• Swift: 深入理解Core Animation(一)


    如果想在底层做一些改变,想实现一些特别的动画,这时除了学习Core Animation之外,别无选择。

     

    最近在看《iOS Core Animation:Advanced Techniques》这本书籍,尚有所收获,并将之记录下来。

    1.  CALayer
      如果将UIView说成是视图,那么CALayer就是图层了。每一个 UIView 的身后对应一个 Core Animation 框架中的 CALayer;每一个 CALayer 都是 UIView 的代理。可以尝试运行下面的代码,会发现打印是一样的内存地址:

      let testView = UIView()
      print("(testView)")
      print("(testView.layer.delegate!)")
      

       在iOS开发中,处理的一个又一个UIView,实际是在操作CALayer。那么为什么不直接对CALayer进行编程呢?那是因为CALayer继承自NSObject,主要是用于图层的处理以及动画,而UIView继承自UIResponder,可以处理交互事件。

      由此,可以认为UIView就是对CALayer的一个简单封装,图像绘制、动画都是CALayer做的。有过开发经验的朋友都知道,苹果在UIView里面封装了一套动画接口,但是利用这些接口,只是可以做一些简单、不灵活的动画。如果想在底层做一些改变,想实现一些特别的动画,这是除了学习Core Animation之外,别无选择。


      A. CALayer的简单使用
          这一部分内容开发中经常用到,可以说是基础的东西。代码:
          

              let testView = UIView(frame: CGRectMake(100, 100, 100, 100))
              testView.backgroundColor = UIColor.blueColor()
              self.view.addSubview(testView)
              //设置圆角
              testView.layer.cornerRadius = testView.frame.width / 2.0
      //        testView.layer.masksToBounds = true
              
              //设置边框
              testView.layer.borderWidth = 5
              testView.layer.borderColor = UIColor.redColor().CGColor
              
              //设置阴影,这里需要注意,如果masksToBounds为true,阴影会被裁剪掉(所以,一般如果你既想要圆形图片,又想要阴影,那么是需要将图片进行裁剪的)
              testView.layer.shadowOpacity = 0.5
              testView.layer.shadowOffset = CGSizeMake(0, 2)
              testView.layer.shadowRadius = 5
              
              //需要注意的是这个属性: shadowPath   它是CGPathRef类型,可以用自定义阴影样式,比如说,它默认是圆形的阴影,现在将之变成方形阴影
              let path = CGPathCreateMutable()
              CGPathAddRect(path, nil, testView.bounds)
              testView.layer.shadowPath = path
              
              //如果是oc的话,需要注意释放path,因为它是core Graphics的东西,OC的ARC机制并不会对它进行内存管理,但是Swift对它自动进行了,所以在Swift中不需要写这个代码
      //        CGPathRelease(path)
      

       
      B. 自定义CALayer
          CALayer有一个contents属性,它在OC中是id类型,在Swift中是AnyObject类型,这意味着它可以是任何类型对象。但在实践中,如果给这个属性赋值的不是CGImage类型,图层会是一片空白。它的这个奇怪的现象是因为MAC OS原因造成的,在MAC OS系统上,给它赋值CGImage或者NSImage都是起作用的,但是在iOS系统,如果将UIImage赋值给它,图层只会是一片空白。(注意,视图指的是UIView,图层指的是CALayer)

           在OC中,如果直接将这么做,会产生编译错误:

          UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"1"];
          self.view.layer.contents = image.CGImage;
      

           正确的写法是:

          UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"1"];
          self.view.layer.contents = (__bridge id _Nullable)(image.CGImage);
      

           

          在OC中,事实上真正要赋值的类型应该是CGImageRef,它是一个指向CGImage的指针,而CGImageRef并不是Cocoa对象,而是一个Core Foundation类型,所以需要进行桥接转换。
          但是在Swift中没必要这么麻烦,直接用CGImage赋值即可,我猜想这是苹果在底层帮忙转换了,代码:
          

          func drawImageOnLayer() {
              let image = UIImage(named: "1")
              self.blueView.layer.contents = image?.CGImage
              /**
              *  相当于UIImageView的contentMode属性,可以设置图片显示样式
                  kCAGravityCenter
                  kCAGravityTop
                  kCAGravityBottom
                  kCAGravityLeft
                  kCAGravityRight
                  kCAGravityTopLeft
                  kCAGravityTopRight
                  kCAGravityBottomLeft
                  kCAGravityBottomRight
                  kCAGravityResize
                  kCAGravityResizeAspect
                  kCAGravityResizeAspectFill
              */
              //相当于UIImageView的contentMode属性,可以设置图片显示样式
              self.blueView.layer.contentsGravity = kCAGravityResizeAspect
              
              
              
