011-iOS核心動畫(Core Animation)

簡介

問題一：什麼是核心動畫（Core Animation）？

•Core Animation是很是強大的動畫處理API，使用它能作出很是炫麗的動畫效果，並且每每是事半功倍，使用它須要先添加QuartzCore.framework和引入對應的框架<QuartzCore/QuartzCore.h>

•CALayer中不少屬性均可以經過CAAnimation實現動畫效果，包括：opacity、position、transform、bounds、contents等(能夠在API文檔中搜索：CALayer Animatable Properties)

•經過調用CALayer的addAnimation:forKey增長動畫到層(CALayer)中，這樣就能觸發動畫了。經過調用removeAnimationForKey能夠中止層中的動畫

•Core Animation的動畫執行過程都是在 後臺操做的， 不會阻塞主線程

問題二：開發步驟

①初始化一個動畫對象(CAAnimation)並設置一些動畫相關屬性

②添加動畫對象到層(CALayer)中，開始執行動畫

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①CAAnimation

問題一：簡述

全部動畫對象的父類，負責控制動畫的持續時間和速度，是個抽象類，不能直接使用，應該使用它具體的子類

CAAnimation繼承結構

 

注意：上圖中的黑色虛線表明」繼承」某個類，紅色虛線表明「遵照」某個協議

問題二：屬性解析

紅色表明來自CAMediaTiming協議的屬性

Ø duration：動畫的持續時間

Ø repeatCount：動畫的重複次數

Ø repeatDuration：動畫的重複時間

ØremovedOnCompletion：默認爲YES，表明動畫執行完畢後就從圖層上移除，圖形會恢復到動畫執行前的狀態。若是想讓圖層保持顯示動畫執行後的狀態，那就設置爲NO，不過還要設置fillMode爲kCAFillModeForwards

Ø fillMode：決定當前對象在非active時間段的行爲.好比動畫開始以前,動畫結束以後

Ø beginTime：能夠用來設置動畫延遲執行時間，若想延遲2s，就設置爲CACurrentMediaTime()+2，CACurrentMediaTime()爲圖層的當前時間

ØtimingFunction：速度控制函數，控制動畫運行的節奏

Ødelegate：動畫代理

ps:福利

速度控制函數(CAMediaTimingFunction) 
1.kCAMediaTimingFunctionLinear（線性）：勻速，給你一個相對靜態的感受
2.kCAMediaTimingFunctionEaseIn（漸進）：動畫緩慢進入，而後加速離開
3.kCAMediaTimingFunctionEaseOut（漸出）：動畫全速進入，而後減速的到達目的地
4.kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut（漸進漸出）：動畫緩慢的進入，中間加速，而後減速的到達目的地。這個是默認的動畫行爲。

CAAnimation在分類中定義了代理方法
@interface NSObject (CAAnimationDelegate)
- (void)animationDidStart:(CAAnimation *)anim;
- (void)animationDidStop:(CAAnimation *)anim finished:(BOOL)flag;
@end

fillMode屬性值（要想fillMode有效，最好設置removedOnCompletion=NO）
kCAFillModeRemoved 這個是默認值,也就是說當動畫開始前和動畫結束後,動畫對layer都沒有影響,動畫結束後,layer會恢復到以前的狀態

kCAFillModeForwards 當動畫結束後,layer會一直保持着動畫最後的狀態 

kCAFillModeBackwards 在動畫開始前,你只要將動畫加入一個layer,layer便當即進入動畫的初始狀態並等待動畫開始.你能夠這樣設定測試代碼,將一個動畫加入一個layer的時候延遲5秒執行.而後就會發如今動畫沒有開始的時候,只要動畫被加入了layer,layer便處於動畫初始狀態 

kCAFillModeBoth 這個其實就是上面兩個的合成.動畫加入後開始以前,layer便處於動畫初始狀態,動畫結束後layer保持動畫最後的狀

CALayer上動畫的暫停和恢復
// t - active local time   圖層的本地時間
// tp - parent layer time  父圖層的時間
// 父圖層和圖層本地的時間換算公式
// t = (tp - beginTime) * speed + timeOffset
// beginTime = tp - (t - timeOffset)/speed
#pragma mark 暫停CALayer的動畫
-(void)pauseLayer:(CALayer*)layer
{
    CFTimeInterval pausedTime = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil];
    layer.speed = 0.0; // 讓CALayer的時間中止走動
    layer.timeOffset = pausedTime; // 讓CALayer的時間停留在pausedTime這個時刻
}
#pragma mark 恢復CALayer的動畫
-(void)resumeLayer:(CALayer*)layer
{
    CFTimeInterval pausedTime = layer.timeOffset;
    layer.speed = 1.0; // 讓CALayer的時間繼續行走
    layer.timeOffset = 0.0; // 取消上次記錄的停留時刻
    layer.beginTime = 0.0; // 取消上次設置的時間
    
