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Android基础夯实--重温动画(一)之Tween Animation

本文于307天之前发表,文中内容可能已经过时。

心灵鸡汤:真正成功的人生,不在于成就的大小,而在于你是否努力地去实现自我,喊出自己的声音,走出属于自己的道路。

摘要

不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。学习任何东西我们都离不开扎实的基础知识,这次我们重温Android中让我们又爱又恨的动画。即便没有很好的算法思想,但是掌握了Animation的基础,我们同样可以通过动画给我们的App增色不少。

概述

在我们日常开发中,我们都希望我们的App拥有及其炫酷的动画效果,除了一些SDK提供给我们拥有炫酷动画效果的控件外,都需要我们自己来实现。在Android系统中,官方给我们提供了两种类型的动画:属性动画(Property Animation)视图动画(View Animation),而视图动画又包含了两种类型:补间动画(Tween animation) 和 帧动画(Frame animation)。

  1. Property Animation(属性动画):通过改变对象的属性来实现动画效果。

  2. View Animation(视图动画):包括了以下两种动画类型。

    • Tween Animation(补间动画):通过对视图进行一系列的动作变化实现动画效果。

    • Frame Animation(帧动画):通过一组图片有序播放实现动画视觉效果。

Android官方文档 Animation的分类

为此,由于篇幅过长,笔主通过三篇博文来重温Animation的相关基础知识,内容主要作为抛砖引玉,围绕这三种动画作简单的介绍,因为所有的动画都是以这几种动画为基础,配合其他的技术,例如自定义View、还有一些曲线函数等,做出很多炫酷的效果。但是,炫酷动画万万千,我们做的每一个动画需求都是源自设计师的灵感,所以这篇文章就不对动画的高阶讲解,相反,是作为抛砖引玉,所以如果你已经非常熟悉动画相关,可以跳过,但是如果你对动画还是不了解,不妨继续看下去。

当然,更权威的解释请查看官方文档:Animation Resources

本文首先对View Animation的Tween Animation做介绍,如果大家有兴趣,可以继续阅读本动画系列其他相关文章,作者也在不断更新完善相关内容,希望大家可以指出有误之处。

Tween Animation,翻译为补间动画,是View Animation两种中的一种,是Android开发中使用最普遍的动画,当然也是使用率最高的一种动画,因为它能够基本满足我们的动画需要,主要是通过对控件实现透明度(alpha)、尺寸(scale)、位置(translate)、旋转rotate)进行改变,通过集合(set)的方式,实现连续的动画效果。

一、动画资源文件的位置

动画资源文件的位置

二、类型

Tween Animation是View Animation其中之一,Tween Animation可以实现对控件实现以下四种变换:

  1. alpha:透明度渐变动画效果
  2. scale:尺寸变化动画效果
  3. translate:位置移动动画效果
  4. rotate:转移旋转动画效果

三、使用方式

  1. 在XML文件中定义一系列的动画标签,所有便签在set便签里面构成集合
  2. Java文件中代码实现

之所以可以这样,是因为四个便签都有对应的Java类:AlphaAnimation, RotateAnimation, ScaleAnimation, TranslateAnimation。

所在包:android.view.animation.*

都继承于父类:android.view.animation.Animation

四、Animation类

Tween Animation的所有效果都是继承于Animation类,Animation类作为一个抽象类,提供了动画基本属性的实现,需要由具体的子类来具体实现。

直接子类

  • AnimationSet:代表着一组可以一起播放的动画。
  • AlphaAnimation:控制一个对象透明度的动画。
  • RotateAnimation:控制一个对象旋转的动画。
  • ScaleAnimation:控制一个对象尺寸的动画。
  • TranslateAnimation:控制一个对象位置的动画。

监听器

  • Animation.AnimationListener:动画监听器。主要包括监听动画执行中、执行结束、循环执行三个过程。
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mAnimation.setAnimationListener(new Animation.AnimationListener() {
@Override
public void onAnimationStart(Animation animation) {
// 动画执行时
}

