分析android动画模块
生活随笔
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分析android动画模块
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Android 平臺提供了兩類動畫，一類是 Tween 動畫，即通過對場景里的對象不斷做圖像變換（平移、縮放、旋轉）產生動畫效果；第二類是Frame 動畫，即順序播放事先做好的圖像，跟電影類似。本文分析了 Tween 動畫的實現原理。
主要思路Tween 動畫通過對 View 的內容完成一系列的圖形變換 （包括平移、縮放、旋轉、改變透明度）來實現動畫效果。
具體來講，預先定義一組指令，這些指令指定了圖形變換的類型、觸發時間、持續時間。這些指令可以是以 XML 文件方式定義，也可以是以源代碼方式定義。程序沿著時間線執行這些指令就可以實現動畫效果。
動畫的進度使用 Interpolator 控制，android 提供了幾個 Interpolator子類，實現了不同的速度曲線，如LinearInterpolator 實現了勻速效果、 Accelerateinterpolator實現了加速效果、DecelerateInterpolator 實現了減速效果等。還可以定義自己的 Interpolator子類，實現拋物線、自由落體等物理效果。
動畫的運行模式有兩種：
? ?. 獨占模式，即程序主線程進入一個循環，根據動畫指令不斷刷新屏幕，直到動畫結束；
. 中斷模式，即有單獨一個線程對時間計數，每隔一定的時間向主線程發通知，主線程接到通知后更新屏幕；
圖形變換通過仿射矩陣實現。圖形變換是圖形學中的基本知識。簡單來說就是，每種變換都是一次矩陣運算。在 Android中，Canvas 類中包含當前矩陣，當調用 Canvas。drawBitmap （bmp， x， y， Paint） 繪制時，android會先把 bmp 做一次矩陣運算，然后將運算的結果顯示在 Canvas 上。這樣，編程人員只需不斷修改 Canvas 的矩陣并刷新屏幕，View里的對象就會不停的做圖形變換，動畫就形成了。
在 android 中提供了 Animation 、 Interpolator、Transformation 等類具體實現 Tween 動畫，下面逐一分析。
Animation 類及其子類Animation 類及其子類是動畫的核心模塊，它實現了各種動畫效果，如平移、縮放、旋轉、改變透明度等。
Tween 動畫的每一楨都根據 Interpolator 對 view 的內容做一次圖形變換，因此 Animation 的核心工作是做變換（transformation）。
Aniamtion 是基類，他記錄了動畫的通用屬性和方法。主要的屬性包括動畫持續時間、重復次數、interpolator等。動畫里最重要的方法是 getTransformation （currentTime，outTransformation），該方法根據當前間 （currentTime） 和 interpolator，計算當前的變換，在outTransformation 中返回。
TranslateAnimation、RotateAnimation、AlphaAnimation 等是 Animation 的子類，分別實現了平移、旋轉、改變 Alpha 值等動畫。
每個動畫都重載了父類的 applyTransformation 方法，這個方法會被父類的 getTransformation 方法調用。另外每個動畫還有個 initialize 方法，完成初始化工作。
不同的動畫具有不同的屬性，如 RotateAnimation 的屬性是起始角度、終止角度和旋轉點坐標， TranslateAnimation 的屬性是起始位置和終止位置。AlphaAnimation 的屬性是起始 alpha 值和終止 alpha 值。
Animation 類及其子類的類圖如下所示：
?
android類及其子類
Interpolator 類及其子類Interpolator 定義了動畫的變化速度，可以實現勻速、正加速、負加速、無規則變加速等；
Interpolator 是基類，封裝了所有 Interpolator 的共同方法，它只有一個方法，即 getInterpolation（float input），該方法 maps a point on the timeline to a multiplier to beapplied to the transformations of an animation。
LinearInerpolator、AccelerateInterpolator， DecelerateInterpolator，AccelerateDecelerateInterpolator，CycleInterpolator 是 Interpolator的子類，分別實現了勻速、加速、減速、變速、循環等效果。
對于 LinearInterpolator ，變化率是個常數，即 f （x） = x.
public float getInterpolation（float input） {
return input；
}
對于 AccelerateInterpolator，開始變化很慢，然后逐漸變快，即??f（x） = x*x 或者 f（x） = pow（x， 2*mFactor）。
public float getInterpolation（float input） {
if （mFactor == 1.0f） {
return （float）（input * input）；
} else {
return （float）Math.pow（input， 2 * mFactor）；
}
} 復制代碼
對于 AccelerateDecelerateInterpolator，變化率開始和結束都很慢，但中間很快，即 f（x） = （cos （（x+1）*PI） / 2.0f） + 0.5f。
? ?public float getInterpolation（float input） {
return （float）（Math.cos（（input + 1） * Math.PI） / 2.0f） + 0.5f；
} 復制代碼
Interpolator 類及其子類的類圖如下所示：
?