              //contentsScale定义了CGImage的像素尺寸和视图大小比例,默认情况下为1.0
              //如何理解这句话,我是这么理解的,屏幕有非retina屏幕(像素和尺寸是1:1)
              //还有retina屏幕,像素和尺寸比是2:1
              //现在还出现了@3x图片,像素和尺寸比理论上是3:1,但实际上在显示的时候,苹果进行了调整(具体可以看ios9的新特性)
              //那么,像我下面这么写,就是说像素点按照屏幕来调整,如果是非retaina,那么就是1:1,如果是retina,就是2:1
              self.blueView.layer.contentsScale = UIScreen.mainScreen().scale
              
              self.blueView.layer.masksToBounds = true
          }
      

       
          其实自定义CALayer也是很简单的事情,代码如下:

          

          func drawCircleOnLayer() {
              let layer = CALayer()
              layer.frame = CGRectMake(50.0, 50.0, 100.0, 100.0)
              layer.backgroundColor = UIColor.blueColor().CGColor
              
              layer.delegate = self
      //        layer.contentsScale = UIScreen.mainScreen().scale
              self.view.layer.addSublayer(layer)
              
              layer.display()
          }
          
          //MARK:- CALayerDelegate
          override func drawLayer(layer: CALayer, inContext ctx: CGContext) {
              CGContextSetLineWidth(ctx, 10)
              CGContextSetStrokeColorWithColor(ctx, UIColor.redColor().CGColor)
              CGContextAddEllipseInRect(ctx, layer.bounds)
              CGContextStrokePath(ctx)
          }
      

           上面的代码通过使用Core Graphics来绘图。CALayer有一个delegate属性,实现了CALayerDelegate协议,但是这个协议是个非正式的协议,可以看到CALayer的这个属性的声明:

      weak public var delegate: AnyObject?
      

           然后在这个方法里面绘制想要的图像,从而达到自定义CALayer的效果:

      override func drawLayer(layer: CALayer, inContext ctx: CGContext) {
              CGContextSetLineWidth(ctx, 10)
              CGContextSetStrokeColorWithColor(ctx, UIColor.redColor().CGColor)
              CGContextAddEllipseInRect(ctx, layer.bounds)
              CGContextStrokePath(ctx)
          }
      

          UIView有一个drawRect:方法,在这个方法里面拿到当前的CGContext,进行绘画。它的底层还是通过调用CALayer的一系列方法绘制东西。

       C. CALayer的布局   

          UIView有frame、bounds、center这三个重要的布局属性,对应的CALayer也有frame、bounds、position这三个布局属性。layer的position与view的center代表的是同样的值。
          如下图的关系:
          

          anchorPoint(锚点)这个属性必须要好好说说。anchorPoint决定了view和layer的显示位置,它的取值是CGPoint(0~~1, 0~~1)。默认是为(0.5, 0.5),默认意味着它就在中点。那么,如果它不在中点呢?如下图:



          注意到,当anchorPoint发生改变的时候,frame改变了,但是position并不会发生变化。也就是说,anchorPoint决定了view和layer的位置如何显示。
          那么,在生命场合需要改变anchorPoint呢?
          
          加入现在需要做一个钟表的应用,有三根针,时针、分针、秒针,他们需要转动,转动过程中需要动画。如果anchorPoint为默认值,也就是中点的话,会如下面这样旋转:



          围绕着三根针的重点旋转,这明显不是我们所想要。但如果将anchorPoint设置为(0.5, 0.9)就不一样了,它会这么旋转:




      代码:

      import UIKit
      
      class ViewController: UIViewController {
      
          @IBOutlet weak var hourView: UIImageView!
          
          @IBOutlet weak var minuteView: UIImageView!
          
          @IBOutlet weak var secondView: UIImageView!
          
          @IBOutlet weak var imageView: UIImageView!
          var timer: NSTimer?
          
          override func viewDidLoad() {
              super.viewDidLoad()
              // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
              self.view.insertSubview(imageView, atIndex: 0)
              self.hourView.layer.anchorPoint = CGPointMake(0.5, 0.9)
              self.minuteView.layer.anchorPoint = CGPointMake(0.5, 0.9)
              self.secondView.layer.anchorPoint = CGPointMake(0.5, 0.9)
              
              self.addTimer()
          }
          
          func addTimer() {
              self.updateWithAnimate(false)
              self.timer = NSTimer.scheduledTimerWithTimeInterval(1, target: self, selector: Selector("tick"), userInfo: nil, repeats: true)
              NSRunLoop.mainRunLoop().addTimer(self.timer!, forMode: NSRunLoopCommonModes)
              
