__bridge id)[UIColor blueColor].CGColor,
(__bridge id)[UIColor redColor].CGColor,
(__bridge id)[UIColor greenColor].CGColor,
(__bridge id)[UIColor blueColor].CGColor ];
//apply animation to layer
[self.colorLayer addAnimation:animation forKey:nil];
CAKeyframeAnimation并不能自动把当前值作为第一帧（就像CABasicAnimation那样把fromValue设为nil）。动画会在开始的时候突然跳转到第一帧的值，然后在动画结束的时候突然恢复到原始的值。所以为了动画的平滑特性，我们需要开始和结束的关键帧来匹配当前属性的值。
当然可以创建一个结束和开始值不同的动画，那样的话就需要在动画启动之前手动更新属性和最后一帧的值保持一致。
CAKeyframeAnimation还有另一种方式去指定动画，就是使用CGPath。path属性可以用一种直观的方式，使用Core Graphics函数定义运动的序列来绘制动画。
苹果给CAKeyFrameAnimation添加了一个rotationMode的属性。设置它为常量kCAAnimationRotateAuto，图层将会根据曲线的切线自动旋转。
虚拟属性
如果我们想要让view旋转就要改transform属性：
CALayer *shipLayer = [CALayer layer];
shipLayer.frame = CGRectMake(0, 0, 128, 128);
shipLayer.position = CGPointMake(150, 150);
shipLayer.contents = (__bridge id)[UIImage imageNamed: @"Ship.png"].CGImage;
[self.containerView.layer addSublayer:shipLayer];
//animate the ship rotation
CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animation];
animation.keyPath = @"transform";
animation.duration = 2.0;
animation.toValue = [NSValue valueWithCATransform3D: CATransform3DMakeRotation(M_PI, 0, 0, 1)];
[shipLayer addAnimation:animation forKey:nil];
但是这么做会有很多问题：（1）如果我们把旋转的值从M_PI（180度）调整到2 * M_PI（360度），然后运行程序，会发现这时候飞船完全不动了。这是因为这里的矩阵做了一次360度的旋转，和做了0度是一样的，所以最后的值根本没变；（2）继续使用M_PI，但这次用byValue而不是toValue。也许你会认为这和设置toValue结果一样，因为0 + 90度 == 90度，但实际上飞船的图片变大了，并没有做任何旋转，这是因为变换矩阵不能像角度值那样叠加。
有一个更好的解决方案：为了旋转图层，我们可以对transform.rotation关键路径应用动画，而不是transform本身：
CALayer *shipLayer = [CALayer layer];
shipLayer.frame = CGRectMake(0, 0, 128, 128);
shipLayer.position = CGPointMake(150, 150);
shipLayer.contents = (__bridge id)[UIImage imageNamed: @"Ship.png"].CGImage;
[self.containerView.layer addSublayer:shipLayer];
//animate the ship rotation
CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animation];
animation.keyPath = @"transform.rotation";
animation.duration = 2.0;
animation.byValue = @(M_PI * 2);
[shipLayer addAnimation:animation forKey:nil];
用transform.rotation而不是transform做动画的好处如下：
- 我们可以不通过关键帧一步旋转多于180度的动画。
- 可以用相对值而不是绝对值旋转（设置byValue而不是toValue）。
- 可以不用创建CATransform3D，而是使用一个简单的数值来指定角度。
- 不会和transform.position或者transform.scale冲突（同样是使用关键路径来做独立的动画属性）。
transform.rotation属性有一个奇怪的问题是它其实并不存在。这是因为CATransform3D并不是一个对象，它实际上是一个结构体，也没有符合KVC相关属性，transform.rotation实际上是一个CALayer用于处理动画变换的虚拟属性。
你不可以直接设置transform.rotation或者transform.scale，他们不能被直接使用。当你对他们做动画时，Core Animation自动地根据通过CAValueFunction来计算的值来更新transform属性。
