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Android 动画：你真的会使用插值器与估值器吗？（含详细实例教学）

来源：互联网 发布：域名在哪续费 编辑：程序博客网 时间：2024/06/06 18:40

前言

  • 动画的使用 是 Android 开发中常用的知识
  • 可是动画的种类繁多、使用复杂，每当需要 采用自定义动画 实现 复杂的动画效果时，很多开发者就显得束手无策
  • Android中 补间动画 & 属性动画实现动画的原理是：

实现原理

  • 其中，步骤2中的 插值器（Interpolator）和估值器（TypeEvaluator）是实现 复杂动画效果的关键
  • 本文主要讲解 将详细讲解 插值器（Interpolator）和估值器（TypeEvaluator），通过阅读本文你将能轻松实现复杂的动画效果

学习Android 动画最好先了解：
1. 自定义View的原理，请参考我写的文章：
（1）自定义View基础 - 最易懂的自定义View原理系列
（2）自定义View Measure过程 - 最易懂的自定义View原理系列
（3）自定义View Layout过程 - 最易懂的自定义View原理系列
（4）自定义View Draw过程- 最易懂的自定义View原理系列
2. 自定义View的应用，请参考我写的文章：
手把手教你写一个完整的自定义View
Path类的最全面详解 - 自定义View应用系列
Canvas类的最全面详解 - 自定义View应用系列
为什么你的自定义View wrap_content不起作用？

目录

目录

1. 插值器（Interpolator）

1.1 简介

  • 定义：一个接口
  • 作用：设置 属性值 从初始值过渡到结束值 的变化规律
    1. 如匀速、加速 & 减速 等等
    2. 即确定了 动画效果变化的模式，如匀速变化、加速变化 等等

1.2 应用场景

实现非线性运动的动画效果

非线性运动：动画改变的速率不是一成不变的，如加速 & 减速运动都属于非线性运动

1.3 具体使用

a. 设置方式

插值器在动画的使用有两种方式：在XML / Java代码中设置：

设置方法1：在 动画效果的XML代码中设置插值器属性android:interpolator

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><scale xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    android:interpolator="@android:anim/overshoot_interpolator"    // 通过资源ID设置插值器    android:duration="3000"    android:fromXScale="0.0"    android:fromYScale="0.0"    android:pivotX="50%"    android:pivotY="50%"    android:toXScale="2"    android:toYScale="2" />

设置方法2：在 Java 代码中设置

Button mButton = (Button) findViewById(R.id.Button);        // 步骤1:创建 需要设置动画的 视图ViewAnimation alphaAnimation = new AlphaAnimation(1,0);        // 步骤2：创建透明度动画的对象 & 设置动画效果        alphaAnimation.setDuration(3000);        Interpolator overshootInterpolator = new OvershootInterpolator();        // 步骤3：创建对应的插值器类对象        alphaAnimation.setInterpolator(overshootInterpolator);        // 步骤4：给动画设置插值器        mButton.startAnimation(alphaAnimation);        // 步骤5：播放动画
  • 那么使用插值器时的资源ID是什么呢？即有哪些类型的插值器可供我们使用呢？
  • 下面将介绍 Android内置默认的插值器

b. 系统内置插值器类型

  • Android内置了 9 种内置的插值器实现：
作用 资源ID 对应的Java类 动画加速进行 @android:anim/accelerate_interpolator AccelerateInterpolator 快速完成动画，超出再回到结束样式 @android:anim/overshoot_interpolator OvershootInterpolator 先加速再减速 @android:anim/accelerate_decelerate_interpolator AccelerateDecelerateInterpolator 先退后再加速前进 @android:anim/anticipate_interpolator AnticipateInterpolator 先退后再加速前进，超出终点后再回终点 @android:anim/anticipate_overshoot_interpolator AnticipateOvershootInterpolator 最后阶段弹球效果 @android:anim/bounce_interpolator BounceInterpolator 周期运动 @android:anim/cycle_interpolator CycleInterpolator 减速 @android:anim/decelerate_interpolator DecelerateInterpolator 匀速 @android:anim/linear_interpolator LinearInterpolator

