• CALayer 和 核心动画


    掌握
    CALayer的基本属性
    CALayer和UIView的关系
    position和anchorPoint的作用

    CALayer
    在iOS中,你能看得见摸得着的东西基本上都是UIView,比如一个按钮、一个文本标签、一个文本输入框、一个图标等等,这些都是UIView
    其实UIView之所以能显示在屏幕上,完全是因为它内部的一个图层

    在创建UIView对象时,UIView内部会自动创建一个图层(即CALayer对象),通过UIView的layer属性可以访问这个层
    @property(nonatomic,readonly,retain) CALayer *layer;

    UIView需要显示到屏幕上时,会调用drawRect:方法进行绘图,并且会将所有内容绘制在自己的图层上,绘图完毕后,系统会将图层拷贝到屏幕上,于是就完成了UIView的显示

     换句话说,UIView本身不具备显示的功能,是它内部的层才有显示功能

    CALayer的基本使用

    通过操作CALayer对象,可以很方便地调整UIView的一些外观属性,比如:
    阴影
    圆角大小
    边框宽度和颜色
    … …

    还可以给图层添加动画,来实现一些比较炫酷的效果

    CALayer的属性
    宽度和高度
    @property CGRect bounds;

    位置(默认指中点,具体由anchorPoint决定)
    @property CGPoint position;

    锚点(x,y的范围都是0-1),决定了position的含义
    @property CGPoint anchorPoint;

    背景颜色(CGColorRef类型)
    @property CGColorRef backgroundColor;

    形变属性
    @property CATransform3D transform;

    边框颜色(CGColorRef类型)
    @property CGColorRef borderColor;

    边框宽度
    @property CGFloat borderWidth;

    圆角半径
    @property CGColorRef borderColor;

    内容(比如设置为图片CGImageRef)
    @property(retain) id contents;

    xyz轴

    坐标原点(0,0,0)

    关于CALayer的疑惑
    首先
    CALayer是定义在QuartzCore框架中的
    CGImageRef、CGColorRef两种数据类型是定义在CoreGraphics框架中的
    UIColor、UIImage是定义在UIKit框架中的

    其次
    QuartzCore框架和CoreGraphics框架是可以跨平台使用的,在iOS和Mac OS X上都能使用
    但是UIKit只能在iOS中使用

    为了保证可移植性,QuartzCore不能使用UIImage、UIColor,只能使用CGImageRef、CGColorRef

    UIView和CALayer的选择

    通过CALayer,就能做出跟UIImageView一样的界面效果

    既然CALayer和UIView都能实现相同的显示效果,那究竟该选择谁好呢?
    其实,对比CALayer,UIView了一个事件处理的功能。也就是说,CALayer不能处理用户的触摸事件,而UIView可以
    所以,如果显示出来的东西需要跟用户进行交互的话,用UIView;如果不需要跟用户进行交互,用UIView或者CALayer都可以
    当然,CALayer的性能会高一些,因为它少了事件处理的功能,更加轻量级

    position和anchorPoint

    CALayer有2个非常重要的属性:position和anchorPoint

    @property CGPoint position;
    用来设置CALayer在父层中的位置
    以父层的左上角为原点(0, 0)

    @property CGPoint anchorPoint;
    称为“定位点”、“锚点
    决定着CALayer身上的哪个点会在position属性所指的位置
    以自己的左上角为原点(0, 0)
    它的x、y取值范围都是0~1,默认值为(0.5, 0.5)

    anchorPoint(示意图)

    红色图层的anchorPoint是(0, 0)
    红色图层的anchorPoint是(0.5, 0.5)
    红色图层的anchorPoint是(1,1)
    红色图层的anchorPoint是(0.5,0)
    红色图层的anchorPoint是(1, 0.5)

    position和anchorPoint
    红色图层显示到什么位置,由position属性决定

    假设红色图层的position是(100,100)
    红色图层的anchorPoint是(0,0)
    红色图层的anchorPoint是(0.5,0.5)
    红色图层的anchorPoint是(1,1)
    红色图层的anchorPoint是(0.5,0)
    红色图层的anchorPoint是(1,0.5)