CAValueFunction用于把我们赋给虚拟的transform.rotation简单浮点值转换成真正的用于摆放图层的CATransform3D矩阵值。你可以通过设置CAPropertyAnimation的valueFunction属性来改变，于是你设置的函数将会覆盖默认的函数。
CAValueFunction看起来似乎是对那些不能简单相加的属性（例如变换矩阵）做动画的非常有用的机制，但由于CAValueFunction的实现细节是私有的，所以目前不能通过继承它来自定义。你可以通过使用苹果目前已近提供的常量（目前都是和变换矩阵的虚拟属性相关，所以没太多使用场景了，因为这些属性都有了默认的实现方式）。
动画组
CABasicAnimation和CAKeyframeAnimation仅仅作用于单独的属性，而CAAnimationGroup可以把这些动画组合在一起。CAAnimationGroup是另一个继承于CAAnimation的子类，它添加了一个animations数组的属性，用来组合别的动画。
我理解动画组的好处就是，像duration、fillMode之类的只要给group设置一次就可以啦，不用给每个animation加，最后把group给layer加一次也就OK了，非常方便。
过渡
属性动画只对图层的可动画属性起作用，所以如果要改变一个不能动画的属性（比如图片），或者从层级关系中添加或者移除图层，属性动画将不起作用。
过渡并不像属性动画那样平滑地在两个值之间做动画，而是影响到整个图层的变化。过渡动画首先展示之前的图层外观，然后通过一个交换过渡到新的外观。
为了创建一个过渡动画，我们将使用CATransition，同样是另一个CAAnimation的子类，和别的子类不同，CAAnimation有一个type和subtype来标识变换效果。type属性是一个NSString类型，可以被设置成如下类型：
kCATransitionFade (default)
kCATransitionMoveIn
kCATransitionPush
kCATransitionReveal
- kCATransitionFade，当你在改变图层属性之后，就创建了一个平滑的淡入淡出效果。
- kCATransitionPush创建了一个新的图层，从边缘的一侧滑动进来，把旧图层从另一侧推出去的效果。
- kCATransitionMoveIn和kCATransitionReveal与kCATransitionPush类似，都实现了一个定向滑动的动画，但是有一些细微的不同，
- kCATransitionMoveIn从顶部滑动进入，但不像推送动画那样把老图层推走。
- kCATransitionReveal把原始的图层滑动出去来显示新的外观，而不是把新的图层滑动进入。
后面三种过渡类型都有一个默认的动画方向，它们都从左侧滑入，但是你可以通过subtype来控制它们的方向，提供了如下四种类型：
kCATransitionFromRight
kCATransitionFromLeft
kCATransitionFromTop
kCATransitionFromBottom
例如通过CATransition让image改变时淡入淡出：
CATransition *transition = [CATransition animation];
transition.type = kCATransitionFade;
//apply transition to imageview backing layer
[self.imageView.layer addAnimation:transition forKey:nil];
//cycle to next image
UIImage *currentImage = self.imageView.image;
NSUInteger index = [self.images indexOfObject:currentImage];
index = (index + 1) % [self.images count];
self.imageView.image = self.images[index];
你可以从代码中看出，过渡动画和之前的属性动画或者动画组添加到图层上的方式一致，都是通过-addAnimation:forKey:方法。但是和属性动画不同的是，对指定的图层一次只能使用一次CATransition，因此，无论你对动画的键设置什么值，过渡动画都会对它的键设置成“transition”，也就是常量kCATransition。
CATransition可以对图层任何变化平滑过渡的事实使得它成为那些不好做动画的属性图层行为的理想候选。苹果当然意识到了这点，并且当设置了CALayer的content属性的时候，CATransition的确是默认的行为。但是对于UIView关联的layer，或者是其他隐式动画的行为，这个特性依然是被禁用的（不会自动加上transition），但是对于你自己创建的图层，这意味着对图层contents图片做的改动都会自动附上淡入淡出的动画。
CATransition并不作用于指定的图层属性，这就是说你可以在即使不能准确得知改变了什么的情况下对图层做动画，例如，在不知道UITableView哪一行被添加或者删除的情况下，直接就可以平滑地刷新它，或者在不知道UIViewController内部的视图层级的情况下对两个不同的实例做过渡动画。
要确保CATransition添加到的图层在过渡动画发生时不会在树状结构中被移除，否则CATransition将会和图层一起被移除。一般来说，你只需要将动画添加到被影响图层的superlayer。
