iOS核心动画（一）CAAnimation

Core Animation

简单介绍

 1. Core Animation，中文翻译为核心动画，它是一组非常强大的动画处理API，使用它能做出非常炫丽的动画效果，而且往往是事半功倍。也就是说，使用少量的代码就可以实现非常强大的功能。 2. Core Animation是跨平台的，可以用在Mac OS X和iOS平台。 3. Core Animation的动画执行过程都是在后台操作的，不会阻塞主线程。不阻塞主线程，可以理解为在执行动画的时候还能点击（按钮）。  要注意的是，Core Animation是直接作用在CALayer上的，并非UIView。

CAAnimation

• CAAnimation 所有动画的父类，基类（不能直接使用）。
• CAPropertyAnimation 属性动画，通过属性值的改变 产生动画效果，基类（不能直接使用）。
• CABasicAnimation 基础动画 -> 只能是两个点之间的变化。
• CASpringAnimation 弹簧动画。
• CAKeyframeAnimation 关键帧动画 -> 可以添加多个点的变化 或者 添加路径。
• CAAnimationGroup 动画组，可以同时添加多种动画，达到预期效果。
• CATransition 转场动画 -> 给视图切换的时候 添加动画效果。
• CALayer 图层（动画都是基于图层）只能显示内容，不能跟用户响应，发生改变，自图层不会发生改变，当改变属性值的时候，他本身自带动画效果，这种动画效果较做隐式动画。

CALayer常用属性

• bounds：边境范围
  
  • position：中心点
  • zPosition：z轴中心点
• anchorPoint：锚点 ✮✮✮✮✮
  
  • anchorPointZ：Z轴锚点
    默认锚点是与中心点重合锚点最小值是0，0 最大值是1，1；默认值：0.5，0.5；当视图改变的时候，是以锚点为基准去改变。
    锚点的值与位置：
    0，0 = 在图层的左上角
    0，1 左下角
    1，0 右上角
    1，1 右下角
    锚点值 = 锚点在视图上的位置.x.y/视图的宽高
• transform 转换形态
• frame NO. Animatable 坐标
• hidden 隐藏
• doubleSided 图层背面是否显示
• geometryFlipped 翻转 颠倒
• masksToBounds 裁切边境
• contents 内容
• opaque 不透明度
• opacity 不透明度
• allowsEdgeAntialiasing 是否使用 变形后的抗锯齿
• backgroundColor 背景颜色
• borderWidth 边框宽
• borderColor 边框颜色
• shadowColor 阴影颜色
• shadowOpacity 阴影不透明度
• rasterizationScale 防止Retina屏幕像素化
• shadowOffset 阴影偏移量

- shadowRadius 阴影的半径

CALayer与UIView的关系

   在iOS当中，所有的视图都从一个叫做UIVIew的基类派生而来，UIView可以处理触摸事件，可以支持基于Core Graphics绘图，可以做仿射变换（例如旋转或者缩放），或者简单的类似于滑动或者渐变的动画   CALayer类在概念上和UIView类似，同样也是一些被层级关系树管理的矩形块，同样也可以包含一些内容（像图片，文本或者背景色），管理子图层的位置。它们有一些方法和属性用来做动画和变换。和UIView最大的不同是CALayer不处理用户的交互。CALayer并不清楚具体的响应链（iOS通过视图层级关系用来传送触摸事件的机制），于是它并不能够响应事件，即使它提供了一些方法来判断是否一个触点在图层的范围之内。   也就是说，UIView视图，可以跟用户交互->rootLayer没有动画效果   CALayer 不可以跟用户交互 只能显示内容   UIView ->rootLayer发生改变，子图层也会发生改变   CALayer发生改变，子图层不会跟随发生改变