          }
          
          func removeTimer() {
              self.timer!.invalidate()
              self.timer = nil
          }
          
          func tick() {
              self.updateWithAnimate(true)
          }
          
          @objc func updateWithAnimate(animated: Bool) {
              let calendar = NSCalendar.currentCalendar()
              
              let unit: NSCalendarUnit = [NSCalendarUnit.Hour, NSCalendarUnit.Minute, NSCalendarUnit.Second]
              let nowComponent = calendar.components(unit, fromDate: NSDate())
              
              let hourAngle = CGFloat(nowComponent.hour) / 12.0 * CGFloat(M_PI) * 2.0
              let minuteAngle = CGFloat(nowComponent.minute) / 60.0 * CGFloat(M_PI) * 2.0
              let secondAngle = CGFloat(nowComponent.second) / 60.0 * CGFloat(M_PI) * 2.0
              
      //        print("(hourAngle)   (minuteAngle)   (secondAngle)  (M_PI)")
              
              self.setAngle(hourAngle, forView: hourView, animated: animated)
              self.setAngle(minuteAngle, forView: minuteView, animated: animated)
              self.setAngle(secondAngle, forView: secondView, animated: animated)
          }
          
          func setAngle(angle: CGFloat, forView view: UIView, animated: Bool) {
              var transform: CATransform3D = CATransform3DMakeRotation(angle, 0, 0, 1)
              if (animated) {
                  let basicAnimate = CABasicAnimation(keyPath: "transform")
                  basicAnimate.toValue = NSValue(CATransform3D: transform)
                  
                  self.updateWithAnimate(false)
                  
                  basicAnimate.duration = 0.5
                  basicAnimate.delegate = self
                  basicAnimate.fillMode = kCAFillModeForwards
      //            basicAnimate.removedOnCompletion = false
                  basicAnimate.setValue(view, forKeyPath: "view")
                  view.layer.addAnimation(basicAnimate, forKey: nil)
              }
              else {
                  view.layer.transform = transform
              }
          }
          
          override func animationDidStop(anim: CAAnimation, finished flag: Bool) {
      //        print("animationDidStop")
              let view = anim.valueForKeyPath("view") as! UIView
              let tempAnim = anim as? CABasicAnimation
              view.layer.transform = (tempAnim?.toValue?.CATransform3DValue)!
          }
          
          deinit {
              self.removeTimer()
          }
      }
      

           (它的github地址:https://github.com/wzpziyi1/Core-Animation-Test-One)

          这个Demo里面的所用到的动画,在后面会详细提及。在这里,主要是需要知道anchorPoint在做动画时的巨大价值。

      D. CALayer处理事件
          与UIView类似,CALayer也提供了一系列的坐标转换方法,使用这些方法,可以使得我们可以较为方便的处理layer层面的事件响应:
          

      public func convertPoint(p: CGPoint, fromLayer l: CALayer?) -> CGPoint
      public func convertPoint(p: CGPoint, toLayer l: CALayer?) -> CGPoint
      public func convertRect(r: CGRect, fromLayer l: CALayer?) -> CGRect
      public func convertRect(r: CGRect, toLayer l: CALayer?) -> CGRect
      

       需要着重提下hitTest:方法,它使得layer可以进行事件处理,这么说吧,正是因为它的存在,才可以判断,一个点击或者触摸等事件是发生在哪个layer上面。示例代码如下:

      import UIKit
      
      class ViewController: UIViewController, UIAlertViewDelegate {
      
          weak private var redLayer: CALayer!
          weak private var blueLayer: CALayer!
          
          override func viewDidLoad() {
              super.viewDidLoad()
              // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
              
              let redLayer = CALayer()
              redLayer.frame = CGRectMake(100, 50, 100, 100)
              redLayer.backgroundColor = UIColor.redColor().CGColor
              self.view.layer.addSublayer(redLayer)
              self.redLayer = redLayer
              
              let blueLayer = CALayer()
              blueLayer.frame = CGRectMake(100, 200, 100, 100)
              blueLayer.backgroundColor = UIColor.blueColor().CGColor
              self.view.layer.addSublayer(blueLayer)
              self.blueLayer = blueLayer
          }
      
          override func touchesBegan(touches: Set<UITouch>, withEvent event: UIEvent?) {
              let touch = touches.first
              let point = touch?.locationInView(self.view)
              
              let layer = self.view.layer.hitTest(point!)
              
              if (layer == self.redLayer) {
                  let alertView = UIAlertView(title: "点击了redLayer", message: "", delegate: self, cancelButtonTitle: nil, otherButtonTitles: "确定")
                  alertView.show()
              }
              else if (layer == self.blueLayer) {
                  let alertView = UIAlertView(title: "点击了blueLayer", message: "", delegate: self, cancelButtonTitle: nil, otherButtonTitles: "确定")
                  alertView.show()
              }
          }
          