    隐式动画
    每一个UIView内部都默认关联着一个CALayer,我们可用称这个Layer为Root Layer(根层)

    所有的非Root Layer,也就是手动创建的CALayer对象,都存在着隐式动画

    什么是隐式动画?
    当对非Root Layer的部分属性进行修改时,默认会自动产生一些动画效果
    而这些属性称为Animatable Properties(可动画属性)

    列举几个常见的Animatable Properties:
    bounds:用于设置CALayer的宽度和高度。修改这个属性会产生缩放动画
    backgroundColor:用于设置CALayer的背景色。修改这个属性会产生背景色的渐变动画
    position:用于设置CALayer的位置。修改这个属性会产生平移动画

    可以通过动画事务(CATransaction)关闭默认的隐式动画效果
    [CATransaction begin];
    [CATransaction setDisableActions:YES];
    self.myview.layer.position = CGPointMake(10, 10);
    [CATransaction commit];


    核心动画
    核心动画基本概念
    基本动画
    关键帧动画
    动画组
    转场动画


    Core Animation简介

    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。
     Core Animation可以用在Mac OS X和iOS平台。
     Core Animation的动画执行过程都是在后台操作的,不会阻塞主线程。
     要注意的是,Core Animation是直接作用在CALayer上的,并非UIView。
    乔帮主在2007年的WWDC大会上亲自为你演示Core Animation的强大:点击查看视频

    核心动画继承结构
    注意:图中的黑色虚线代表“继承”某个类,红色虚线代表“遵守”某个协议

    Core Animation的使用步骤

    如果不是xcode5之后的版本,使用它需要先添加QuartzCore.framework和引入对应的框架<QuartzCore/QuartzCore.h>
    开发步骤:
    1.首先得有CALayer
    2.初始化一个CAAnimation对象,并设置一些动画相关属性
    3.通过调用CALayer的addAnimation:forKey:方法,增加CAAnimation对象到CALayer中,这样就能开始执行动画了
    4.通过调用CALayer的removeAnimationForKey:方法可以停止CALayer中的动画


    CAAnimation——简介

    是所有动画对象的父类,负责控制动画的持续时间和速度,是个抽象类,不能直接使用,应该使用它具体的子类
    属性说明:(红色代表来自CAMediaTiming协议的属性)
    duration:动画的持续时间
    repeatCount:重复次数,无限循环可以设置HUGE_VALF或者MAXFLOAT
    repeatDuration:重复时间
    removedOnCompletion:默认为YES,代表动画执行完毕后就从图层上移除,图形会恢复到动画执行前的状态。

    如果想让图层保持显示动画执行后的状态,那就设置为NO,不过还要设置fillMode为kCAFillModeForwards
    fillMode:决定当前对象在非active时间段的行为。比如动画开始之前或者动画结束之后
    beginTime:可以用来设置动画延迟执行时间,若想延迟2s,就设置为CACurrentMediaTime()+2,CACurrentMediaTime()为图层的当前时间
    timingFunction:速度控制函数,控制动画运行的节奏
    delegate:动画代理

    CAAnimation——动画填充模式
    fillMode属性值(要想fillMode有效,最好设置removedOnCompletion = NO

    kCAFillModeRemoved 这个是默认值,也就是说当动画开始前和动画结束后,动画对layer都没有影响,动画结束后,layer会恢复到之前的状态
    kCAFillModeForwards 当动画结束后,layer会一直保持着动画最后的状态
    kCAFillModeBackwards 在动画开始前,只需要将动画加入了一个layer,layer便立即进入动画的初始状态并等待动画开始。
    kCAFillModeBoth 这个其实就是上面两个的合成.动画加入后开始之前,layer便处于动画初始状态,动画结束后layer保持动画最后的状态

    CAAnimation——速度控制函数
    速度控制函数(CAMediaTimingFunction)
    kCAMediaTimingFunctionLinear(线性):匀速,给你一个相对静态的感觉
    kCAMediaTimingFunctionEaseIn(渐进):动画缓慢进入,然后加速离开
    kCAMediaTimingFunctionEaseOut(渐出):动画全速进入,然后减速的到达目的地
    kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut(渐进渐出):动画缓慢的进入,中间加速,然后减速的到达目的地。这个是默认的动画行为。