UIView与CALayer同级存在的意义

   是要做职责分离，这样也能避免很多重复代码。在iOS和Mac OS两个平台上，事件和用户交互有很多地方的不同，基于多点触控的用户界面和基于鼠标键盘有着本质的区别，这就是为什么iOS有UIKit和UIView，但是Mac OS有AppKit和NSView的原因。他们功能上很相似，但是在实现上有着显著的区别。   绘图，布局和动画，相比之下就是类似Mac笔记本和桌面系列一样应用于iPhone和iPad触屏的概念。把这种功能的逻辑分开并应用到独立的Core Animation框架，苹果就能够在iOS和Mac OS之间共享代码，使得对苹果自己的OS开发团队和第三方开发者去开发两个平台的应用更加便捷。

CAAnimation子类

• CAPropertyAnimation：属性动画。也是基类，不可以直接使用，通过属性值的改变产生动画效果。
• CABaseAnimation：基础动画。只能两个点之间的变化（平移视图）。
• CAKeyframeAnimation：关键帧动画。可以添加多个点的变化或路径。
• CAAnimationGRoup：动画组。可以添加多种动画达到预期的效果。
• CATransition：转场动画。给视图切换的时候添加动画效果

基础动画

CABasicAnimation

CAPropertyAnimation的子类 .

属性:

• fromValue：keyPath相应属性的初始值 .

• toValue：keyPath相应属性的结束值 .

• 随着动画的进行，在长度为duration的持续时间内，keyPath相应属性的值从fromValue渐渐地变为toValue。

  如果fillMode=kCAFillModeForwards和removedOnComletion=NO，那么在动画执行完毕后，图层会保持显示动画执行后的状态。但在实质上，图层的属性值还是动画执行前的初始值，并没有真正被改变。比如，CALayer的position初始值为(0,0)，CABasicAnimation的fromValue为(10,10)，toValue为(100,100)，虽然动画执行完毕后图层保持在(100,100)这个位置，实质上图层的position还是为(0,0)

关键帧动画

CAKeyframeAnimation

  CApropertyAnimation的子类，关键帧动画  跟CABasicAnimation的区别是：  CABasicAnimation只能从一个数值(fromValue)变到另一个数值(toValue)，而CAKeyframeAnimation会使用一个NSArray保存这些数值 .

属性：

• values：NSArray对象。里面的元素称为”关键帧”(keyframe)。动画对象会在指定的时间(duration)内，依次显示values数组中的每一个关键帧。

• path：可以设置一个CGPathRef\CGMutablePathRef,让层跟着路径移动。path只对CALayer的anchorPoint和position起作用。如果你设置了path，那么values将被忽略 。

• keyTimes：可以为对应的关键帧指定对应的时间点,其取值范围为0到1.0,keyTimes中的每一个时间值都对应values中的每一帧.当keyTimes没有设置的时候,各个关键帧的时间是平分的 .

• CABasicAnimation可看做是最多只有两个关键帧的CAKeyframeAnimation

  在关键帧动画中还有一个非常重要的参数,那便是calculationMode：计算模式。其主要针对的是每一帧的内容为一个座标点的情况，也就是对anchorPoint 和 position 进行的动画。当在平面座标系中有多个离散的点的时候，可以是离散的，也可以直线相连后进行插值计算，也可以使用圆滑的曲线将他们相连后进行插值计算。 

calculationMode目前提供如下几种模式：

• kCAAnimationLinear calculationMode的默认值,表示当关键帧为座标点的时候,关键帧之间直接直线相连进行插值计算；

• 
kCAAnimationDiscrete 离散的,就是不进行插值计算,所有关键帧直接逐个进行显示；

• 
kCAAnimationPaced 使得动画均匀进行，而不是按keyTimes设置的或者按关键帧平分时间，此时keyTimes和timingFunctions无效；

  • kCAAnimationCubic 对关键帧为座标点的关键帧进行圆滑曲线相连后插值计算，这里的主要目的是使得运行的轨迹变得圆滑；

• kCAAnimationCubicPaced 看这个名字就知道和kCAAnimationCubic有一定联系，其实就是在kCAAnimationCubic的基础上使得动画运行变得均匀，就是系统时间内运动的距离相同，此时keyTimes以及timingFunctions也是无效的。

动画组

CAAnimationGroup

  CAAnimation的子类，可以保存一组动画对象，将CAAnimationGroup对象加入层后，组中所有动画对象可以同时并发运行.