      }
      
    2. 动画的基础知识

      这里会说一些动画轨迹的具体实现,补充UIBezierPath的使用。如果想要你的动画沿着所写的曲线运动,那么这些基础知识是不可缺少的。

      A. UIBezierPath
          如果熟悉Core Graphics,那么就可以很快掌握它的用法,实际上它就是对Core Graphics的一个封装。示例代码:
      import UIKit
      
      class ZYView: UIView {
      
          override func drawRect(rect: CGRect) {
              
              let path = UIBezierPath()
              path.addArcWithCenter(CGPointMake(150, 150), radius: 50, startAngle: 0, endAngle: CGFloat(M_PI * 2.0), clockwise: true)
              path.lineWidth = 5
              UIColor.blueColor().setStroke()
              UIColor.redColor().setFill()
              path.stroke()
              path.fill()
          }
      
      }
      
          override func viewDidLoad() {
              super.viewDidLoad()
              // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
      //        redView.backgroundColor = UIColor.redColor()
      //        self.view.addSubview(redView)
              
              self.view.addSubview(ZYView(frame: CGRectMake(100, 100, 300, 300)))
          }
      

       可以得到下面的界面:

          那么,现在加入有一个需求,一张图片想要绕着圆转一圈的动画,如何实现?其实只需要定义好运动的轨迹,然后告诉animate给我按照这个轨迹进行运动即可。代码:

      import UIKit
      
      class ViewController: UIViewController {
      
          var redView: UIView = UIView(frame: CGRectMake(40, 200, 50, 50))
          
          override func viewDidLoad() {
              super.viewDidLoad()
              // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
              redView.backgroundColor = UIColor.redColor()
              self.view.addSubview(redView)
          }
          
          override func touchesBegan(touches: Set<UITouch>, withEvent event: UIEvent?) {
              self.animate1()
          }
          
          func animate1() {
              
      
              redView.layer.cornerRadius = redView.frame.width / 2
              redView.layer.anchorPoint = CGPointMake(0.5, 0.5)
              
              let keyFrameAnimate = CAKeyframeAnimation(keyPath: "position")
              
              let path = UIBezierPath()
              path.addArcWithCenter(CGPointMake(150, 150), radius: 100, startAngle: 0, endAngle: CGFloat(M_PI * 2.0), clockwise: true)
              keyFrameAnimate.path = path.CGPath
              
              keyFrameAnimate.duration = 3
              keyFrameAnimate.fillMode = kCAFillModeForwards
              keyFrameAnimate.delegate = self
              keyFrameAnimate.removedOnCompletion = false
              keyFrameAnimate.timingFunction = CAMediaTimingFunction(name: kCAMediaTimingFunctionEaseIn)
              
              self.redView.layer.addAnimation(keyFrameAnimate, forKey: "aaa")
          }
          
      }
      

          可以看到这样的代码:

              let path = UIBezierPath()
              path.addArcWithCenter(CGPointMake(150, 150), radius: 100, startAngle: 0, endAngle: CGFloat(M_PI * 2.0), clockwise: true)
              keyFrameAnimate.path = path.CGPath
      

           正是上面提到的,给animate提供了一条运动轨迹。
           类似的,沿着圆运动的轨迹已经可以定义了,那么沿着四边形运动的轨迹也是相似的。那么,沿着曲线运动的轨迹如何定义呢?

      B. 贝塞尔曲线
          如果你想要定义曲线运动的轨迹,那么这个知识点是必须学习的。

          这是我看到的一份总结贝塞尔曲线很好的博客:http://blog.csdn.net/guo_hongjun1611/article/details/7842110

          下面的关于曲线的总结也是转载自上面的博客。

      Bézier curve(贝塞尔曲线)是应用于二维图形应用程序的数学曲线。 曲线定义:起始点、终止点(也称锚点)、控制点。通过调整控制点,贝塞尔曲线的形状会发生变化。 1962年,法国数学家Pierre Bézier第一个研究了这种矢量绘制曲线的方法,并给出了详细的计算公式,因此按照这样的公式绘制出来的曲线就用他的姓氏来命名,称为贝塞尔曲线。

          以下公式中:B(t)为t时间下 点的坐标;

          P0为起点,Pn为终点,Pi为控制点
      一阶贝塞尔曲线:

          意义:由 P0 至 P1 的连续点, 描述的一条线段


      二阶贝塞尔曲线:



         原理:由 P0 至 P1 的连续点 Q0,描述一条线段。 
            由 P1 至 P2 的连续点 Q1,描述一条线段。 
            由 Q0 至 Q1 的连续点 B(t),描述一条二次贝塞尔曲线。
            经验:P1-P0为曲线在P0处的切线。


          三阶贝塞尔曲线:





    3. CGAffineTransform与CATransform3D
      已经知道了运动轨迹的定义,那么该如何让layer沿着动画轨迹运动呢,如果在运动过程中,还有能缩放、旋转呢?

      A. CGAffineTransform
          从CG就可以看出它是属于Core Graphics的东西,实际上UIView的transform属性就是CGAffineTransform类型,用它可以做二维平面上的缩放、旋转、平移。
          下面的这几个函数都创建了一个CGAffineTransform实例:

              //平移,输入需要平移的x,y值即可
              public func CGAffineTransformMakeTranslation(tx: CGFloat, _ ty: CGFloat) -> CGAffineTransform
              
              //缩放x方向缩放的倍数,y方向的缩放倍数,默认都为1
              public func CGAffineTransformMakeScale(sx: CGFloat, _ sy: CGFloat) -> CGAffineTransform
              
              //旋转,angle放弧度
              public func CGAffineTransformMakeRotation(angle: CGFloat) -> CGAffineTransform
      

          当然还有一些其他的接口,并不都一一写出,下面是一份简单的实例代码,一边缩放、一边平移:

      import UIKit
      
      class ViewController: UIViewController {
      
          @IBOutlet weak var redView: UIView!
          
          override func viewDidLoad() {
              super.viewDidLoad()
              
          }
          
          override func touchesBegan(touches: Set<UITouch>, withEvent event: UIEvent?) {
              self.transformTest2D()
          }
          
          
          func transformTest2D() {
              UIView.animateWithDuration(2) { () -> Void in
                  
                  let transform = CGAffineTransformMakeScale(2, 2)
                  
                  
                  //注意,本意只是想平移200的,但是由于是先缩放后平移的,如果不除以缩放系数的话,会达不到本意
                  self.redView.transform = CGAffineTransformTranslate(transform, 200 / 2, 200 / 2)
              }
          }
      }
      
      B. CATransform3D
          它可以做到让图层在三维空间内平移、旋转等。
          CATransform3D是一个4*4的矩阵:

          与CGAffineTransform类似,它也提供了一系列的接口让我们得以实例化一个CATransform3D实例:
              public func CATransform3DMakeTranslation(tx: CGFloat, _ ty: CGFloat, _ tz: CGFloat) -> CATransform3D
              
              public func CATransform3DMakeScale(sx: CGFloat, _ sy: CGFloat, _ sz: CGFloat) -> CATransform3D
              
              public func CATransform3DMakeRotation(angle: CGFloat, _ x: CGFloat, _ y: CGFloat, _ z: CGFloat) -> CATransform3D
      

          多了一个z值。同样的,它也提一系列用来做混合动画的接口:

              public func CATransform3DTranslate(t: CATransform3D, _ tx: CGFloat, _ ty: CGFloat, _ tz: CGFloat) -> CATransform3D
              
              public func CATransform3DScale(t: CATransform3D, _ sx: CGFloat, _ sy: CGFloat, _ sz: CGFloat) -> CATransform3D
              
              @available(iOS 2.0, *)
              public func CATransform3DRotate(t: CATransform3D, _ angle: CGFloat, _ x: CGFloat, _ y: CGFloat, _ z: CGFloat) -> CATransform3D
      

           示例代码:

      import UIKit
      
      class ViewController: UIViewController {
      
          @IBOutlet weak var redView: UIView!
          
          @IBOutlet weak var imageView1: UIImageView!
      
          @IBOutlet weak var imageView2: UIImageView!
          
          override func viewDidLoad() {
              super.viewDidLoad()
              
          }
          
          override func touchesBegan(touches: Set<UITouch>, withEvent event: UIEvent?) {
              self.transformTest3D()
          }
          
          func transformTest3D() {
              
              UIView.animateWithDuration(2, animations: { () -> Void in
                  //绕Y轴旋转四分之三PI
                  self.imageView1.layer.transform = CATransform3DMakeRotation(CGFloat(M_PI * 3.0 / 4.0), 0, 1, 0)
                  //绕Y轴旋转四分之一PI
                  self.imageView2.layer.transform = CATransform3DMakeRotation(-CGFloat(M_PI_4), 0, 1, 0)
                  }) { (finish: Bool) -> Void in
                      dispatch_after(dispatch_time_t(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (Int64)(2 * NSEC_PER_SEC))), dispatch_get_main_queue(), { () -> Void in
                          
                          //旋转完成2s之后,将他们各自的transform恢复原始值
                          //需要注意,CGAffineTransform也有这个CGAffineTransformIdentity,前面忘说了,效果是一样的
                          self.imageView1.layer.transform = CATransform3DIdentity
                          self.imageView2.layer.transform = CATransform3DIdentity
                      })
              }
          }
      }
      
