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iOS动画(二) - UIKit Dynamics动力系统

iOS动画(二) - UIKit Dynamics动力系统

作者: 一剑孤城 | 来源:发表于2016-05-02 15:02 被阅读133次

    1.什么是动力系统(What is the UIKit Dynamics?)

    动力系统的引入,并不是替代CoreAnimation,而是对模拟现实世界物体运动的补充,比如,碰撞,重力,悬挂等等。所以说,UIKit动力系统的引入,大大简化了一些交互动画(不需要自己实现一些模拟现实世界物理动力系统的动画),丰富了UI设计。

    2.动力系统怎么使用(How to use it?)

    UIKit动力系统结构如下:

    image

    总的来说,先要注册UI系统体系,也就是类似于二维的坐标系,然后添加所需的行为以及行为的作用物体,然后该物体就能在设定的坐标体系里,根据所添加的行为运动。

    光说不练乃是纸上谈兵,没有成效。下面分解动力系统所包含的几类运动。

    UIGravityBehavior

    重力,这个大家应该都很熟悉了。我们每天都能感受到它的存在,所谓脚踏实地就是这种感觉。小时候,大家应该都有过从高处把一些物体扔下来,或者直接让它坐自由落体运动,相似的,这个Gravity也是模拟重力行为,下面直接上代码。

    myAnimator = [[UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView: self];
    myAnimator.delegate = self;
    UIGravityBehavior *gravityBehavior = [[UIGravityBehavior alloc] initWithItems: @[ball]];
    [myAnimator addBehavior: gravityBehavior];
    
    

    1.UIDynamicAnimator就是一个播放者,容器。一个容纳动力系统的环境,而referenceView就是该环境的坐标系,物体运动的参照系。

    1. gravityBehavior,初始化一个重力行为,行为的受力物体是ball(只要实现UIDynamicItem接口的类都能作为受力物体,如,View和UICollectionViewLayoutAttributes)。
    2. 将这个行为添加到UIDynamicAnimator上面就行了。
    3. 显示效果的Demo以及代码下载在最后。

    UICollisionBehavior

    碰撞行为,最直接的感受就是,玩弹珠,一颗弹珠可以被另一颗弹珠弹射到很远的地方,原理就是碰撞产生了一个反方向的作用力,远离事故发生地。废话也不多说,直接上代码:

    myAnimator = [[UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView: self];
    
    UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc] initWithItems: ballsArray2];        collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;
    collision.collisionDelegate = self;
    [myAnimator addBehavior: collision];
    
    

    1.和重力行为一样,也要先初始化一个容器myAnimator。

    2.添加碰撞行为collision,collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary的属性是否设置以参考View的边界为碰撞边界,我们这里选择YES。

    3.除了设置参考View的边界为碰撞边界外,还可以自己设定边界,使用- addBoundaryWithIdentifier: forPath:或者addBoundaryWithIdentifier: fromPoint: toPoint:方法可以自己设定碰撞边界的范围。
    4。最后,也需要把collision添加到myAnimator上。

    UIAttachmentBehavior

    描述一个物体和一个锚点或者另一个物体的连接,可以是弹性的,也可以是非弹性的连接。直接上代码:

    UIAttachmentBehavior *attachmentBehavior = [[UIAttachmentBehavior alloc] initWithItem: square offsetFromCenter: UIOffsetMake(0, - 40) attachedToAnchor: anchor];
    attachmentBehavior.length = 100;
    attachmentBehavior.damping = 0.3;
    [myAnimator addBehavior: attachmentBehavior];
    
    

    1.物体默认的锚点在中心,可以设置偏移。

    2.步骤也是和其它得行为一样,设置参数,把该行为添加到myAnimator上。

    3.更多的方法和属性,请自行参考苹果官方文档。

    UISnapBehavior

    吸附行为,将UIView通过动画吸附到某个点上。API非常简单,看下面代码就懂了。

    UISnapBehavior *snapBehavior = [[UISnapBehavior alloc] initWithItem: ballView snapToPoint: centerBall.center];
    snapBehavior.damping = 0.4;
    [myAnimator addBehavior: snapBehavior];
    