- (void)tabBarController:(UITabBarController *)tabBarController didSelectViewController:(UIViewController *)viewController
{
//set up crossfade transition
CATransition *transition = [CATransition animation];
transition.type = kCATransitionFade;
//apply transition to tab bar controller's view
[self.tabBarController.view.layer addAnimation:transition forKey:nil];
}
自定义动画
CATransition是一种对那些不太好做平滑动画属性的强大工具，但是CATransition的提供的动画类型太少了。
苹果通过UIView +transitionFromView:toView:duration:options:completion:和+transitionWithView:duration:options:animations:方法提供了Core Animation的过渡特性。但是这里的可用的过渡选项和CATransition的type属性提供的常量完全不同。UIView过渡方法中options参数可以由如下常量指定：
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromLeft
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromRight
UIViewAnimationOptionTransitionCurlUp
UIViewAnimationOptionTransitionCurlDown
UIViewAnimationOptionTransitionCrossDissolve
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromTop
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromBottom
除了UIViewAnimationOptionTransitionCrossDissolve之外，剩下的值和CATransition类型完全没关系。
CATransition基础就是对原始的图层外观截图，然后添加一段动画，平滑过渡到图层改变之后那个截图的效果。如果我们知道如何对图层截图，我们就可以使用属性动画来代替CATransition或者是UIKit的过渡方法来实现动画。
事实证明，对图层做截图还是很简单的。CALayer有一个-renderInContext:方法，可以通过把它绘制到Core Graphics的上下文中捕获当前内容的图片，然后在另外的视图中显示出来。如果我们把这个截屏视图置于原始视图之上，就可以遮住真实视图的所有变化，于是重新创建了一个简单的过渡效果。
- (IBAction)performTransition
{
//preserve the current view snapshot
UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(self.view.bounds.size, YES, 0.0);
[self.view.layer renderInContext:UIGraphicsGetCurrentContext()];
UIImage *coverImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
//insert snapshot view in front of this one
UIView *coverView = [[UIImageView alloc] initWithImage:coverImage];
coverView.frame = self.view.bounds;
[self.view addSubview:coverView];
//update the view (we'll simply randomize the layer background color)
CGFloat red = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
CGFloat green = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
CGFloat blue = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
self.view.backgroundColor = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0];
//perform animation (anything you like)
[UIView animateWithDuration:1.0 animations:^{
//scale, rotate and fade the view
CGAffineTransform transform = CGAffineTransformMakeScale(0.01, 0.01);
transform = CGAffineTransformRotate(transform, M_PI_2);
coverView.transform = transform;
coverView.alpha = 0.0;
