JetPack知识点实战系列十一：MotionLayout让动画

作者: chonglingliu | 来源:发表于2020-10-22 15:50 被阅读0次

MotionLayout是ConstraintLayout的子类，所以它是一种布局类型，但是它能够为布局属性添加动画效果，是开发者实现动画效果的另一个新的选择。

MotionLayout基础

让动画跑起来

在入门练习的例子中，我们先利用MotionLayout实现一个View从左下(x25%，y75%)的位置移动到右上(x75%，y25%)的位置，如下图所示：

位置移动

添加依赖

implementation 'androidx.constraintlayout:constraintlayout:2.0.2'

MotionLayout是constraintlayout2.0以后才有的功能。

将ConstraintLayout转为MotionLayout

打开布局文件进入Design模式，选中ConstraintLayout右击弹出选项列表，点击Convert to MotionLayout，这样就进入了MotionLayout Editor界面。

转换MotionLayout

MotionLayout Editor是AndroidStudio 4.0提供的功能。以前的版本是没有这个功能的。

将ConstraintLayout转换成MotionLayout后，我们会发现在res -> xml 下面多了一个MotionScene文件，动画的相关配置都是储存在这个文件中，而静态的布局依然在layout布局文件中。

MotionScene

该MotionScene文件的代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<MotionScene 
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:motion="http://schemas.android.com/apk/res-auto">

    <Transition
        motion:constraintSetEnd="@+id/end"
        motion:constraintSetStart="@id/start"
        motion:duration="1000">
       <KeyFrameSet>
       </KeyFrameSet>
    </Transition>

    <ConstraintSet android:id="@+id/start">
    </ConstraintSet>

    <ConstraintSet android:id="@+id/end">
    </ConstraintSet>
</MotionScene>

我们目前只先看一看该文件的内容，主要包括Transition和两个ConstraintSet。至于他们分别代表的意义后面再做介绍。

设置开始状态的位置

我们回到MotionLayout Editor，在右上部分可以看到两个可以点击的区域，一个名字是start，一个是end。他们代表的是动画效果两个状态---开始状态和结束状态。

我们需要对imageButton进行动画，所以我们在start状态中勾选上imageButton。

设置方法: 点击start -> 选择imageButton -> 点击ConstraintSet( start ) 后面的编辑按钮 -> 选择 Create Constraint。

start

编辑结束状态的位置

接下来我们编辑结束状态的位置，让imageButton位于右上(x75%，y25%)的位置。

ConstraintSet

开始状态我们不需要进行修改就是左下(x25%，y75%)的位置，

修改结束状态的位置

这时候我们点击start和end 这两个ConstraintSet就能看出View位置的差别了。

差别

Click触发动画

MotionLayout动画可以点击OnClick触发，也可以滑动OnSwipe触发。

点击start和end 这两个ConstraintSet之间的Transition连线，然后勾选OnClick。

点击触发动画

最后的效果如下：

动画效果

设置只能点击imageButton触发动画

上面设置的是点击触发动画，我们可以设置成只有点击imageButton触发动画。

设置方式：点击OnClick后面的+ -> 选择targetId，属性值为id即imageButton。

点击imageButton触发

MotionScene介绍

经过一系列操作后，我们实现了imageButton的位移动画。
这些是如何实现的呢？我们就回过来看看MotionScene文件的内容变化。

<MotionScene 
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:motion="http://schemas.android.com/apk/res-auto">

    <Transition
        motion:constraintSetEnd="@+id/end"
        motion:constraintSetStart="@id/start"
        motion:duration="1000">
       <KeyFrameSet>
       </KeyFrameSet>
        <OnClick motion:targetId="@id/imageButton" />
    </Transition>

    <ConstraintSet android:id="@+id/start">

        <Constraint
            android:id="@+id/imageButton"
            motion:layout_constraintEnd_toStartOf="@+id/guideline"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            motion:layout_constraintBottom_toTopOf="@+id/guideline4"
            motion:layout_constraintTop_toTopOf="@+id/guideline4"
            motion:layout_constraintStart_toStartOf="@+id/guideline" />
    </ConstraintSet>

    <ConstraintSet android:id="@+id/end">
        <Constraint
            motion:layout_constraintVertical_bias="1.0"
            android:layout_height="wrap_content"
            motion:layout_constraintEnd_toStartOf="@id/guideline2"
            motion:layout_constraintStart_toStartOf="@id/guideline2"
            motion:layout_constraintTop_toTopOf="@id/guideline3"
            motion:layout_constraintBottom_toTopOf="@id/guideline3"
            motion:layout_constraintHorizontal_bias="0.0"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:id="@+id/imageButton" />
    </ConstraintSet>
</MotionScene>