使用时：

  • 当在XML文件设置插值器时，只需传入对应的插值器资源ID即可

  • 当在Java代码设置插值器时，只需创建对应的插值器对象即可

    系统默认的插值器是AccelerateDecelerateInterpolator，即先加速后减速

  • 系统内置插值器的效果图：
    效果图

  • 使用Android内置的插值器能满足大多数的动画需求

  • 如果上述9个插值器无法满足需求，还可以自定义插值器
  • 下面将介绍如何自定义插值器（Interpolator）

c. 自定义插值器

  • 本质：根据动画的进度（0%-100%）计算出当前属性值改变的百分比
  • 具体使用：自定义插值器需要实现 Interpolator / TimeInterpolator接口 & 复写getInterpolation（）
    1. 补间动画 实现 Interpolator接口；属性动画实现TimeInterpolator接口
    2. TimeInterpolator接口是属性动画中新增的，用于兼容Interpolator接口，这使得所有过去的Interpolator实现类都可以直接在属性动画使用

// Interpolator接口public interface Interpolator {      // 内部只有一个方法     float getInterpolation(float input) {           // 参数说明         // input值值变化范围是0-1，且随着动画进度（0% - 100% ）均匀变化        // 即动画开始时，input值 = 0；动画结束时input = 1        // 而中间的值则是随着动画的进度（0% - 100%）在0到1之间均匀增加      ...// 插值器的计算逻辑      return xxx；      // 返回的值就是用于估值器继续计算的fraction值，下面会详细说明    }  // TimeInterpolator接口// 同上public interface TimeInterpolator {      float getInterpolation(float input);  }

在学习自定义插值器前，我们先来看两个已经实现好的系统内置差值器：

  • 匀速插值器：LinearInterpolator
  • 先加速再减速 插值器：AccelerateDecelerateInterpolator
// 匀速差值器：LinearInterpolator@HasNativeInterpolator  public class LinearInterpolator extends BaseInterpolator implements NativeInterpolatorFactory {     // 仅贴出关键代码  ...    public float getInterpolation(float input) {          return input;          // 没有对input值进行任何逻辑处理，直接返回        // 即input值 = fraction值        // 因为input值是匀速增加的，因此fraction值也是匀速增加的，所以动画的运动情况也是匀速的，所以是匀速插值器    }  // 先加速再减速 差值器：AccelerateDecelerateInterpolator@HasNativeInterpolator  public class AccelerateDecelerateInterpolator implements Interpolator, NativeInterpolatorFactory {        // 仅贴出关键代码  ...    public float getInterpolation(float input) {          return (float)(Math.cos((input + 1) * Math.PI) / 2.0f) + 0.5f;        // input的运算逻辑如下：        // 使用了余弦函数，因input的取值范围是0到1，那么cos函数中的取值范围就是π到2π。        // 而cos(π)的结果是-1，cos(2π)的结果是1        // 所以该值除以2加上0.5后，getInterpolation()方法最终返回的结果值还是在0到1之间。只不过经过了余弦运算之后，最终的结果不再是匀速增加的了，而是经历了一个先加速后减速的过程        // 所以最终，fraction值 = 运算后的值 = 先加速后减速        // 所以该差值器是先加速再减速的    }      }
  • 从上面看出，自定义插值器的关键在于：对input值 根据动画的进度（0%-100%）通过逻辑计算 计算出当前属性值改变的百分比
  • 下面我将用一个实例来说明该如何自定义插值器