} completion:^(BOOL finished) {
//remove the cover view now we're finished with it
[coverView removeFromSuperview];
}];
}
取消动画
为了终止一个指定的动画，你可以用如下方法把它从图层移除掉：
- (void)removeAnimationForKey:(NSString *)key;
或者移除所有动画：
- (void)removeAllAnimations;
动画一旦被移除，图层的外观就立刻更新到当前的model layer的值。一般说来，动画在结束之后被自动移除，除非设置removedOnCompletion为NO，如果你设置动画在结束之后不被自动移除，那么当它不需要的时候你要手动移除它；否则它会一直存在于内存中，直到图层被销毁。
图层时间
CAMediaTiming协议
CAMediaTiming协议定义了在一段动画内用来控制逝去时间的属性的集合，CALayer和CAAnimation都实现了这个协议，所以时间可以被任意基于一个图层或者一段动画的类控制。
duration是一个CFTimeInterval的类型（类似于NSTimeInterval的一种双精度浮点类型），对将要进行的动画的一次迭代指定了时间。
这里的一次迭代是什么意思呢？CAMediaTiming另外还有一个属性叫做repeatCount，代表动画重复的迭代次数。如果duration是2，repeatCount设为3.5（三个半迭代），那么完整的动画时长将是7秒。
duration和repeatCount默认都是0。但这不意味着动画时长为0秒，或者0次，这里的0仅仅代表了“默认”，也就是0.25秒和1次。
autoreverses的属性（BOOL类型）在每次间隔交替循环过程中自动回放；repeatCount和repeatDuration可能会相互冲突，所以你只要对其中一个指定非零值。对两个属性都设置非0值的行为没有被定义。
相对时间
beginTime指定了动画开始之前的的延迟时间。这里的延迟从动画添加到可见图层的那一刻开始测量，默认是0（就是说动画会立刻执行）。
speed是一个时间的倍数，默认1.0，减少它会减慢图层/动画的时间，增加它会加快速度。如果2.0的速度，那么对于一个duration为1的动画，实际上在0.5秒的时候就已经完成了。
timeOffset和beginTime类似，但是和增加beginTime导致的延迟动画不同，增加timeOffset只是让动画快进到某一点，例如，对于一个持续1秒的动画来说，设置timeOffset为0.5意味着动画将从一半的地方开始。
和beginTime不同的是，timeOffset并不受speed的影响。所以如果你把speed设为2.0，把timeOffset设置为0.5，那么你的动画将从动画最后结束的地方开始，因为1秒的动画实际上被缩短到了0.5秒。然而即使使用了timeOffset让动画从结束的地方开始，它仍然播放了一个完整的时长，这个动画仅仅是循环了一圈，然后从头开始播放。
fillMode
对于beginTime非0的一段动画来说，会出现一个当动画添加到图层上但什么也没发生的状态。类似的，removeOnCompletion被设置为NO的动画将会在动画结束的时候仍然保持之前的状态。这就产生了一个问题，当动画开始之前和动画结束之后，被设置动画的属性将会是什么值呢？
这种行为就交给开发者了，它可以被CAMediaTiming的fillMode来控制。fillMode是一个NSString类型，可以接受如下四种常量：
kCAFillModeForwards
kCAFillModeBackwards
kCAFillModeBoth
kCAFillModeRemoved
默认是kCAFillModeRemoved，当动画不再播放的时候就显示图层模型指定的值。剩下的三种类型向前，向后或者即向前又向后去填充动画状态，使得动画在开始前或者结束后仍然保持开始和结束那一刻的值。
但是当用它来解决这个问题的时候，需要把removeOnCompletion设置为NO，另外需要给动画添加一个非空的键，于是可以在不需要动画的时候把它从图层上移除。
层级
每个动画和图层在时间上都有它自己的层级概念，相对于它的父亲来测量。对图层调整时间将会影响到它本身和子图层的动画，但不会影响到父图层。另一个相似点是所有的动画都被按照层级组合（使用CAAnimationGroup实例）。
对CALayer或者CAAnimationGroup调整duration和repeatCount/repeatDuration属性并不会影响到子动画。但是beginTime，timeOffset和speed属性将会影响到子动画。然而在层级关系中，beginTime指定了父图层开始动画（或者组合关系中的父动画）和对象将要开始自己动画之间的偏移。类似的，调整CALayer和CAGroupAnimation的speed属性将会对动画以及子动画速度应用一个缩放的因子。
全局时间
CoreAnimation有一个全局时间的概念，也就是所谓的马赫时间（“马赫”实际上是iOS和Mac OS系统内核的命名）。马赫时间在设备上所有进程都是全局的--但是在不同设备上并不是全局的--不过这已经足够对动画的参考点提供便利了，你可以使用CACurrentMediaTime函数来访问马赫时间：
（它返回了设备自从上次启动后的秒数，并不是你所关心的）
CFTimeInterval time = CACurrentMediaTime();
注意当设备休眠的时候马赫时间会暂停，也就是所有的CAAnimations（基于马赫时间）同样也会暂停。