      CATransform3D还有一个很有意思的m34属性,我们通过调整这个属性可以做一些很nice的视觉。恩,就是通过设置它的值,可以做出一些很好的透视效果。m34的默认值是0,我们可以设置m34的值为(-1/d)来做相应的透视效果,d的值一般在500.0~~1000.0之间效果就很不错了,用它写了一个打开门的动画,设置m34与不设置m34的区别简直就是天差地别。

          代码(代码太少了,上传到github实在浪费时间,我的建议是,百度一张门的图片,然后尝试注释掉m34的设置与不注释m34的视觉区别):
      #import "ViewController.h"
      
      @interface ViewController ()
      @property (nonatomic, strong) CALayer *doorLayer;
      @end
      
      @implementation ViewController
      
      - (void)viewDidLoad
      {
          [super viewDidLoad];
          self.doorLayer = [CALayer layer];
          self.doorLayer.frame = CGRectMake(0, 0, 128, 256);
          self.doorLayer.position = CGPointMake(150 - 64, 300);
          self.doorLayer.anchorPoint = CGPointMake(0, 0.5);
          self.doorLayer.contents = (__bridge id)[UIImage imageNamed:@"Door.png"].CGImage;
          [self.view.layer addSublayer:self.doorLayer];
          CATransform3D perspective = CATransform3DIdentity;

      //设置m34,可以尝试注释掉,看看与不注销的视觉差距 perspective.m34 = -1.0 / 500.0;
      self.view.layer.sublayerTransform = perspective; UIPanGestureRecognizer *pan = [[UIPanGestureRecognizer alloc] init]; [pan addTarget:self action:@selector(pan:)]; [self.view addGestureRecognizer:pan]; self.doorLayer.speed = 0.0; CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animation]; animation.keyPath = @"transform"; animation.toValue = [NSValue valueWithCATransform3D:CATransform3DMakeRotation(-M_PI_2, 0, 1, 0)]; animation.duration = 1.0; [self.doorLayer addAnimation:animation forKey:nil]; } - (void)pan:(UIPanGestureRecognizer *)pan { CGFloat x = [pan translationInView:self.view].x; x /= 200.0f; CFTimeInterval timeOffset = self.doorLayer.timeOffset; timeOffset = MIN(0.999, MAX(0.0, timeOffset - x)); self.doorLayer.timeOffset = timeOffset; [pan setTranslation:CGPointZero inView:self.view]; } @end

          oc代码,没有改写成Swift代码,这是可以手势控制门打开或者关闭动画的代码。
      图片:








        动画在学习动画之前,有一副图是必须提到的:

          CAAnimation的继承结构。而我这次所深入学习的是CABasicAnimation、CAKeyFrameAnimation、CAAnimationGroup、CATransition。
          CAAnimation:
              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



              duration:动画的持续时间
              repeatCount:动画的重复次数
              repeatDuration:动画的重复时间
              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,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
              keyPath: 通过指定CALayer的一个属性名称达到相应的动画效果,比如说,指定"position"为keyPath,就修改CALayer的position属性值,以达到平移的动画效果



          A.  CABasicAnimation
    CAPropertyAnimation的子类
    属性解析:
    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
    代码:
    import UIKit
    
    class ViewController: UIViewController {
    
        weak private var contentView: UIView!
        
        override func viewDidLoad() {
            super.viewDidLoad()
            // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
            
            let view = UIView(frame: CGRectMake(100, 100, 100, 100))
            view.backgroundColor = UIColor.redColor()
            self.view.addSubview(view)
            self.contentView = view
            self.contentView.layer.anchorPoint = CGPointZero
        }
        
        override func touchesBegan(touches: Set<UITouch>, withEvent event: UIEvent?) {
            self.animateOfTransform3D()
        }
        
        //3D旋转
        func animateOfTransform3D() {
            let animate = CABasicAnimation(keyPath: "transform")
            
            animate.toValue = NSValue(CATransform3D: CATransform3DMakeRotation(CGFloat(M_PI_4), 0, 1, 0))
            
            animate.duration = 2
            
            animate.removedOnCompletion = false
            
            animate.fillMode = kCAFillModeForwards
            
            animate.delegate = self
            
            self.contentView.layer.addAnimation(animate, forKey: "aaa")
        }
        
        //缩放动画
        func animateOfScale() {
            let animate = CABasicAnimation(keyPath: "bounds")
            
            animate.toValue = NSValue(CGRect: CGRectMake(100, 100, 200, 200))
            
            animate.duration = 2
            
            animate.removedOnCompletion = false
            
            animate.fillMode = kCAFillModeForwards
            
            animate.delegate = self
            
            self.contentView.layer.addAnimation(animate, forKey: "bcd")
        }
        
        //平移动画
        func animateOfTranslation() {
            //keyPath放需要执行怎么样的动画
            let animate = CABasicAnimation(keyPath: "position")
            