实例

  • 目的：写一个自定义Interpolator：先减速后加速

步骤1：根据需求实现Interpolator接口
DecelerateAccelerateInterpolator.java

/** * Created by Carson_Ho on 17/4/19. */public class DecelerateAccelerateInterpolator implements TimeInterpolator {    @Override    public float getInterpolation(float input) {        float result;        if (input <= 0.5) {            result = (float) (Math.sin(Math.PI * input)) / 2;            // 使用正弦函数来实现先减速后加速的功能，逻辑如下：            // 因为正弦函数初始弧度变化值非常大，刚好和余弦函数是相反的            // 随着弧度的增加，正弦函数的变化值也会逐渐变小，这样也就实现了减速的效果。            // 当弧度大于π/2之后，整个过程相反了过来，现在正弦函数的弧度变化值非常小，渐渐随着弧度继续增加，变化值越来越大，弧度到π时结束，这样从0过度到π，也就实现了先减速后加速的效果        } else {            result = (float) (2 - Math.sin(Math.PI * input)) / 2;        }        return result;        // 返回的result值 = 随着动画进度呈先减速后加速的变化趋势    }

}

MainActivity.java

 mButton = (Button) findViewById(R.id.Button);        // 创建动画作用对象：此处以Button为例        float curTranslationX = mButton.getTranslationX();        // 获得当前按钮的位置        ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(mButton, "translationX", curTranslationX, 300,curTranslationX);        // 创建动画对象 & 设置动画        // 表示的是:        // 动画作用对象是mButton        // 动画作用的对象的属性是X轴平移        // 动画效果是:从当前位置平移到 x=1500 再平移到初始位置        animator.setDuration(5000);        animator.setInterpolator(new DecelerateAccelerateInterpolator());        // 设置插值器        animator.start();        // 启动动画

效果图

差值器.gif

2. 估值器（TypeEvaluator）

2.1 简介

  • 定义：一个接口
  • 作用：设置 属性值 从初始值过渡到结束值 的变化具体数值
    1. 插值器（Interpolator）决定 值 的变化规律（匀速、加速blabla），即决定的是变化趋势；而接下来的具体变化数值则交给
      而估值器
    2. 属性动画特有的属性

2.2 应用场景

协助插值器 实现非线性运动的动画效果

非线性运动：动画改变的速率不是一成不变的，如加速 & 减速运动都属于非线性运动

2.3 具体使用

a. 设置方式

ObjectAnimator anim = ObjectAnimator.ofObject(myView2, "height", new Evaluator()，1，3);// 在第4个参数中传入对应估值器类的对象// 系统内置的估值器有3个：// IntEvaluator：以整型的形式从初始值 - 结束值 进行过渡// FloatEvaluator：以浮点型的形式从初始值 - 结束值 进行过渡// ArgbEvaluator：以Argb类型的形式从初始值 - 结束值 进行过渡

效果图

FloatEvaluator
IntEvaluator

  • 如果上述内置的估值器无法满足需求，还可以自定义估值器
    下面将介绍如何自定义插值器（Interpolator）

b. 自定义估值器

  • 本质：根据 插值器计算出当前属性值改变的百分比 & 初始值 & 结束值 来计算 当前属性具体的数值

    如：动画进行了50%（初始值=100，结束值=200 ），那么匀速插值器计算出了当前属性值改变的百分比是50%，那么估值器则负责计算当前属性值 = 100 + （200-100）x50% = 150.

  • 具体使用：自定义估值器需要实现 TypeEvaluator接口 & 复写evaluate()

public interface TypeEvaluator {      public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {  // 参数说明// fraction：插值器getInterpolation（）的返回值// startValue：动画的初始值// endValue：动画的结束值        ....// 估值器的计算逻辑        return xxx；        // 赋给动画属性的具体数值        // 使用反射机制改变属性变化// 特别注意// 那么插值器的input值 和 估值器fraction有什么关系呢？// 答：input的值决定了fraction的值：input值经过计算后传入到插值器的getInterpolation（），然后通过实现getInterpolation（）中的逻辑算法，根据input值来计算出一个返回值，而这个返回值就是fraction了    }  }