@Override
public void onAnimationEnd(Animation animation) {
// 动画结束时
}

@Override
public void onAnimationRepeat(Animation animation) {
// 动画循环时
}
});

属性及其对应方法(所有子类都拥有)

  • android:detachWallpaper: 是否在壁纸上运行

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    Java方法:setDetachWallpaper(boolean detachWallpaper)
  • android:duration: 动画时长,单位毫秒。

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    Java方法:setDuration(long)
  • android:fillAfter: 设置为true,控件动画结束时将保持动画最后一帧(xml文件中,需要设置在set便签才生效)。

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    Java方法:setFillAfter(boolean)
  • android:fillBefore: 设置为true,控件动画结束时将保持动画开始第一帧(感觉很坑爹,设置true和false还有删除这个属性,效果都一样)。

    1
    Java方法:setFillBefore(boolean)
  • android:fillEnabled: 效果和fillBefore一样(同样坑爹,经测试这个属性可有可无,求打脸。

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    Java方法:setFillEnabled(boolean)
  • android:interpolator: 插值器。设置动画速率的变化(譬如加速、减速、匀速等),后面详说。

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    Java方法:setInterpolator(Interpolator)
  • android:repeatCount: 动画重复次数。

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    Java方法:setRepeatCount(int)
  • android:repeatMode: 重复模式,有reverse(倒序)和restart(重复)两种,必须配合repeatCount一起使用。

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    Java方法:setRepeatMode(int)
  • android:startOffset: 延迟一定毫秒之后才开始动画。

    1
    Java方法:setStartOffset(long)
  • android:zAdjustment: 表示被设置动画的内容在动画运行时在Z轴上的位置,有以下三个值

    • normal 默认值,保持内容在Z轴上的位置不变
    • top 保持在Z周最上层
    • bottom 保持在Z轴最下层
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      Java方法:setZAdjustment(int)

五、Interpolator

Interpolator,又名插值器,主要是实现动画的速率变化。Interpolator作为一个接口,然后抽象类BaseInterpolator实现Interpolator接口,在BaseInterpolator的子类就是一系列Android提供的插值器。

用法:

  1. 在XML的标签下设置:android:interpolator=”@android:anim/accelerate_decelerate_interpolator”
  2. 在JAVA代码中使用:animation.setInterpolator(new AccelerateDecelerateInterpolator());

Interpolator

以下为Andorid所提供的所有插值器:

  • 1、AccelerateDecelerateInterpolator:开始和结束速度慢,中间部分加速。
  • 2、AccelerateInterpolator:开始缓慢,然后加速。
  • 3、AnticipateInterpolator: 开始后退,然后前进。
  • 4、AnticipateOvershootInterpolator: 开始后退,然后前进,直到超出目标值,再后退至目标值。
  • 5、BounceInterpolator:在结束时弹跳。
  • 6、CycleInterpolator:在指定数量的周期内重复动画,速度变化遵循正弦规律。
  • 7、DecelerateInterpolator:开始加速,结束缓慢。
  • 8、LinearInterpolator:匀速。
  • 9、OvershootInterpolator:前进,直到超出目标值,再后退至目标值。
  • 10、PathInterpolator:根据路径变化改变速率。

关于以上所有插值器的Demo:

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六、AnimationSet

AnimationSet是动画中非常重要的概念,继承于Animation类,它将很多独立的动画包裹到一个集合内,形成一个共同作用的动画效果。例如,我们会在res/anim/目录下的xml文件里面这样实现一个包含多种效果的动画(透明度、尺寸、位置、旋转):