            //layer从哪里来
            animate.fromValue = NSValue(CGPoint: CGPointMake(100, 100))
            //到哪去
            animate.toValue = NSValue(CGPoint: CGPointMake(200, 200))
            
            //    在当前位置的基础上增加多少
            //    animate.byValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(0, 300)];
            
            animate.duration = 1
            //设置动画执行完毕之后不删除动画
            animate.removedOnCompletion = false
            
            //设置保存动画的最新状态
            animate.fillMode = kCAFillModeForwards
            
            animate.delegate = self
            
            self.contentView.layer.addAnimation(animate, forKey: "abc")
        }
    
        override func animationDidStart(anim: CAAnimation) {
            print("animationDidStart")
        }
        
        override func animationDidStop(anim: CAAnimation, finished flag: Bool) {
            print("animationDidStop")
        }
    }
    

    B. CAKeyFrameAnimation

    CApropertyAnimation的子类,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
    属性解析:
    values:就是上述的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CGPathRefCGMutablePathRef,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2个关键帧的CAKeyframeAnimation
     
    代码:
    import UIKit
    
    class ViewController: UIViewController {
    
        @IBOutlet weak var redView: UIView!
        
        override func viewDidLoad() {
            super.viewDidLoad()
            // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
            
    //        self.redView.layer.anchorPoint = CGPointZero
        }
        
        override func touchesBegan(touches: Set<UITouch>, withEvent event: UIEvent?) {
            self.animateTest2()
        }
        
        @IBAction func clickBtn(sender: AnyObject) {
            self.redView.layer.removeAnimationForKey("aaa")
        }
        
        //无限摇摆
        func animateTest2() {
    //        self.redView.layer.anchorPoint = CGPointMake(self.redView.frame.width / 2, self.redView.frame.height / 2)
            let keyAnimate = CAKeyframeAnimation(keyPath: "transform.rotation")
            
            keyAnimate.values = [ -2.14 / 20, 2.14 / 20, -2.14 / 20];
            
            keyAnimate.removedOnCompletion = false
            keyAnimate.fillMode = kCAFillModeForwards
            
            keyAnimate.duration = 0.05
            
            keyAnimate.delegate = self
            keyAnimate.repeatCount = Float(CGFloat.max)
            self.redView.layer.addAnimation(keyAnimate, forKey: "aaa")
        }
        
        //围绕一个圆进行动画
        func animateTest1() {
            let keyAnimate = CAKeyframeAnimation(keyPath: "position")
            
            var path = CGPathCreateMutable()
            CGPathAddEllipseInRect(path, nil, CGRectMake(0, 100, 200, 200))
            keyAnimate.path = path
            
            //设置动画的进度快慢,可以先快后慢,先慢后快等
            keyAnimate.timingFunction = CAMediaTimingFunction(name: kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut)
            
            keyAnimate.removedOnCompletion = false
            keyAnimate.fillMode = kCAFillModeForwards
            
            keyAnimate.duration = 2
            
            keyAnimate.delegate = self
            
            self.redView.layer.addAnimation(keyAnimate, forKey: "aaa")
        }
        
        func animateTest() {
            let keyAnimate = CAKeyframeAnimation(keyPath: "position")
            let v1 = NSValue(CGPoint: CGPointMake(self.redView.frame.origin.x, self.redView.frame.origin.y))
            let v2 = NSValue(CGPoint: CGPointMake(100, 200))
            let v3 = NSValue(CGPoint: CGPointMake(0, 200))
            let v4 = NSValue(CGPoint: CGPointMake(0, 100))
            let v5 = NSValue(CGPoint: CGPointMake(self.redView.frame.origin.x, self.redView.frame.origin.y))
            keyAnimate.values = [v1, v2, v3, v4, v5]
            
            //设置动画的进度快慢,可以先快后慢,先慢后快等
            keyAnimate.timingFunction = CAMediaTimingFunction(name: kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut)
            
            keyAnimate.removedOnCompletion = false
            keyAnimate.fillMode = kCAFillModeForwards
            
            keyAnimate.duration = 2
            
            keyAnimate.delegate = self
            
            self.redView.layer.addAnimation(keyAnimate, forKey: "aaa")
        }
        
        override func animationDidStart(anim: CAAnimation) {
            print("animationDidStart")
        }
        
        override func animationDidStop(anim: CAAnimation, finished flag: Bool) {
            print("animationDidStop")
        }
    }
    

    前面提到了,沿着贝塞尔曲线的动画:

        func animateTestThree() {
            
            let path = UIBezierPath()
            path.moveToPoint(CGPointMake(0, 150))
            
