手把手教你绘制Android粘性果冻动画组件

2016-12-06

利用阻尼函数以及ValueAnimator通过贝塞尔曲线绘制弹性动画的组件

引言

从事移动互联网开发已经快两年了，回想当初是Android带我走进了移动端的世界，后来由于自身对用户体验比较感兴趣，发现iOS更注重对图形渲染以及动画处理，所以转身自学iOS开发，之后也发布了几个iOS的组件库。但是Android进两年发展趋势猛增，在动画处理上也比以前有所改进，Android3.0之后开启了GPU硬件加速让图形渲染没以前那么卡顿，特别是5.0之后的material design更是引领潮流。所以趁最近工作不忙有时间，写了个弹性动画的ActionMenu，核心原理来自咱们iOS界有动画小王子之称的kittenyang的这篇博客（特此鸣谢），废话不多说了，先上效果图（gif存在失真，实际效果更佳流畅Q弹）。

效果图

核心原理

主要知识点其实就下面三项

Android自定义View以及ViewGroup
利用三阶贝塞尔曲线绘制图形
通过ValueAnimator结合阻尼振动自定义属性变化

各项讲解

Android自定义View以及ViewGroup

首先我们先做出一个圆形的弹性动画效果，先得自定义一个view，然后重写onDraw可以用过path和paint任意绘制图形，具体细节我就不多说了，不了解的同学可以查阅相关资料学习。

利用三阶贝塞尔曲线绘制图形

贝塞尔曲线是我认为一个比较神奇的东西，因为他基本上可以绘制出任何图形，有兴趣的同学可以到这个网站玩一下，那么我们今天需要做的就是用三阶贝塞尔曲线画圆

图中以A,B,C,D四个点作为基准点，把一个圆分4次绘制，以c1-c8作为四次绘制中三阶贝塞尔曲线的辅助点，各点的位置我们设为offSet，由前辈们计算，当offSet为（圆形直径/3.6）时刚好是一个整圆，后来找到一篇文章介绍了其原理（虽然我看完之后还是一脸懵逼）。我们设置形变系数为factor（0~1），设定圆形拉伸的最大程度为圆形的2/5，则extra= circleRadius2factor/5，分别列出各点坐标

intxA =0,xB =0,xC =0,xD =0,yA =0,yB =0,yC =0,yD =0;
xA =circleRadius;
xB =circleRadius*2+extra;
xC =circleRadius;
xD =0;
yA =extra;
yB =circleRadius;
yC =circleRadius*2-extra;
yD =circleRadius;
offSet=circleRadius*2/3.6f;
mPath.moveTo(xA,yA);
mPath.cubicTo(xA +offSet,yA,xB,yB  -offSet,xB,yB);
mPath.cubicTo(xB,yB +offSet,xC +offSet,yC,xC,yC);
mPath.cubicTo(xC -offSet,yC,xD,yD  +offSet,xD,yD);
mPath.cubicTo(xD,yD -offSet,xA -offSet,yA,xA,yA);

OK！基本点都绘制完了，直接Run起来
效果图
看到一个红通通的圆形绘制成功之后第一部大功告成！

通过ValueAnimator结合阻尼振动自定义属性变化

上面我们已经绘制好了一个圆形，接下来事情就很简单了，只需要通过改变形变系数factor（0~1）的值来改变形变程度就可以了，下面介绍一个Android的动画API—ValueAnimator，直接通过组件属性定义的动画效果，然后重写变化机制

ValueAnimator valueAnimator = ValueAnimator.ofObject(new FloatEvaluator(time,1,0),1,0);
valueAnimator.addUpdateListener(this);
valueAnimator.setDuration(time);
valueAnimator.start();

@Override
public voidonAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
      factor= (float)animation.getAnimatedValue();
      invalidate();
}

由此原理就是通过属性动画不断的改变factor从1到0，然后刷新重绘小圆球，FloatEvaluator就是我们自定义的根据什么样的函数去改变factor，这个时候就要介绍到我们高中学习的阻尼振动函数了

阻尼振动
该函数可以模拟最真实的弹性效果
阻尼函数
我们60帧为基准（肉眼看到刷新流畅度的最低标准），计算出一列变化factor的值

publicFloatEvaluator(longtime, floatstartValue, floatendValue) {
        sum= (int)time *60/1000;
        float diff = endValue - startValue;
        value=new float[sum];
        float x;
        for(int i = 0; i < sum; i++) {
        x = i *1.0f/sum;
        value[i] = endValue - (float)(diff * Math.pow(Math.E,-1*dampingFactor* x) * Math.cos(velocityFactor* x));
        }
}

其中dampingFactor和velocityFactor为阻力和速度，我这里设置的是5和30，可以自定义调节改变弹性程度。

基本构建完成，添加一个按钮启动动画试试效果
效果图

大功告成！

总结

大家掌握了一个圆形组件的形变原理之后剩下的就容易多了，利用ViewGroup多绘制几个摆摆位置就OK了，也可以利用这种原理自己创新构思出别的控件，只要掌握了核心的两点：

贝塞尔曲线绘制图形
利用阻尼函数以及ValueAnimator自定义形变属性的值

最后贴上源码地址，有兴趣的同学欢迎star，共同学习探讨动画知识！