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<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:fillAfter="true"
android:shareInterpolator="false">
<scale
android:duration="1500"
android:fromXScale="1.0"
android:fromYScale="1.0"
android:interpolator="@android:anim/accelerate_decelerate_interpolator"
android:pivotX="50%"
android:pivotY="50%"
android:toXScale="1.4"
android:toYScale="0.6" />
<set
android:duration="1000"
android:interpolator="@android:anim/accelerate_interpolator"
android:startOffset="1500">
<scale
android:fromXScale="1.4"
android:fromYScale="0.6"
android:pivotX="50%"
android:pivotY="50%"
android:toXScale="0.0"
android:toYScale="0.0" />
<rotate
android:fromDegrees="0"
android:pivotX="50%"
android:pivotY="50%"
android:toDegrees="-45" />
</set>
</set>

效果如下:

AnimationSet

当然,你可以使用Java代码来实现,逻辑和在XML中实现的是一样的,如下:

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public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private ActivityMainBinding mainBinding;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
mainBinding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_main);

//参数为false,不共享Interpolator
AnimationSet set = new AnimationSet(false);
set.setFillAfter(true);

// Scale动画
ScaleAnimation scaleAnimation = new ScaleAnimation(1.0f, 1.4f, 1.0f, 0.6f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f);
scaleAnimation.setInterpolator(new AccelerateDecelerateInterpolator());
scaleAnimation.setDuration(1500);
set.addAnimation(scaleAnimation);

// mSet集合
AnimationSet mSet = new AnimationSet(true);
mSet.setInterpolator(new AccelerateInterpolator());
mSet.setDuration(1000);
mSet.setStartOffset(1500);

// Scale动画
ScaleAnimation mScaleAnimation = new ScaleAnimation(1.4f, 0.0f, 0.6f, 0.0f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f);
mSet.addAnimation(mScaleAnimation);
// Rotate动画
RotateAnimation mRotateAnimation = new RotateAnimation(0.0f, -45.0f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f);
mSet.addAnimation(mRotateAnimation);

set.addAnimation(mSet);

mainBinding.image.startAnimation(set);
}
}

构造函数

  • AnimationSet(Context context, AttributeSet attrs) :当需要加载AttributeSet时使用的构造函数。
  • AnimationSet(boolean shareInterpolator):当从代码实现AnimationSet时,传入是否子动画是否共享插值器参数。

主要属性及其方法(父类以外的)

Java方法

  • void addAnimation (Animation a): 把一个子动画加到Animation Set中去。
  • long computeDurationHint (): 获取最长时间的子动画的时间,单位毫秒。
  • List getAnimations (): 获取所有子动画对象的集合。
  • long getStartTime ():获取动画什么时候应该播放,如果方法返回常量 START_ON_FIRST_FRAME (-1),表明动画未播放。
  • **boolean getTransformation (long currentTime,

    Transformation t):** 获取帧动画执行到目前时的变换信息,存到Transformation中,主要用作调试用。
    

    例如我们需要当前Scale动画的变换信息:

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    Transformation tf = new Transformation();
    if (scaleAnimation!=null){
    scaleAnimation.getTransformation(AnimationUtils.currentAnimationTimeMillis(), tf);
    System.out.println("Matrix:" + tf.getMatrix());
    System.out.println("Alpha:" + tf.getAlpha());
    System.out.println("TransformationType:" + tf.getTransformationType());
    }
  • **void initialize (int width,

    int height, 
    int parentWidth, 
    int parentHeight):** 初始化动画的宽高和父动画的宽高。
    
  • void reset (): 重置动画的初始状态。
  • void restrictDuration (long durationMillis): 限制动画不能超过durationMillis个毫秒。
  • boolean willChangeBounds (): 动画是否会改变view的尺寸边界。true为会。
  • boolean willChangeTransformationMatrix (): 动画是否会改变view的矩阵。

七、AlphaAnimation

AlphaAnimation是继承于Animation的一个动画类型,它通过控制控件的透明度变化来实现动画效果,如我们常见的淡入淡出效果就是通过AlphaAnimaiton实现。

不多说,我们来通过例子看一下AlphaAnimation的实现消失动画效果:

AlphaAnimation

还是有两种写法,一种在XML里定义动画的样式,一种在Java代码里实现动画的样式。

  • 写法一

在res/anim目录下定义alpha.xml文件,在文件内写:

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<alpha xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:duration="2500"
android:fromAlpha="1.0"
android:toAlpha="0.0" />

在Activity中加载xml文件,并绑定控件播放动画:

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AlphaAnimation animation = (AlphaAnimation) AnimationUtils.loadAnimation(getApplicationContext(), R.anim.alpha);
image.startAnimation(animation);
  • 写法二

直接在Java代码中实现:

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AlphaAnimation animation = new AlphaAnimation(1.0f, 0.0f);
animation.setDuration(2500);
mBinding.image.startAnimation(animation);

构造函数

  • AlphaAnimation(Context context, AttributeSet attrs):当需要加载AttributeSet时使用的构造函数。
  • AlphaAnimation(float fromAlpha, float toAlpha):构造函数传入fromAlpha(开始时透明度), toAlpha(结束时透明度)

主要属性及其对应方法(父类以外的)

XML属性

  • android:fromAlpha: 动画开始前控件的透明度,取值0.0-1.0,从透明到不透明。
  • android:toAlpha: 动画结束时控件的透明度,取值0.0-1.0,从透明到不透明。

Java方法

  • boolean willChangeBounds (): 动画是否会改变view的尺寸边界。true为会。
  • boolean willChangeTransformationMatrix (): 动画是否会改变view的矩阵。
  • void applyTransformation (float interpolatedTime, Transformation t): AlphaAnimation的具体实现,只能在AlphaAnimation的子类中重写来实现自己需要的动画效果。

八、ScaleAnimation

ScaleAnimation是继承于Animation的一个动画类型,它通过控制控件的尺寸大小来实现动画效果,如我们常见的放大,缩小效果就是通过ScaleAnimation实现。

同样,先示范:

ScaleAnimation

还是有两种写法,一种在XML里定义动画的样式,一种在Java代码里实现动画的样式。

  • 写法一

在res/anim目录下定义scale.xml文件,在文件内写:

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<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:fillAfter="true">
<scale
android:duration="1500"
android:fromXScale="1.0"
android:fromYScale="1.0"
android:pivotX="50%"
android:pivotY="50%"
android:toXScale="2.0"
android:toYScale="2.0" />

<scale
android:duration="1500"
android:fromXScale="1.0"
android:fromYScale="1.0"
android:pivotX="50%"
android:pivotY="50%"
android:startOffset="1500"
android:toXScale="0.0"
android:toYScale="0.0" />
</set>

在Activity中加载xml文件,并绑定控件播放动画:

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Animation animation = AnimationUtils.loadAnimation(getApplicationContext(), R.anim.scale);
image.startAnimation(animation);
  • 写法二

在Java代码中实现:

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AnimationSet set = new AnimationSet(false);
set.setFillAfter(true);

// 构造函数 fromX, toX, fromY, toY, pivotXType, pivotXValue, pivotYType, pivotYValue
// pivotXType和pivotYType都有三种取值:Animation.ABSOLUTE, Animation.RELATIVE_TO_SELF, Animation.RELATIVE_TO_PARENT
ScaleAnimation sa1 = new ScaleAnimation(1.0f, 2.0f, 1.0f, 2.0f, Animation.RELATIVE_TO_SELF,0.5f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f);
sa1.setDuration(1500);

ScaleAnimation sa2 = new ScaleAnimation(1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, Animation.RELATIVE_TO_SELF,0.5f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f);
sa2.setDuration(1500);
sa2.setStartOffset(1500);

set.addAnimation(sa1);
set.addAnimation(sa2);

mBinding.image.startAnimation(set);