在学习自定义插值器前，我们先来看一个已经实现好的系统内置差值器：浮点型插值器：FloatEvaluator

public class FloatEvaluator implements TypeEvaluator {  // FloatEvaluator实现了TypeEvaluator接口// 重写evaluate()    public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {  // 参数说明// fraction：表示动画完成度（根据它来计算当前动画的值）// startValue、endValue：动画的初始值和结束值        float startFloat = ((Number) startValue).floatValue();          return startFloat + fraction * (((Number) endValue).floatValue() - startFloat);          // 初始值 过渡 到结束值 的算法是：        // 1. 用结束值减去初始值，算出它们之间的差值        // 2. 用上述差值乘以fraction系数        // 3. 再加上初始值，就得到当前动画的值    }  }
  • 属性动画中的ValueAnimator.ofInt（） & ValueAnimator.ofFloat（）都具备系统内置的估值器，即FloatEvaluator & IntEvaluator
    即系统已经默认实现了 如何从初始值 过渡到 结束值 的逻辑
  • 但对于ValueAnimator.ofObject（），从上面的工作原理可以看出并没有系统默认实现，因为对对象的动画操作复杂 & 多样，系统无法知道如何从初始对象过度到结束对象
  • 因此，对于ValueAnimator.ofObject（），我们需自定义估值器（TypeEvaluator）来告知系统如何进行从 初始对象 过渡到 结束对象的逻辑
  • 自定义实现的逻辑如下
// 实现TypeEvaluator接口public class ObjectEvaluator implements TypeEvaluator{  // 复写evaluate（）// 在evaluate（）里写入对象动画过渡的逻辑    @Override      public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {          // 参数说明        // fraction：表示动画完成度（根据它来计算当前动画的值）        // startValue、endValue：动画的初始值和结束值        ... // 写入对象动画过渡的逻辑        return value;          // 返回对象动画过渡的逻辑计算后的值    }

实例说明

  • 下面我将用实例说明 该如何自定义TypeEvaluator接口并通过ValueAnimator.ofObject（）实现动画效果

  • 实现的动画效果：一个圆从一个点 移动到 另外一个点
    效果图

  • 工程目录文件如下：
    工程目录

步骤1：定义对象类

  • 因为ValueAnimator.ofObject（）是面向对象操作的，所以需要自定义对象类。
  • 本例需要操作的对象是 圆的点坐标
    Point.java
public class Point {    // 设置两个变量用于记录坐标的位置    private float x;    private float y;    // 构造方法用于设置坐标    public Point(float x, float y) {        this.x = x;        this.y = y;    }    // get方法用于获取坐标    public float getX() {        return x;    }    public float getY() {        return y;    }}

步骤2：根据需求实现TypeEvaluator接口

  • 实现TypeEvaluator接口的目的是自定义如何 从初始点坐标 过渡 到结束点坐标；
  • 本例实现的是一个从左上角到右下角的坐标过渡逻辑。
    效果图

PointEvaluator.java

// 实现TypeEvaluator接口public class PointEvaluator implements TypeEvaluator {    // 复写evaluate（）    // 在evaluate（）里写入对象动画过渡的逻辑    @Override    public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {        // 将动画初始值startValue 和 动画结束值endValue 强制类型转换成Point对象        Point startPoint = (Point) startValue;        Point endPoint = (Point) endValue;        // 根据fraction来计算当前动画的x和y的值        float x = startPoint.getX() + fraction * (endPoint.getX() - startPoint.getX());        float y = startPoint.getY() + fraction * (endPoint.getY() - startPoint.getY());        // 将计算后的坐标封装到一个新的Point对象中并返回        Point point = new Point(x, y);        return point;    }}
  • 上面步骤是根据需求自定义TypeEvaluator的实现
  • 下面将讲解如何通过对 Point 对象进行动画操作，从而实现整个自定义View的动画效果。