属性：

• animations：用来保存一组动画对象的NSArray。默认情况下，一组动画对象是同时运行的，也可以通过设置动画对象的beginTime属性来更改动画的开始时间.

转场动画

CATransition

• CAAnimation的子类，用于做转场动画，能够为层提供移出屏幕和移入屏幕的动画效果。iOS比Mac OS X的转场动画效果少一点。

• UINavigationController就是通过CATransition实现了将控制器的视图推入屏幕的动画效果.

属性:

• type：动画过渡类型

• subtype：动画过渡方向

• startProgress：动画起点(在整体动画的百分比)

• endProgress：动画终点(在整体动画的百分比)

#import "ViewController.h"#define Angle(a) (a)*M_PI/180#define sAngle 6    //每秒旋转多少度：sAngle*N秒*M_PI/180@interface ViewController (){    CALayer *layer;}@property (nonatomic,strong)CALayer *pointLayer;@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];//   初始化CAlayer    layer = [CALayer layer];    layer.frame = CGRectMake(100, 100, 100, 100);//   设置图层拐角    layer.cornerRadius = 100/2;    layer.backgroundColor =[UIColor brownColor].CGColor;//   添加到父图层    [self.view.layer addSublayer:layer];//    NSLog(@"%@",self.pointLayer);    _pointLayer.anchorPoint =CGPointMake(0, 0.5);//   放置一张图片//   图层上 要的是颜色（CGColorRef）  图片(CGImageRef)的 数据,而非UI    _pointLayer.contents =(id)[UIImage imageNamed:@"shizhen.png"].CGImage;    self.pointLayer.anchorPoint = CGPointMake(0.5, 0.9);    [self star];    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1                                     target:self selector:@selector(star) userInfo:nil repeats:YES];}-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{//   获得点击触摸的点    layer.position =[[touches anyObject] locationInView:self.view];    CGFloat width =CGRectGetWidth(layer.bounds)!=100?100:50;//   通过获得的点 改变尺寸    layer.bounds =CGRectMake(0, 0, width, width);//   改变颜色    CGColorRef color = [UIColor brownColor].CGColor != layer.backgroundColor ?    [UIColor brownColor].CGColor:    [UIColor colorWithRed:0.863                    green:0.634                     blue:0.490                    alpha:1.000].CGColor;    layer.backgroundColor = color;//   改变半径    layer.cornerRadius =width!=100?0:width/2;//   改变透明度    layer.opacity = 0.3;//   设置锚点,最大值是1，最小值是0 //   _pointLayer.transform = CATransform3DMakeRotation(/*弧度*/Angle(60),0 , 0, 1);}-(void)touchesEnded:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{    layer.opacity = 1.0;//   还原  //  _pointLayer.transform = CATransform3DIdentity;}//利用懒加载 创建一个layer-(CALayer *)pointLayer{    if (_pointLayer) {        return _pointLayer;    }    _pointLayer = [CALayer layer];    _pointLayer.bounds =CGRectMake(0, 0, 18, 220);    //设置中心点    _pointLayer.position =self.view.center;    _pointLayer.backgroundColor =    [UIColor colorWithRed:1.000                    green:0.392                     blue:0.929                    alpha:1.000].CGColor;    [self.view.layer addSublayer:_pointLayer];    return _pointLayer;}-(void)star{//   NSCalendar 日历；可以获得年月日 时分秒,都是NSCalendar上的组件//    NSDateComponents//   获得当前日历    NSCalendar *calender =[NSCalendar currentCalendar];    NSDateComponents *componest =[calender components:                                  NSCalendarUnitHour|                                  NSCalendarUnitMinute|                                  NSCalendarUnitSecond fromDate:[NSDate date]];    float s = componest.second * sAngle;    _pointLayer.transform = CATransform3DMakeRotation(/*弧度*/Angle(s),0 , 0, 1);}@end