每个CALayer和CAAnimation实例都有自己本地时间的概念，是根据父图层/动画层级关系中的beginTime，timeOffset和speed属性计算。就和转换不同图层之间坐标关系一样，CALayer同样也提供了方法来转换不同图层之间的本地时间。如下：
- (CFTimeInterval)convertTime:(CFTimeInterval)t fromLayer:(CALayer *)l;
- (CFTimeInterval)convertTime:(CFTimeInterval)t toLayer:(CALayer *)l;
当用来同步不同图层之间有不同的speed，timeOffset和beginTime的动画，这些方法会很有用。
暂停、倒退、快进
设置动画的speed属性为0可以暂停动画，但在动画被添加到图层之后不太可能再修改它了，所以不能对正在进行的动画使用这个属性。给图层添加一个CAAnimation实际上是给动画对象做了一个不可改变的拷贝，所以对原始动画对象属性的改变对真实的动画并没有作用。相反，直接用-animationForKey:来检索图层正在进行的动画可以返回正确的动画对象，但是修改它的属性将会抛出异常。
如果移除图层正在进行的动画，图层将会急速返回动画之前的状态。但如果在动画移除之前拷贝呈现图层到模型图层，动画将会看起来暂停在那里。但是不好的地方在于之后就不能再恢复动画了。
一个简单的方法是可以利用CAMediaTiming来暂停图层本身。如果把图层的speed设置成0，它会暂停任何添加到图层上的动画。类似的，设置speed大于1.0将会快进，设置成一个负值将会倒回动画。
self.window.layer.speed = 100;
手动控制动画进程
timeOffset一个很有用的功能在于它可以让你手动控制动画进程，通过设置speed为0，可以禁用动画的自动播放，然后来使用timeOffset来来回显示动画序列。
因为在动画添加到图层之后不能再做修改了，我们来通过调整layer的timeOffset达到同样的效果。
也许相对于设置个动画然后每次显示一帧而言，用移动手势来直接设置门的transform会更简单。
在这个例子中的确是这样，但是对于比如说关键这这样更加复杂的情况，或者有多个图层的动画组，相对于实时计算每个图层的属性而言，这就显得方便的多了。
缓冲
CAMediaTimingFunction
那么该如何使用缓冲方程式呢？首先需要设置CAAnimation的timingFunction属性，是CAMediaTimingFunction类的一个对象。如果想改变隐式动画的计时函数，同样也可以使用CATransaction的+setAnimationTimingFunction:方法。
这里有一些方式来创建CAMediaTimingFunction，最简单的方式是调用+timingFunctionWithName:的构造方法。这里传入如下几个常量之一：
kCAMediaTimingFunctionLinear
kCAMediaTimingFunctionEaseIn
kCAMediaTimingFunctionEaseOut
kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut
kCAMediaTimingFunctionDefault
- kCAMediaTimingFunctionLinear选项创建了一个线性的计时函数。
- kCAMediaTimingFunctionEaseIn常量创建了一个慢慢加速然后突然停止的方法。对于之前提到的自由落体的例子来说很适合，或者比如对准一个目标的导弹的发射。
- kCAMediaTimingFunctionEaseOut则恰恰相反，它以一个全速开始，然后慢慢减速停止。它有一个削弱的效果，应用的场景比如一扇门慢慢地关上，而不是砰地一声。
- kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut创建了一个慢慢加速然后再慢慢减速的过程。这是现实世界大多数物体移动的方式，也是大多数动画来说最好的选择。当使用UIView的动画方法时，他的确是默认的，但当创建CAAnimation的时候，就需要手动设置它了。
- kCAMediaTimingFunctionDefault，它和kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut很类似，但是加速和减速的过程都稍微有些慢，隐式动画作为默认效果。虽然它的名字说是默认的，但还是要记住当创建显式的CAAnimation它并不是默认选项（换句话说，默认的图层行为动画用kCAMediaTimingFunctionDefault作为它们的计时方法）。
UIKit的动画也同样支持这些缓冲方法的使用，尽管语法和常量有些不同，为了改变UIView动画的缓冲选项，给options参数添加如下常量之一：
UIViewAnimationOptionCurveEaseInOut
UIViewAnimationOptionCurveEaseIn
UIViewAnimationOptionCurveEaseOut
UIViewAnimationOptionCurveLinear
CAKeyframeAnimation有一个NSArray类型的timingFunctions属性，我们可以用它来对每次动画的步骤指定不同的计时函数。但是指定函数的个数一定要等于keyframes数组的元素个数减一，因为它是描述每一帧之间动画速度的函数。
自定义缓冲函数
除了+functionWithName:之外，CAMediaTimingFunction同样有另一个构造函数，一个有四个浮点参数的+functionWithControlPoints::::（注意这里奇怪的语法，并没有包含具体每个参数的名称，这在objective-C中是合法的，但是却违反了苹果对方法命名的指导方针，而且看起来是一个奇怪的设计）。