            //这是二次贝塞尔曲线的接口,利用此接口,可以定义一条贝塞尔曲线轨迹
            path.addCurveToPoint(CGPointMake(400, 150), controlPoint1: CGPointMake(75, 0), controlPoint2: CGPointMake(225, 300))
            
            let plane = UIImageView(frame: CGRectMake(0, 0, 85, 60))
            //这里可以放一张飞机图片
            plane.image = UIImage(named: "F2005071315255000000")
            plane.center = CGPointMake(0, 150)
            plane.layer.anchorPoint = CGPointMake(0.5, 0.5)
            self.view.addSubview(plane)
            
            let animate = CAKeyframeAnimation(keyPath: "position")
            animate.duration = 4
            animate.path = path.CGPath
            animate.fillMode = kCAFillModeForwards
            animate.removedOnCompletion = false
            animate.delegate = self
            
            //设置此属性,可以使得飞机在飞行时自动调整角度
            animate.rotationMode = kCAAnimationRotateAuto
            
    //        animate.setValue(plane.layer, forKey: "plane.layer")
            plane.layer.addAnimation(animate, forKey: "animateTestThree")
        }
    

     图片:

     
    C. 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
    属性解析:
    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
    代码:
    import UIKit
    
    class ViewController: UIViewController {
    
        @IBOutlet weak var redView: UIView!
        override func viewDidLoad() {
            super.viewDidLoad()
            // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
        }
    
    //    {
    //    // 平移动画
    //    CABasicAnimation *a1 = [CABasicAnimation animation];
    //    a1.keyPath = @"transform.translation.y";
    //    a1.toValue = @(100);
    //    // 缩放动画
    //    CABasicAnimation *a2 = [CABasicAnimation animation];
    //    a2.keyPath = @"transform.scale";
    //    a2.toValue = @(0.0);
    //    // 旋转动画
    //    CABasicAnimation *a3 = [CABasicAnimation animation];
    //    a3.keyPath = @"transform.rotation";
    //    a3.toValue = @(M_PI_2);
    //    }
        
        override func touchesBegan(touches: Set<UITouch>, withEvent event: UIEvent?) {
            let basicAnimate = CABasicAnimation(keyPath: "transform.scale")
            basicAnimate.toValue = 1.5
            
            let keyFrameAnimate = CAKeyframeAnimation(keyPath: "position")
            
            let path = CGPathCreateMutable()
            CGPathAddEllipseInRect(path, nil, CGRectMake(100, 200, 150, 150))
            keyFrameAnimate.path = path
            
            let animateGroup = CAAnimationGroup()
            animateGroup.animations = [basicAnimate, keyFrameAnimate]
            animateGroup.duration = 2
            animateGroup.fillMode = kCAFillModeForwards
            animateGroup.removedOnCompletion = false
            
            self.redView.layer.addAnimation(animateGroup, forKey: "aaa")
        }
    }
    
     
    D. 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
    属性解析:
    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)
          代码:
    import UIKit
    
    class ViewController: UIViewController {
    
        
        @IBOutlet weak var imageView: UIImageView!
        
        var index: Int = 0
        
        private var _images: Array<UIImage>?
        var images: Array<UIImage>? {
            get{
                if (_images == nil) {
                    _images = Array<UIImage>()
                    
                    for(var i = 1; i <= 7; i++) {
                        let image = UIImage(named: "(i)")
                        _images?.append(image!)
                    }
                }
                return _images
            }
            set{
                _images = newValue
            }
        }
        
        override func viewDidLoad() {
            super.viewDidLoad()
            // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
            
            self.imageView.image = self.images![0]
        }
        
        @IBAction func next(sender: AnyObject) {
            self.index++
            if (self.index == 7) {
                self.index = 0
            }
            self.imageView.image = self.images![self.index]
            
            let transition = CATransition()
            //动画过渡类型
            transition.type = "cube"
            
            //动画过渡类型方向
            transition.subtype = kCATransitionFromLeft
            
            transition.duration = 1
            
            self.imageView.layer.addAnimation(transition, forKey: nil)
            
        }
        
        @IBAction func previous(sender: AnyObject) {
            self.index--
            if (self.index < 0) {
                self.index = 6
            }
            
            self.imageView.image = self.images![self.index]
            
            let transition = CATransition()
            
            transition.type = "cube"
            
            transition.subtype = kCATransitionFromRight
            
            transition.duration = 1
            
            self.imageView.layer.addAnimation(transition, forKey: nil)
        }
    }
    

    第一篇就到这里结束吧,下一篇打算记录自定义UITabBarController以及presented一个ViewController的转场动画,以及自定义动画的缓冲函数、定时动画、性能优化等方面的只是。

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