    // 計算暫停的時間(這裏用CACurrentMediaTime()-pausedTime也是同樣的)
    CFTimeInterval timeSincePause = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil] - pausedTime;
    // 設置相對於父座標系的開始時間(日後退timeSincePause)
    layer.beginTime = timeSincePause;
}

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②CAPropertyAnimation（屬性動畫）

問題一：簡述

•CAAnimation的子類，也是個抽象類，要想建立動畫對象，應該使用它的兩個子類： CABasicAnimation和 CAKeyframeAnimation

問題二：屬性解析

•keyPath：經過指定CALayer的屬性名稱爲keyPath(NSString類型)，只需對CALayer屬性的值進行修改，達到相應的動畫效果。

　　　　　好比，指定@」position」爲keyPath，就修改CALayer的position屬性的值，以達到平移的動畫效果

③CABasicAnimation

問題一：簡述

是CAPropertyAnimation的子類

問題二：屬性解析

•fromValue：keyPath相應屬性的初始值

•toValue：keyPath相應屬性的結束值

•隨着動畫的進行，在長度爲duration的持續時間內，keyPath相應屬性的值從fromValue漸漸地變爲toValue

注意：若是fillMode=kCAFillModeForwards和removedOnComletion=NO， 在動畫執行完畢後，圖層會保持顯示動畫執行後的狀態。

　　　實質上，圖層的屬性值仍是動畫執行前的初始值，並無真正被改變。

　　　好比，CALayer的position初始值爲(0,0)，CABasicAnimation的fromValue爲(10,10)，toValue爲(100,100)，、

　　　雖然動畫執行完畢後圖層保持在(100,100)這個位置，實質上圖層的position仍是爲(0,0)

ps：福利

// 平移動畫
CABasicAnimation *anim = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
anim.duration = 1; // 動畫持續1秒
// 由於CGPoint是結構體，因此用NSValue包裝成一個OC對象
anim.fromValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(50, 50)];
anim.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(100, 100)];
[layer addAnimation:anim forKey:@"MyAnim"];
// 經過MyAnim能夠取回相應的動畫對象，好比用來中途取消動畫

// 縮放動畫
CABasicAnimation *anim = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform"];
// 沒有設置fromValue說明當前狀態做爲初始值
// 寬度(width)變爲原來的2倍，高度(height)變爲原來的1.5倍
anim.toValue = [NSValue valueWithCATransform3D:CATransform3DMakeScale(2, 1.5, 1)];
anim.duration = 1;
[layer addAnimation:anim forKey:nil];

// 旋轉動畫
CABasicAnimation *anim = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform"];
// 這裏是以向量(1, 1, 0)爲軸，旋轉π/2弧度(90°)
// 若是隻是在手機平面上旋轉，就設置向量爲(0, 0, 1)，即Z軸
anim.toValue = [NSValue valueWithCATransform3D:CATransform3DMakeRotation(M_PI_2, 1, 1, 0)];
anim.duration = 1;
[layer addAnimation:anim forKey:nil]; 

④CAKeyframeAnimation（關鍵幀動畫）

問題一：簡述

•是CAPropertyAnimation的子類

•與CABasicAnimation的 區別是：CAKeyframeAnimation會使用一個NSArray保存多個屬性元素，

　　　　　　　　　　　　　　　  而CABasicAnimation只能從一個數值(fromValue)變到另外一個數值(toValue)　　　　　　　　　　　　　　　　

ps：CABasicAnimation可看作是 最多隻有2個關鍵幀的 CAKeyframeAnimation

問題二：屬性解析

•values：上述的NSArray對象。裏面的元素稱爲」關鍵幀」(keyframe)。動畫對象會在指定的時間(duration)內，依次顯示values數組中的每個關鍵幀

•path：能夠設置一個CGPathRef\CGMutablePathRef,讓層跟着路徑移動。path只對CALayer的anchorPoint和position起做用。 若是你設置了path，那麼values將被忽略

•keyTimes：能夠爲對應的關鍵幀指定對應的時間點,其取值範圍爲0到1.0,keyTimes中的每個時間值都對應values中的每一幀.當keyTimes沒有設置的時候,各個關鍵幀的時間是平分的

ps：福利

在關鍵幀動畫中還有一個很是重要的參數,那即是calculationMode（計算模式）.
　　•主要針對的是每一幀的內容爲一個座標點的狀況,也就是對anchorPoint 和 position 進行的動畫.
　　•當在平面座標系中有多個離散的點的時候,能夠是離散的,也能夠直線相連後進行插值計算,也可使用圓滑的曲線將他們相連後進行插值計算. 
　　•calculationMode目前提供以下幾種模式：
 　　 kCAAnimationLinear  // calculationMode的默認值,表示當關鍵幀爲座標點的時候,關鍵幀之間直接直線相連進行插值計算; 