Interpolator 類及其子類
Transformation 類Transformation 記錄了仿射矩陣 Matrix，動畫每觸發一次，會對原來的矩陣做一次運算， View 的 Bitmap 與這個矩陣相乘就可實現相應的操作（旋轉、平移、縮放等）。
Transformation 類封裝了矩陣和 alpha 值，它有兩個重要的成員，一是 mMatrix，二是 mAlpha。
Transformation 類圖如下所示：
?
Transformation 類圖
如何在 View 中實現動畫從邏輯上講，實現動畫需要如下幾步：
view 創建動畫對象，設置動畫屬性，調用 invalidate 刷新屏幕，啟動動畫；
invalidate 方法觸發了 onDraw 函數；
在 onDraw 函數中：
1.調用動畫的 getTransformation 方法，得到當前時間點的矩陣
2.將該矩陣設置成 Canvas 的當前矩陣
3.調用 canvas 的 drawBitmap 方法，繪制屏幕。
判斷 getTransformation 的返回值，若為真，調用 invalidate 方法，刷新屏幕進入下一楨；若為假，說明動畫完成。
整個流程可用一個序列圖表示：
?
Tween 動畫序列圖
使用樣例下面的代碼是一個 view，系統創建 view 時會調用 onCreate 方法，該方法定義了一個TranslateAniamtion，指定了移動起點和終點，動畫持續時間為 1s，最后調用 startAnimation 將該動畫保存在View 的成員 mCurrentAnianmtion 中并啟動動畫。
注意，在 View 中需要定義成員變量 mCurrentAnimation 和 mTransformation ，分別記錄當前的動畫和變換。另外需要定義成員函數 startAnimation 啟動動畫。
class MyView extends View {
Animation mCurrentAnimation??= null；
Transformation mTransformation = new Transformation；
private void setAnimation（Animation animation） {
mCurrentAnimation = animation；
if （animation ！= null） {
animation.reset（）；
}
}
public void startAnimation（Animation animation） {
animation.setStartTime（animation.START_ON_FIRST_FRAME）；
setAnimation（animation）；
invalidate（）；
}
onDraw （Canvas canvas） {
long curTime = SystemClock.uptimeMillis （）；
if （mCurrentAniamtion == null）{
canvas.drawBitmap （b， x， y， mPaint）；
}
else {
if （！mCurrentAnimation.isInitialized（））??//initialize animation
mCurrentAnimation.initialize （w， h， pw， ph）；
boolean more = mCurrentAnimation.getTransformation （curTime， mTransformation）；
if（more） {
Matrix m = canvas.getMatrix（）；
canvas.setMatrix （mTransformation.getMatrix（））；
canvas.drawBitmap （b， x， y， mPaint）；
canvas.setMatrix （m）；
this.invalidate （）；
}
else {
mCurrentAnimation = null；
this.invalidate （）；
}
}
}
void onCreate （）{
Animation anim = new TranslateAnimation （10， 20， 0， 0）；
anim.setDuration （1000）； // 1s
anim.setInterpolator （new AcceleratInterpolator（3.0f））；
startAniamtion （anim）；
}
} 復制代碼
主要思路Tween 動畫通過對 View 的內容完成一系列的圖形變換 （包括平移、縮放、旋轉、改變透明度）來實現動畫效果。
具體來講，預先定義一組指令，這些指令指定了圖形變換的類型、觸發時間、持續時間。這些指令可以是以 XML 文件方式定義，也可以是以源代碼方式定義。程序沿著時間線執行這些指令就可以實現動畫效果。
動畫的進度使用 Interpolator 控制，android 提供了幾個 Interpolator子類，實現了不同的速度曲線，如LinearInterpolator 實現了勻速效果、 Accelerateinterpolator實現了加速效果、DecelerateInterpolator 實現了減速效果等。還可以定義自己的 Interpolator子類，實現拋物線、自由落體等物理效果。
動畫的運行模式有兩種：
? ?. 獨占模式，即程序主線程進入一個循環，根據動畫指令不斷刷新屏幕，直到動畫結束；
. 中斷模式，即有單獨一個線程對時間計數，每隔一定的時間向主線程發通知，主線程接到通知后更新屏幕；