    CAAnimation——动画代理方法

    CAAnimation在分类中定义了代理方法

    @interface NSObject (CAAnimationDelegate)

    /* Called when the animation begins its active duration. */

    - (void)animationDidStart:(CAAnimation *)anim;

    /* Called when the animation either completes its active duration or
     * is removed from the object it is attached to (i.e. the layer). 'flag'
     * is true if the animation reached the end of its active duration
     * without being removed. */

    - (void)animationDidStop:(CAAnimation *)anim finished:(BOOL)flag;

    @end
    CALayer上动画的暂停和恢复
    #pragma mark 暂停CALayer的动画
    -(void)pauseLayer:(CALayer*)layer
    {
        CFTimeInterval pausedTime = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil];

        // 让CALayer的时间停止走动
          layer.speed = 0.0;
        // 让CALayer的时间停留在pausedTime这个时刻
        layer.timeOffset = pausedTime;
    }

    CALayer上动画的恢复

    #pragma mark 恢复CALayer的动画
    -(void)resumeLayer:(CALayer*)layer
    {
        CFTimeInterval pausedTime = layer.timeOffset;
        // 1. 让CALayer的时间继续行走
          layer.speed = 1.0;
        // 2. 取消上次记录的停留时刻
          layer.timeOffset = 0.0;
        // 3. 取消上次设置的时间
          layer.beginTime = 0.0;    
        // 4. 计算暂停的时间(这里也可以用CACurrentMediaTime()-pausedTime)
        CFTimeInterval timeSincePause = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil] - pausedTime;
        // 5. 设置相对于父坐标系的开始时间(往后退timeSincePause)
          layer.beginTime = timeSincePause;
    }

    CAPropertyAnimation
    是CAAnimation的子类,也是个抽象类,要想创建动画对象,应该使用它的两个子类:
    CABasicAnimation
    CAKeyframeAnimation

    属性说明:
    keyPath:通过指定CALayer的一个属性名称为keyPath(NSString类型),并且对CALayer的这个属性的值进行修改,达到相应的动画效果。

    比如,指定@“position”为keyPath,就修改CALayer的position属性的值,以达到平移的动画效果


    CABasicAnimation——基本动画

    基本动画,是CAPropertyAnimation的子类

    属性说明:
    fromValue:keyPath相应属性的初始值
    toValue:keyPath相应属性的结束值

    动画过程说明:
    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
    keyPath内容是CALayer的可动画Animatable属性
    如果fillMode=kCAFillModeForwards同时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

    CAKeyframeAnimation——关键帧动画
    关键帧动画,也是CAPropertyAnimation的子类,与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

    属性说明:
    values:上述的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,让图层按照路径轨迹移动。path只对CALayer的anchorPoint和position起作用

        如果设置了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。

        如果没有设置keyTimes,各个关键帧的时间是平分的

    CABasicAnimation可看做是只有2个关键帧的CAKeyframeAnimation

    CAAnimationGroup——动画组

    动画组,是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

    属性说明:
    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

    CATransition是CAAnimation的子类,用于做转场动画,能够为层提供移出屏幕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
    动画属性:
    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)


    转场动画过渡效果

    使用UIView动画函数实现转场动画——单视图

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

    参数说明:
    duration:动画的持续时间
    view:需要进行转场动画的视图
    options:转场动画的类型
    animations:将改变视图属性的代码放在这个block中
    completion:动画结束后,会自动调用这个block

    使用UIView动画函数实现转场动画——双视图

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

    参数说明:
    duration:动画的持续时间
    options:转场动画的类型
    animations:将改变视图属性的代码放在这个block中
    completion:动画结束后,会自动调用这个block


    CADisplayLink
    CADisplayLink是一种以屏幕刷新频率触发时钟机制,每秒钟执行大约60次左右
    CADisplayLink是一个计时器,可以使绘图代码与视图的刷新频率保持同步,而NSTimer无法确保计时器实际被触发的准确时间
    使用方法:
    定义CADisplayLink并制定触发调用方法
    将显示链接添加到主运行循环队列







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