构造函数

  • ScaleAnimation(Context context, AttributeSet attrs): 当需要加载AttributeSet时使用的构造函数。
  • ScaleAnimation(float fromX, float toX, float fromY, float toY): X方向放大(缩小)前的相对比例,X方向放大(缩小)后的相对比例,Y方向放大(缩小)前的相对比例,Y方向放大(缩小)后的相对比例。
  • ScaleAnimation(float fromX, float toX, float fromY, float toY, float pivotX, float pivotY): pivotX和pivotY是缩放动画围绕的中心点,当为数值时,表明是屏幕上的绝对坐标值,当为百分数(如50%)时,为相对自己本身控件的比例值,当为百分数加p(如50%p)时,为相对父布局的比例值。
  • ScaleAnimation(float fromX, float toX, float fromY, float toY, int pivotXType, float pivotXValue, int pivotYType, float pivotYValue): 当我们需要输入pivotXValue和pivotYValue为百分数或者百分数加p类型的时候,我们用第三个构造函数显示是不行的,这时候需要传入pivotXType和pivotYType,它们有三种取值:Animation.ABSOLUTE, Animation.RELATIVE_TO_SELF, Animation.RELATIVE_TO_PARENT。

主要属性及其方法(父类以外的)

XML属性

  • android:fromXScale: 动画开始前的X方向上的尺寸。
  • android:fromYScale: 动画开始前的Y方向上的尺寸。
  • android:toXScale: 动画结束时的X方向上的尺寸。
  • android:toYScale: 动画结束时的Y方向上的尺寸。
  • android:pivotX: 缩放动画围绕X方向的中心点,当为数值时,表明是屏幕上的绝对坐标值,当为百分数(如50%)时,为相对自己本身控件的比例值,当为百分数加p(如50%p)时,为相对父布局的比例值。
  • android:pivotY: 缩放动画围绕Y方向的中心点,当为数值时,表明是屏幕上的绝对坐标值,当为百分数(如50%)时,为相对自己本身控件的比例值,当为百分数加p(如50%p)时,为相对父布局的比例值。

Java方法

  • void initialize (int width, int height, int parentWidth, int parentHeight): 初始化动画的宽高和父动画的宽高。

九、RotateAnimation

RotateAnimation是继承于Animation的一个动画类型,它通过控制控件旋转来实现动画效果,如我们常见的转动效果就是通过RotateAnimation实现。

先看一个小demo:

RotateAnimation

还是有两种写法,一种在XML里定义动画的样式,一种在Java代码里实现动画的样式。

  • 写法一

在res/anim目录下定义rotate.xml文件,在文件内写:

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<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:fillAfter="true">

<rotate
android:duration="1000"
android:fromDegrees="0"
android:pivotX="50%"
android:pivotY="50%"
android:toDegrees="360" />

<rotate
android:duration="1500"
android:fromDegrees="0"
android:pivotX="50%"
android:pivotY="50%"
android:startOffset="2000"
android:toDegrees="-1800" />
</set>

在Activity中加载xml文件,并绑定控件播放动画:

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Animation animation = AnimationUtils.loadAnimation(getApplicationContext(), R.anim.rotate);
image.startAnimation(animation);
  • 写法二

在Java代码中实现:

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AnimationSet set = new AnimationSet(false);
set.setFillAfter(true);

RotateAnimation ra1 = new RotateAnimation(0f, 360f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f);
ra1.setDuration(1000);

RotateAnimation ra2 = new RotateAnimation(0f, -1800f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f);
ra2.setDuration(1500);
ra2.setStartOffset(1000);

set.addAnimation(ra1);
set.addAnimation(ra2);

mBinding.image.startAnimation(set);

构造函数

  • RotateAnimation(Context context, AttributeSet attrs): 当需要加载AttributeSet时使用的构造函数。
  • RotateAnimation(float fromDegrees, float toDegrees):
    从fromDegress角度转到toDegress角度(正数为顺时针,负数为逆时针)。
  • RotateAnimation(float fromDegrees, float toDegrees, float pivotX, float pivotY):
    加上旋转中心点,X方向中心点pivotX和Y方向中心点,取值仍为上面所介绍的三种。
  • RotateAnimation(float fromDegrees, float toDegrees, int pivotXType, float pivotXValue, int pivotYType, float pivotYValue): 加上中心点的取值类型。