 　　 kCAAnimationDiscrete  // 離散的,就是不進行插值計算,全部關鍵幀直接逐個進行顯示;
 　　
 kCAAnimationPaced // 使得動畫均勻進行,而不是按keyTimes設置的或者按關鍵幀平分時間,此時keyTimes和timingFunctions無效;
　　  
kCAAnimationCubic // 對關鍵幀爲座標點的關鍵幀進行圓滑曲線相連後插值計算，這裏的主要目的是使得運行的軌跡變得圓滑;
　　  kCAAnimationCubicPaced // 看這個名字就知道和kCAAnimationCubic有必定聯繫,其實就是在kCAAnimationCubic的基礎上使得動畫運行變得均勻,就是系統時間內運動的距離相同,此時keyTimes以及timingFunctions也是無效的

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⑤CAAnimationGroup（並發動畫組）

問題一：簡述

•CAAnimation的子類，能夠保存一組動畫對象，將CAAnimationGroup對象加入層後，組中全部動畫對象能夠 同時併發運行

問題二：屬性解析

animations：用來保存一組動畫對象的NSArray

ps:

•默認狀況下，一組動畫對象是同時運行的，也能夠經過 設置動畫對象的 beginTime屬性來更改動畫的開始時間

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⑥CATransition(過渡)

問題一：簡述

•CAAnimation的子類， 用於作轉場動畫，可以爲層提供 移出屏幕和 移入屏幕的動畫效果。iOS比Mac OS X的轉場動畫效果少一點

 

• UINavigationController就是經過CATransition實現了將控制器的視圖推入屏幕的動畫效果

問題二：屬性解析

• type：動畫過渡類型

• subtype：動畫過渡方向

• startProgress：動畫起點(在總體動畫的百分比)

• endProgress：動畫終點(在總體動畫的百分比)

 

/* 過渡效果
 fade     //交叉淡化過渡(不支持過渡方向) kCATransitionFade
 push     //新視圖把舊視圖推出去  kCATransitionPush
 moveIn   //新視圖移到舊視圖上面   kCATransitionMoveIn 
 reveal   //將舊視圖移開,顯示下面的新視圖  kCATransitionReveal
 cube     //立方體翻滾效果 oglFlip  //上下左右翻轉效果
 suckEffect   //收縮效果，如一塊布被抽走(不支持過渡方向)
 rippleEffect //滴水效果(不支持過渡方向)
 pageCurl     //向上翻頁效果
 pageUnCurl   //向下翻頁效果
 cameraIrisHollowOpen  //相機鏡頭打開效果(不支持過渡方向)
 cameraIrisHollowClose //相機鏡頭關上效果(不支持過渡方向)
*/

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 附：UIView動畫、Block動畫、UIImageView的幀動畫、UIActivityIndicatorView

①UIView動畫

問題一：簡述

•UIKit直接將動畫集成到UIView類中，當內部的一些屬性發生改變時，UIView將爲這些改變提供動畫支持

•執行動畫所須要的工做由UIView類自動完成，但仍要在但願執行動畫時通知視圖，爲此須要將改變屬性的代碼放在[UIView beginAnimations:nil context:nil]和[UIView commitAnimations]之間

問題二：常見方法解析

+ (void)setAnimationDelegate:(id)delegate // 設置動畫代理對象，當動畫開始或者結束時會發消息給代理對象
+ (void)setAnimationWillStartSelector:(SEL)selector // 當動畫即將開始時，執行delegate對象的selector，而且把beginAnimations:context:中傳入的參數傳進selector
+ (void)setAnimationDidStopSelector:(SEL)selector // 當動畫結束時，執行delegate對象的selector，而且把beginAnimations:context:中傳入的參數傳進selector
+ (void)setAnimationDuration:(NSTimeInterval)duration // 動畫的持續時間，秒爲單位
+ (void)setAnimationDelay:(NSTimeInterval)delay // 動畫延遲delay秒後再開始
+ (void)setAnimationStartDate:(NSDate *)startDate // 動畫的開始時間，默認爲now
+ (void)setAnimationCurve:(UIViewAnimationCurve)curve // 動畫的節奏控制,具體看下面的」備註」
+ (void)setAnimationRepeatCount:(float)repeatCount // 動畫的重複次數
+ (void)setAnimationRepeatAutoreverses:(BOOL)repeatAutoreverses // 若是設置爲YES,表明動畫每次重複執行的效果會跟上一次相反
+ (void)setAnimationTransition:(UIViewAnimationTransition)transition forView:(UIView *)view cache:(BOOL)cache // 設置視圖view的過渡效果, transition指定過渡類型, cache設置YES表明使用視圖緩存，性能較好 

