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Android属性动画-Property Animation(一) 原理分析

时间:2024-3-2 19:30     作者:韩俊     分类: Android


Property Animation

我们为什么要用属性动画(Property Animation)?它与视图动画(View Animation)有什么不同?

之前我们使用的View Animation,它只能对View对象进行操作,而且只有几种有限的动画效果,例如增大缩小,平移,旋转等,我们甚至不能改变它的背景颜色。它的另一个缺点是,它仅仅是改变了这个View在屏幕上画出来的位置,并没有改变它本身的属性。例如:我们将一个Button从屏幕左边平移到屏幕右边,它所改变的只是它自己的样式在屏幕右边重画出来了,而他自己本身(肉体)仍然在屏幕的左边,我们在屏幕右边点击它是点击不到的,因为他的属性(坐标点)仍然在屏幕的左边,这一定不是我们想要的结果!
属性动画完美的解决了上面的问题,我们不管看得见还是看不见,只要它是一个对象,它有属性,我们就可以让他动起来,而且是 肉体和灵魂一起动!
当然,View Animation很轻量级,只需要几行代码就可以搞定,如果我们可以用View Animation搞定,例如:一个界面加载等待时不断转圈的小圆圈。我们就没有必要使用属性动画了。

属性动画是Android中非常强大的一个动画系统。谷歌文档中有这样一句话:The property animation system is a robust framework that allows you to animate almost anything,意思是我们可以使任意一个属性动起来,说白了就是改变他的值。说起动画,我们往往会想到那些绚丽的动画效果,其实这些动画效果,就是在一段时间内,改变了这个物体的某个属性值,再将它重画到屏幕上,我们看上去他好像动起来了一样!因此,我们可以指定一个对象中的任意一个属性,让他在一段时间内,以某种变化的速率,来改变属性的值。即使我们在屏幕上根本就看不见这个对象,我们仍然可以改变这个对象中某个属性的值。

例如:下面是Google文档中的一张图,我们可以改变一个物体的位置(即他的x属性),让他在一段时间内从屏幕的左边(x=0)匀速移动到屏幕的右边(x=40)。


我们可以看出这个物体在40ms内水平移动了40个像素,每10ms就会移动10像素,这是个匀速移动,即在40ms内以10像素/10ms的速度把x的值从0增加到40。

我们换一种情况:


同样是这个物体,同样是40ms内从x=0移动到x=40,但是这次的速度明显不是匀速,而是先加速后减速!如果我们改变完x的值以后,再去重画这个物体的话,那么这个物体不就动起来了吗!这就形成一个动画效果了!

我们可以还可以做些什么?

1.我们可以指定动画的持续时间,即上例中的40ms,如果我们不设置的话,系统默认是300ms

2.我们可以指定属性以什么样的速率来变化,即上例中的匀速,先加速后减速等等。

3.我们可以指定动画的重复次数,以及是否“回放”。即上例中物体从左边移动到右边,以相同的速率再从右边移动到左边,以及来回重复几遍。

4.我们可以指定一个动画集合,即在上例中,我们可以在物体向右移动的过程中,同时改变它的背景颜色,还可以等他移动到最右边时,再将他的体积增大一倍!

5.我们可以指定帧刷新周期,但最终还是要由当前cpu使用率以及设备的硬件来决定,默认是10ms


下面我们来仔细看一下属性动画的执行过程


ValueAnimator我们可以称之为一个动画引擎,它可以协调一个完整动画的执行过程,ValueAnimator内部有一个计时器,用来记录当前动画执行到什么百分比,然后计算当前属性的值,并且再赋给当前对象,从而改变属性的值。下一篇文章我们将详细介绍ValueAnimator的使用方法。
ValueAnimator内部会计算出一个elapsed fraction(其实就是fraction,之所以要说成elapsed fraction,是因为方便与后面的Interpolated fraction区分开,方便分析),这是一个系数,它用来表示整个动画周期的时间百分比,大小为0到1之间的一个小数。例如:elapsed fraction=0,表示当前时间进度为0%。elapsed fraction=0.5,表示时间进度50%。elapsed fraction=1,表示动画执行了100%。这个elapsed fraction非常重要。它是整个动画的一个时间轴。在匀速移动的例子中,完整动画执行时间为40ms,那么在10ms时候,elapsed fraction=0.25。在20ms的时候,elapsed fraction=0.5。在40ms的时候,elapsed fraction=1。TypeEvaluator就是根据fraction来计算属性的值,它计算的公式为result=x0+fraction*(x1-x0)。其中x0是属性的起始值,对应例子中的0;x1是属性的结束值,对应例子中的40;fraction就是上面说的一个时间百分比的系数,我们试着计算一下。当10ms的时候,当前fraction=0.25。result=0+0.25*(40-0)=10当20ms的时候,当前fraction=0.5。result=0+0.5*(40-0)=20。和上面的结果正好对应。
那么先加速后减速是怎么实现的呢?下面就该TimeInterpolator出场了,TimeInterpolator也会计算一个fraction,我们称之为interpolated fraction(其实就是fraction,是为了与上面的elapsed fraction区分开,方便分析)。上面先加速后减速那个例子,就是由这个TimeInterpolator决定的,在10ms的时候,elapsed fraction=0.25。那么TimeInterpolator计算出来的interpolated fraction=0.15。TimeInterpolator修改了fraction的值,我们来计算一下,result=0+0.15(40-0)=6。在20ms的时候,elapsed fraction=0.5。此时
interpolated fraction=0.5。result=0+0.5*(40-0)=20。在30ms的时候,elapsed fraction=0.75。interpolated fraction=0.85。result=0+0.85*(40-0)=34。在40ms的时候,elapsed fraction和interpolated fraction同时到达1。




Note:其实系统中只有一个fraction,并没有elapsed fraction 和interpolated fraction。只不过是为了方便分析,作为对比,elapsed fraction是我们假想出来的,作为一个标准,来和TimeInterpolator计算出来的fraction进行一个比较。TimeInterpolator会直接修改fraction的值。其实在整个动画过程中,是fraction在以线性,或者先增速后减速来改变。从而决定属性变化的速率。


当我们设置好了ValueAnimator的TimeInterpolator、TypeEvaluator、duration、startPropertyValue、endPropertyValue后。调用start()方法,这个动画引擎就开始工作了!我们使用ValueAnimator的时候,一定要实现一个ValueAnimator.Animator UpdateListener接口,用来监听属性的变化。getAnimatedValue()可以实时获取计算出来的属性值。然后再回调onAnimationUpdate()方法。告诉系统我当前的属性值已经改变,你可以更新属性值了,而且你可以进行重画了!这样一个物体就动起来了,就形成了动画效果。
这篇文章我们只是介绍了一下属性动画是什么,它的工作原理是什么。下一篇文章我们将详细分析属性动画的实现



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