和我们刚才手动设置的对比，我们应该大概可以猜测出每个字段的含义了。

Transition表示动画的过渡

constraintSetStart的值是开始的状态对应的id，表示从那个id对应的状态开始动画；
constraintSetEnd的值是结束的状态对应的id，表示过渡到那个id对应的状态；
duration表示的事动画的时长，单位是毫秒
子标签OnClick 表示是点击触发。targetId表示点击对应的View触发。

ConstraintSet表示约束数组，里面是一系列的View的约束值。代表的是动画的一个状态。
KeyFrameSet表示的是关键帧的数组，设置的是动画中的某个关键帧的值，后面再做介绍。

OnClick设置

刚才我们点击imageButton，imageButton在start状态和end状态来回切换，这是因为默认的motion:clickAction是toggle，即来回切换。它有5个值：

toggle：来回切换
jumpToStart：瞬间跳转到start状态，没有动画
jumpToEnd：瞬间跳转到end状态，没有动画
transitionToStart：动画过渡到start状态
transitionToEnd：动画过渡到end状态

接下来我们设置为transitionToEnd，这样点击的效果就是：如果当前是start状态，会过渡到end状态，如果当前是end状态，点击没有效果。

设置方法：点击OnClick后面的加号(+) -> 设置tools:clickAction的值为transitionToEnd。

transitionToEnd

最后的效果如下：

手机效果

弧形运动 Arc Motion

我们上面的运动轨迹是直线运动，我们也可以设置弧线运动。

设置方法为给start状态的imageButton添加motion:pathMotionArc属性。它有几个常用的值：

设置

startHorizontal：运动的前部分时间水平方向会移动更多的比例

startHorizontal

startVertical：运动的前部分时间竖直方向会移动更多的比例

startVertical

none：直线运动

多个ConstraintLayout属性同时动画

ConstraintSet能修改ConstraintLayout属性这个是很显然的，包括位置大小等。
主要但不限于：

alpha
visibility
elevation
rotation
rotationX
rotationY
translationX
translationY
translationZ
scaleX
scaleY

这些属性是可以同时设置动画的，譬如我们想位置移动的时候还进行旋转270度，然后透明度逐渐变为0。

设置方法：end状态的imageButton添加alpha属性和rotation属性。

旋转加透明

效果如下所示：

多个属性

自定义属性

其实除了上面的属性，还能对任何自定义的属性进行动画。这里的自定义属性就是除了上面的属性之外的属性。

如何找到能进行动画属性呢？其实很简单，找到对应View的getter/setter 方法，把get/set前缀去掉，把第一个字母小写就是对应的属性了。

譬如setBackgroundColor()方法，找到对应的属性就是 backgroundColor。

设置方式：点击CustomAttributes后面的加号 -> 弹出的框中选择属性并输入属性值。

设置自定义属性

MotionLayout的一些开发属性

我们目前还没研究MotionLayout如何和MotionScene关联起来的，我们来看看MotionLayout文件。

MotionLayout提供了一些开发的属性，可以方便查看动画的一些属性。

<androidx.constraintlayout.motion.widget.MotionLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".Demo1Activity"
    app:layoutDescription="@xml/layout_activity_demo1_scene">
    ...
</androidx.constraintlayout.motion.widget.MotionLayout>

我们可以看到layoutDescription指向了MotionScene。此外，MotionLayout还有其他一些属性，可以帮助开发中方便查看动画的信息。

app:showPaths：显示动画的轨迹
app:motionProgress：设置动画进度的某个关键点
app:motionDebug：显示动画的信息

如果我们设置app:motionDebug="SHOW_ALL"则我们可以看到一些辅助信息。

<androidx.constraintlayout.motion.widget.MotionLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".Demo1Activity"
    app:layoutDescription="@xml/layout_activity_demo1_scene"
    app:motionDebug="SHOW_ALL"
    >
    ...
</androidx.constraintlayout.motion.widget.MotionLayout>

debug

图片变换

MotionLayout提供了可以对显示的图片进行动画切换的类ImageFilterView和ImageFilterButton，

设置方法：

ImageFilterView设置srcCompat和altSrc, 他们分别代表开始显示的第一张图片和第二张图片。

<androidx.constraintlayout.utils.widget.ImageFilterView
    android:id="@+id/image_filter_view"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
    app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
    app:layout_constraintHorizontal_bias="0.0"
    app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
    app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
    app:srcCompat="@drawable/xixi"
    app:altSrc="@drawable/duoduo"
    />

显示第一张图片时自定义属性crossfade设置为0，显示第一张图片时自定义属性crossfade设置为1.