圖形變換通過仿射矩陣實現。圖形變換是圖形學中的基本知識。簡單來說就是，每種變換都是一次矩陣運算。在 Android中，Canvas 類中包含當前矩陣，當調用 Canvas。drawBitmap （bmp， x， y， Paint） 繪制時，android會先把 bmp 做一次矩陣運算，然后將運算的結果顯示在 Canvas 上。這樣，編程人員只需不斷修改 Canvas 的矩陣并刷新屏幕，View里的對象就會不停的做圖形變換，動畫就形成了。
在 android 中提供了 Animation 、 Interpolator、Transformation 等類具體實現 Tween 動畫，下面逐一分析。
Animation 類及其子類Animation 類及其子類是動畫的核心模塊，它實現了各種動畫效果，如平移、縮放、旋轉、改變透明度等。
Tween 動畫的每一楨都根據 Interpolator 對 view 的內容做一次圖形變換，因此 Animation 的核心工作是做變換（transformation）。
Aniamtion 是基類，他記錄了動畫的通用屬性和方法。主要的屬性包括動畫持續時間、重復次數、interpolator等。動畫里最重要的方法是 getTransformation （currentTime，outTransformation），該方法根據當前間 （currentTime） 和 interpolator，計算當前的變換，在outTransformation 中返回。
TranslateAnimation、RotateAnimation、AlphaAnimation 等是 Animation 的子類，分別實現了平移、旋轉、改變 Alpha 值等動畫。
每個動畫都重載了父類的 applyTransformation 方法，這個方法會被父類的 getTransformation 方法調用。另外每個動畫還有個 initialize 方法，完成初始化工作。
不同的動畫具有不同的屬性，如 RotateAnimation 的屬性是起始角度、終止角度和旋轉點坐標， TranslateAnimation 的屬性是起始位置和終止位置。AlphaAnimation 的屬性是起始 alpha 值和終止 alpha 值。
Animation 類及其子類的類圖如下所示：
?
android類及其子類
Interpolator 類及其子類Interpolator 定義了動畫的變化速度，可以實現勻速、正加速、負加速、無規則變加速等；
Interpolator 是基類，封裝了所有 Interpolator 的共同方法，它只有一個方法，即 getInterpolation（float input），該方法 maps a point on the timeline to a multiplier to beapplied to the transformations of an animation。
LinearInerpolator、AccelerateInterpolator， DecelerateInterpolator，AccelerateDecelerateInterpolator，CycleInterpolator 是 Interpolator的子類，分別實現了勻速、加速、減速、變速、循環等效果。
對于 LinearInterpolator ，變化率是個常數，即 f （x） = x.
public float getInterpolation（float input） {
return input；
}
對于 AccelerateInterpolator，開始變化很慢，然后逐漸變快，即??f（x） = x*x 或者 f（x） = pow（x， 2*mFactor）。
?
Interpolator 類及其子類
Transformation 類Transformation 記錄了仿射矩陣 Matrix，動畫每觸發一次，會對原來的矩陣做一次運算， View 的 Bitmap 與這個矩陣相乘就可實現相應的操作（旋轉、平移、縮放等）。
Transformation 類封裝了矩陣和 alpha 值，它有兩個重要的成員，一是 mMatrix，二是 mAlpha。
Transformation 類圖如下所示：
?
Transformation 類圖
如何在 View 中實現動畫從邏輯上講，實現動畫需要如下幾步：
view 創建動畫對象，設置動畫屬性，調用 invalidate 刷新屏幕，啟動動畫；
invalidate 方法觸發了 onDraw 函數；
在 onDraw 函數中：
1.調用動畫的 getTransformation 方法，得到當前時間點的矩陣
2.將該矩陣設置成 Canvas 的當前矩陣
3.調用 canvas 的 drawBitmap 方法，繪制屏幕。
判斷 getTransformation 的返回值，若為真，調用 invalidate 方法，刷新屏幕進入下一楨；若為假，說明動畫完成。
整個流程可用一個序列圖表示：
?
Tween 動畫序列圖
使用樣例下面的代碼是一個 view，系統創建 view 時會調用 onCreate 方法，該方法定義了一個TranslateAniamtion，指定了移動起點和終點，動畫持續時間為 1s，最后調用 startAnimation 將該動畫保存在View 的成員 mCurrentAnianmtion 中并啟動動畫。
注意，在 View 中需要定義成員變量 mCurrentAnimation 和 mTransformation ，分別記錄當前的動畫和變換。另外需要定義成員函數 startAnimation 啟動動畫。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的分析android动画模块的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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