步骤3：将属性动画作用到自定义View当中

MyView.java

/** * Created by Carson_Ho on 17/4/18. */public class MyView extends View {    // 设置需要用到的变量    public static final float RADIUS = 70f;// 圆的半径 = 70    private Point currentPoint;// 当前点坐标    private Paint mPaint;// 绘图画笔    // 构造方法(初始化画笔)    public MyView(Context context, AttributeSet attrs) {        super(context, attrs);        // 初始化画笔        mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);        mPaint.setColor(Color.BLUE);    }    // 复写onDraw()从而实现绘制逻辑    // 绘制逻辑:先在初始点画圆,通过监听当前坐标值(currentPoint)的变化,每次变化都调用onDraw()重新绘制圆,从而实现圆的平移动画效果    @Override    protected void onDraw(Canvas canvas) {        // 如果当前点坐标为空(即第一次)        if (currentPoint == null) {            currentPoint = new Point(RADIUS, RADIUS);            // 创建一个点对象(坐标是(70,70))            // 在该点画一个圆:圆心 = (70,70),半径 = 70            float x = currentPoint.getX();            float y = currentPoint.getY();            canvas.drawCircle(x, y, RADIUS, mPaint); // (重点关注)将属性动画作用到View中            // 步骤1:创建初始动画时的对象点  & 结束动画时的对象点            Point startPoint = new Point(RADIUS, RADIUS);// 初始点为圆心(70,70)            Point endPoint = new Point(700, 1000);// 结束点为(700,1000)            // 步骤2:创建动画对象 & 设置初始值 和 结束值            ValueAnimator anim = ValueAnimator.ofObject(new PointEvaluator(), startPoint, endPoint);            // 参数说明            // 参数1：TypeEvaluator 类型参数 - 使用自定义的PointEvaluator(实现了TypeEvaluator接口)            // 参数2：初始动画的对象点            // 参数3：结束动画的对象点            // 步骤3：设置动画参数            anim.setDuration(5000);            // 设置动画时长// 步骤3：通过 值 的更新监听器，将改变的对象手动赋值给当前对象// 此处是将 改变后的坐标值对象 赋给 当前的坐标值对象            // 设置 值的更新监听器            // 即每当坐标值（Point对象）更新一次,该方法就会被调用一次            anim.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {                @Override                public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {                    currentPoint = (Point) animation.getAnimatedValue();                    // 将每次变化后的坐标值（估值器PointEvaluator中evaluate（）返回的Piont对象值）到当前坐标值对象（currentPoint）                    // 从而更新当前坐标值（currentPoint）// 步骤4：每次赋值后就重新绘制，从而实现动画效果                    invalidate();                    // 调用invalidate()后,就会刷新View,即才能看到重新绘制的界面,即onDraw()会被重新调用一次                    // 所以坐标值每改变一次,就会调用onDraw()一次                }            });            anim.start();            // 启动动画        } else {            // 如果坐标值不为0,则画圆            // 所以坐标值每改变一次,就会调用onDraw()一次,就会画一次圆,从而实现动画效果            // 在该点画一个圆:圆心 = (30,30),半径 = 30            float x = currentPoint.getX();            float y = currentPoint.getY();            canvas.drawCircle(x, y, RADIUS, mPaint);        }    }}

步骤4：在布局文件加入自定义View空间

activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"    android:layout_width="match_parent"    android:layout_height="match_parent"    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"    tools:context="scut.carson_ho.valueanimator_ofobject.MainActivity">    <scut.carson_ho.valueanimator_ofobject.MyView        android:layout_width="match_parent"        android:layout_height="match_parent"         /></RelativeLayout>

步骤5：在主代码文件设置显示视图

MainActivity.java

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);    }}

效果图

效果图

源码地址

Carson_Ho的Github地址

3. 总结

  • 本文对Android 动画中的 插值器和估值器的使用 进行了详细分析，相信通过本文你已经能实现复杂的动画效果

  • 学习Android 动画最好先了解以下知识：

    1. 自定义View的原理，请参考我写的文章：
      （1）自定义View基础 - 最易懂的自定义View原理系列
      （2）自定义View Measure过程 - 最易懂的自定义View原理系列
      （3）自定义View Layout过程 - 最易懂的自定义View原理系列
      （4）自定义View Draw过程- 最易懂的自定义View原理系列
    2. 自定义View的应用，请参考我写的文章：
      手把手教你写一个完整的自定义View
      Path类的最全面详解 - 自定义View应用系列
      Canvas类的最全面详解 - 自定义View应用系列
      为什么你的自定义View wrap_content不起作用？

  • 接下来，我我将继续对Android 动画进行分析，有兴趣的可以继续关注Carson_Ho的安卓开发笔记

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