使用这个方法，我们可以创建一个自定义的缓冲函数，来匹配我们的时钟动画，为了理解如何使用这个方法，我们要了解一些CAMediaTimingFunction是如何工作的。
一个三次贝塞尔曲线通过四个点来定义，第一个和最后一个点代表了曲线的起点和终点，剩下中间两个点叫做控制点，
CAMediaTimingFunction有一个叫做-getControlPointAtIndex:values:的方法，可以用来检索曲线的控制点，用这个方法可以找到系统提供的曲线的参数。
复杂动画（反弹）
考虑一个橡胶球掉落到坚硬的地面的场景，当开始下落的时候，它会持续加速知道落到地面，然后经过几次反弹，最后停下来。如果用一张图来说明：
这种效果没法用一个简单的三次贝塞尔曲线表示，于是不能用CAMediaTimingFunction来完成。但如果想要实现这样的效果，可以用如下几种方法：
- 用CAKeyframeAnimation创建一个动画，然后分割成几个步骤，每个小步骤使用自己的计时函数。
- 使用定时器逐帧更新实现动画。
万能动画思路
无论动画多么复杂，其实都可以拆成duration（秒数）*帧数60的keyframe动画，也就是保证每帧的位置是对的，而两帧之间可以是线性的动画，位置可以通过插值器计算出来：
- (void)animate
{
//reset ball to top of screen
self.ballView.center = CGPointMake(150, 32);
//set up animation parameters
NSValue *fromValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(150, 32)];
NSValue *toValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(150, 268)];
CFTimeInterval duration = 1.0;
//generate keyframes
NSInteger numFrames = duration * 60;
NSMutableArray *frames = [NSMutableArray array];
for (int i = 0; i < numFrames; i++) {
float time = 1/(float)numFrames * i;
//apply easing
time = bounceEaseOut(time);
//add keyframe
[frames addObject:[self interpolateFromValue:fromValue toValue:toValue time:time]];
}
//create keyframe animation
CAKeyframeAnimation *animation = [CAKeyframeAnimation animation];
animation.keyPath = @"position";
animation.duration = 1.0;
animation.delegate = self;
animation.values = frames;
//apply animation
[self.ballView.layer addAnimation:animation forKey:nil];
}
float bounceEaseOut(float t)
{
if (t < 4/11.0) {
return (121 * t * t)/16.0;
} else if (t < 8/11.0) {
return (363/40.0 * t * t) - (99/10.0 * t) + 17/5.0;
} else if (t < 9/10.0) {
return (4356/361.0 * t * t) - (35442/1805.0 * t) + 16061/1805.0;
}
return (54/5.0 * t * t) - (513/25.0 * t) + 268/25.0;
}
float interpolate(float from, float to, float time)
{
return (to - from) * time + from;
}
- (id)interpolateFromValue:(id)fromValue toValue:(id)toValue time:(float)time
{
if ([fromValue isKindOfClass:[NSValue class]]) {
//get type
const char *type = [fromValue objCType];
if (strcmp(type, @encode(CGPoint)) == 0) {
CGPoint from = [fromValue CGPointValue];
CGPoint to = [toValue CGPointValue];
CGPoint result = CGPointMake(interpolate(from.x, to.x, time), interpolate(from.y, to.y, time));
return [NSValue valueWithCGPoint:result];
}
}
//provide safe default implementation
return (time < 0.5)? fromValue: toValue;
}