    UIPushBehavior

    推动力,可以理解为向一个物体施加一个作用力,可以是持续的,也可以是瞬间的冲击。

    UIPushBehavior *pushBehavior = [[UIPushBehavior alloc] initWithItems: @[square] mode: UIPushBehaviorModeInstantaneous];
    pushBehavior.pushDirection = CGVectorMake(velocity.x / 1000, velocity.y / 1000);
    [myAnimator addBehavior: pushBehavior];
    
    

    UIDynamicItemBehavior

    这其实不是一种行为,我的理解是对于将要进行各种行为的物体一些参数上面的设置,比如,弹力,震荡频率,密度等等。

    UIDynamicItemBehavior *behavior3 = [[UIDynamicItemBehavior alloc] initWithItems: @[ballsArray2[2]]];
    behavior3.elasticity = 0.5;
    behavior3.friction = 0.3;
    behavior3.resistance = 0.3;
    [myAnimator addBehavior: behavior3];
    

    3.组合(Group)

    所有的行为都可以组合起来,如碰撞和重力,可以类似于物体做自由落体运动,然后和地面碰撞。代码如下:

    myAnimator = [[UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView: self];
    //重力行为
    UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] initWithItems: @[ball]];
    [myAnimator addBehavior: gravity];
    
    //碰撞行为
    UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc] initWithItems: @[ball]];
    collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;
    collision.collisionDelegate = self;
    [myAnimator addBehavior: collision];
    
    //设置物体的一些相关的参数
    UIDynamicItemBehavior *behavior = [[UIDynamicItemBehavior alloc] init];
    behavior.elasticity = 0.8;
    behavior.friction = 0.2;
    behavior.resistance = 0.3;
    behavior.density = 0.5;
    behavior.angularResistance = 0.2;
    [behavior addItem: ball];
    [myAnimator addBehavior: behavior];
    
    

    4.自定义行为(DIY)

    1.将官方的行为打包

    • 继承UIDynamicBehavior(一个抽象类)
    • 实现添加组合行为的方法,最好和官方的保持一致,比如:initWithItems:,在里面调用addChildBehavior:方法添加需要组合的行为
    • 初始化该继承类,然后使用
    @interface GravityWithCollisionBehavior : UIDynamicBehavior
    
    - (instancetype)initWithItems: (NSArray *)items;
    
    @end
    
    @implementation GravityWithCollisionBehavior
    
    - (instancetype)initWithItems: (NSArray *)items {
        self = [super init];
        if (self) {
            UIGravityBehavior *gravityBehavior = [[UIGravityBehavior alloc] initWithItems: items];
            [self addChildBehavior: gravityBehavior];
            UICollisionBehavior *collisionBehavior = [[UICollisionBehavior alloc] initWithItems: items];
            collisionBehavior.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;
            [self addChildBehavior: collisionBehavior];
        }
        return self;
    }
    
    @end
    

    2.完全自定义行为

    UIDynamicBehavior里提供了一个@property(nonatomic, copy) void (^action)(void),animator将会在行为发生期间,每一步都调用这个block。也就是说,你想自定义行为就得在这里写自己的一些代码。具体就是在这个block中向所有的item询问它们当前的center和transform状态,然后经过计算,把新的值赋予相应的item,从而该改变它们在屏幕上的位置,大小,角度,方向等等。

    5.终结(Summary)

    总的来说,iOS7引进的这套动力系统,大大丰富了我们动画表达,但是,该系统有着一些限制,会消耗一定的CPU资源,并且,当它们被添加到动画系统后,只能通过动画系统改变位置,而外部对于UIDynamicsItem的center,transform等设定是被忽略的,除此之外,该系统也没有现实世界那么精确,当计算迭代无法得到有效解的时候,动画将无法得到正确的呈现,所以,不要将动力系统神化。

    6.Demo展示

    UIDynamicAnimatorUIDynamicAnimator

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