 　　動畫的節奏控制

// 動畫的節奏控制，跟CAAnimation的timingFunction屬性相似
typedef NS_ENUM(NSInteger, UIViewAnimationCurve) {
    UIViewAnimationCurveEaseInOut,         // slow at beginning and end
    UIViewAnimationCurveEaseIn,            // slow at beginning
    UIViewAnimationCurveEaseOut,           // slow at end
    UIViewAnimationCurveLinear
};

　　　動畫過渡類型

typedef NS_ENUM(NSInteger, UIViewAnimationTransition) {
    UIViewAnimationTransitionNone,
    UIViewAnimationTransitionFlipFromLeft,
    UIViewAnimationTransitionFlipFromRight,
    UIViewAnimationTransitionCurlUp,
    UIViewAnimationTransitionCurlDown,
}; 

問題三：代碼示例

// 說明須要執行動畫
[UIView beginAnimations:nil context:nil];
// 設置動畫持續事件
[UIView setAnimationDuration:1];

// 設置轉場動畫
[UIView setAnimationTransition:UIViewAnimationTransitionCurlUp forView:self.view cache:YES];

// 交換子視圖的位置
[self.view exchangeSubviewAtIndex:0 withSubviewAtIndex:1];

// 提交動畫
[UIView commitAnimations]; 

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②三種Block動畫

第一種：

+ (void)animateWithDuration:(NSTimeInterval)duration delay:(NSTimeInterval)delay options:(UIViewAnimationOptions)options animations:(void (^)(void))animations completion:(void (^)(BOOL finished))completion

參數解析:

•duration：動畫的持續時間

•delay：動畫延遲delay秒後開始

•options：動畫的節奏控制

•animations：將改變視圖屬性的代碼放在這個block中

•completion：動畫結束後，會自動調用這個block

ps：節奏控制枚舉

// 動畫的節奏控制枚舉常量
UIViewAnimationOptionCurveEaseInOut
UIViewAnimationOptionCurveEaseIn               
UIViewAnimationOptionCurveEaseOut
UIViewAnimationOptionCurveLinear 

第二種：

+ (void)transitionWithView:(UIView *)view duration:(NSTimeInterval)duration options:(UIViewAnimationOptions)options animations:(void (^)(void))animations completion:(void (^)(BOOL finished))completion

 參數解析:

•duration：動畫的持續時間

•view：須要進行轉場動畫的視圖

•options：轉場動畫的類型

•animations：將改變視圖屬性的代碼放在這個block中

•completion：動畫結束後，會自動調用這個block

ps: 轉場動畫的類型

// 轉場動畫的類型
UIViewAnimationOptionTransitionNone
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromLeft 
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromRight   
UIViewAnimationOptionTransitionCurlUp 
UIViewAnimationOptionTransitionCurlDown 
UIViewAnimationOptionTransitionCrossDissolve 
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromTop 
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromBottom

第三種：

+ (void)transitionFromView:(UIView *)fromView toView:(UIView *)toView duration:(NSTimeInterval)duration options:(UIViewAnimationOptions)options completion:(void (^)(BOOL finished))completion

方法調用完畢後，至關於執行了下面兩句代碼：

// 添加toView到父視圖

[fromView.superview addSubview:toView];

// 把fromView從父視圖中移除

[fromView.superview removeFromSuperview];

 參數解析:

•duration：動畫的持續時間

•options：轉場動畫的類型

•animations：將改變視圖屬性的代碼放在這個block中

•completion：動畫結束後，會自動調用這個block

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③UIImageView的幀動畫

•UIImageView 可讓一系列的圖片在特定的時間內按順序顯示

•相關屬性解析:

ØanimationImages：要顯示的圖片(一個裝着UIImage的NSArray)

ØanimationDuration：完整地顯示一次animationImages中的 全部圖片所需的時間

ØanimationRepeatCount：動畫的 執行次數( 默認爲0，表明無限循環)

•相關 方法解析:

- (void)startAnimating; // 開始動畫
- (void)stopAnimating;  // 中止動畫
- (BOOL)isAnimating;  // 是否正在運行動畫

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④UIActivityIndicatorView（ 旋轉進度輪 ）

問題一：簡述

•是一個旋轉進度輪，能夠用來告知用戶有一個操做正在進行中，通常用initWithActivityIndicatorStyle初始化

問題二：方法解析

 

- (void)startAnimating; // 開始動畫 - (void)stopAnimating;  // 中止動畫 - (BOOL)isAnimating;  // 是否正在運行動畫
UIActivityIndicatorViewStyle有3個值可供選擇：
UIActivityIndicatorViewStyleWhiteLarge   //大型白色指示器    
UIActivityIndicatorViewStyleWhite      //標準尺寸白色指示器    
UIActivityIndicatorViewStyleGray    //灰色指示器，用於白色背景