主要属性及其方法(父类以外的)

XML属性

  • android:fromDegrees: 动画开始前的角度。
  • android:toDegrees: 动画结束时的角度。
  • android:pivotX: 缩放动画围绕X方向的中心点,当为数值时,表明是屏幕上的绝对坐标值,当为百分数(如50%)时,为相对自己本身控件的比例值,当为百分数加p(如50%p)时,为相对父布局的比例值。
  • android:pivotY: 缩放动画围绕Y方向的中心点,当为数值时,表明是屏幕上的绝对坐标值,当为百分数(如50%)时,为相对自己本身控件的比例值,当为百分数加p(如50%p)时,为相对父布局的比例值。

Java方法

  • void initialize (int width, int height, int parentWidth, int parentHeight): 初始化动画的宽高和父动画的宽高。
  • void applyTransformation (float interpolatedTime, Transformation t): RotateAnimation的具体实现,只能在RotateAnimation的子类中重写来实现自己需要的动画效果。

十、TranslateAnimation

TranslateAnimation是继承于Animation的一个动画类型,它通过控制控件位置变化来实现动画效果,如我们常见的位移效果就是通过TranslateAnimation实现。

TranslationAnimation相关的小Demo,围绕四周转动:

TranslateAnimation

只展示一种写法,Java代码实现方式同上:

在res/anim目录下定义translate.xml文件,在文件内写:

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<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:fillAfter="true">

<translate
android:duration="1000"
android:fromXDelta="0"
android:fromYDelta="0"
android:toXDelta="92%p"
android:toYDelta="0" />

<translate
android:duration="1000"
android:fromXDelta="0"
android:fromYDelta="0"
android:startOffset="1000"
android:toXDelta="0"
android:toYDelta="94%p" />
<translate
android:duration="1000"
android:fromXDelta="0"
android:fromYDelta="0"
android:startOffset="2000"
android:toXDelta="-92%p"
android:toYDelta="0" />

<translate
android:duration="1000"
android:fromXDelta="0"
android:fromYDelta="0"
android:startOffset="3000"
android:toXDelta="0"
android:toYDelta="-94%p" />
</set>

在Activity中加载xml文件,并绑定控件播放动画:

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Animation animation = AnimationUtils.loadAnimation(getApplicationContext(), R.anim.translate);
mBinding.image.startAnimation(animation);

构造函数

  • TranslateAnimation(Context context, AttributeSet attrs): 当需要加载AttributeSet时使用的构造函数。
  • TranslateAnimation(float fromXDelta, float toXDelta, float fromYDelta, float toYDelta): fromXDelta(动画开始时的X方向上的位置),toXDelta(动画结束始时的X方向上的位置),fromYDelta(动画开始时的Y方向上的位置),toYDelta(动画结束始时的Y方向上的位置)
  • TranslateAnimation(int fromXType, float fromXValue, int toXType, float toXValue, int fromYType, float fromYValue, int toYType, float toYValue): 加上类型参数。

主要属性及其方法(父类以外的)

Java方法

  • void initialize (int width, int height, int parentWidth, int parentHeight): 初始化动画的宽高和父动画的宽高。
  • void applyTransformation (float interpolatedTime, Transformation t): TranslateAnimation的具体实现,只能在TranslateAnimation的子类中重写来实现自己需要的动画效果。

总结

对于很多比较少接触动画的同学,可能都会比较反感,因为觉得动画篇的东西又多又难学,其实不然,就像我们这篇所介绍的Tween Animation,虽然有很多种动画类型,但是几种都是基于父类Animation类,然后在它的基础上进行了稍微扩展,所以当我们认真静下来去看的时候,我们会发现,其实也不过如此。Animation在实际开发中非常常见,尤其本篇所说的最基本的Tween Animation。在Android已经达到了如此成熟的今天,市场上的应用很大一部分依靠炫酷的动画效果来吸引用户,所以掌握动画会帮助你在日后开发中有很大的帮助,不说其他,早点下班是必须的。

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