crossfade

效果如下：

过渡效果

当然ImageFilterView还提供了其他一些自定义属性可以进行操作：

warmth:
saturation
contrast
round
roundPercent

例如我们可以修改saturation，达到如下的效果：

修改饱和度

关键帧 Keyframes

我把关键帧单独拎出来分析是因为我觉得它是动画的灵魂。为什么这么说呢？因为我们前面的内容只是定义了开始状态和结束状态，中间状态的修改就需要关键帧来实现了。

如果有印象的话应该还记得MotionScene文件中有见到过KeyFrameSet，没错它就是用来存放关键帧的数组。

接下来我们就来分别看下几种关键帧的使用。

我们创建关键帧是点击Transition后面的那个带加号的计时器按钮，点击后会弹出来供选择一种关键帧。

新建关键帧

位置关键帧 Position Keyframes

位置关键帧是在某一帧的位置修改View的位置，想想应该知道这个关键帧类型也就只能修改位置相关的属性了。

改变位置就需要标定位置的坐标系，有三种坐标系：

parentRelative：x,y的坐标是相对父容器，值是从0.0-1.0

parentRelative

deltaRelative：x,y的坐标系是相对于起始点位置，起点的坐标为(0, 0),终点的位置为(1, 1)。x为水平方向，y为垂直方向。

deltaRelative

pathRelative：起点和终点的连线方向是X轴，的坐标是(0, 0)，终点的坐标是(1.0, 0)，然后和X轴垂直的方向为Y轴。

pathRelative

以上三个图片来源的参阅地址

我们做个例子设置两个位置关键帧：

在0.25的时候位于父坐标的(0.75, 0.75)

在0.75的时候位于父坐标的(0.25, 0.25)

设置关键帧

设置完两个关键帧后的预览效果如下：

gif1.gif

哈哈，有没有感觉有问题，有点和基线没对齐哦~~ 目前我也不知道为什么，看有没有哪位大哥知道什么问题可以留言给我~~

这两个点关键镇的点用deltaRelative坐标系去定位能够定位准确位置。所以如果你感觉位置不准确可以用deltaRelative坐标系试试。

实际效果：

位置关键帧效果

这些位置的变换都是匀速的，可以设置transitionEasing的值改变变化速率。

Standard easing

Standard easing

Accelerate easing

Accelerate easing

Decelerate easing

Decelerate easing

以上三个图片来源的参阅地址

属性关键帧 Attribute Keyframes

属性关键帧是改变属性值，它既可以位置相关的属性，也可以改变自定义属性。

我们做个例子在.5这个关键帧位置设置，scaleX为1.5，scaleY为1.5，alpha为0.5,backgroundColor为#FF00FF

具体的设置方法和位置关键帧类似，这里不做过多介绍，只介绍下设置结果：

设置

代码如下：

<KeyFrameSet>
    <KeyAttribute
        motion:motionTarget="@+id/imageButton"
        motion:framePosition="50"
        android:alpha="0.5"
        android:scaleX="1.5"
        android:scaleY="1.5">
        <CustomAttribute
            motion:attributeName="backgroundColor"
            motion:customColorValue="#FF00FF" />
    </KeyAttribute>
    <KeyPosition
        motion:motionTarget="@+id/imageButton"
        motion:framePosition="25"
        motion:keyPositionType="parentRelative"
        motion:percentX="0.75"
        motion:percentY="0.75" />
    <KeyPosition
        motion:motionTarget="@+id/imageButton"
        motion:framePosition="75"
        motion:keyPositionType="parentRelative"
        motion:percentX="0.25"
        motion:percentY="0.25" />
</KeyFrameSet>

组合效果

关键触发关键帧 KeyTrigger Keyframes

这个关键帧是当动画时间轴到达某个时间点后触发调用View的某个方法。当然也会有方向的考虑。

我们做个例子,当正向动画时间轴超过90%以后imageButton替换图片；当反向动画时间轴超过90%以后imageButton恢复图片。

注意：时间轴的时间都是按照正向计算的，正向和反向只是动画的内容，和时间轴的进度计算没有关系。

实现这个功能需要自定义两个方法，所以我们来自定义ImageButton

自定义ImageButton并添加两个方法

class MyImageButton @JvmOverloads constructor (context: Context, set: AttributeSet? = null, style: Int = 0) : AppCompatImageButton(context, set, style) {

    // 替换图片
    fun changeImage() {
        this.setImageDrawable(resources.getDrawable(R.drawable.duoduo))
    }

    // 恢复图片
    fun revertImage() {
        this.setImageDrawable(resources.getDrawable(R.drawable.emoji))
    }

}

我们自定义了MyImageButton，并且实现了两个方法changeImage和revertImage。

将布局文件中的ImageButton替换成MyImageButton

<com.johnny.motionlayoutdemo.MyImageButton
    android:id="@+id/imageButton"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:src="@drawable/emoji"
    app:layout_constraintBottom_toTopOf="@+id/guideline4"
    app:layout_constraintEnd_toStartOf="@+id/guideline"
    app:layout_constraintStart_toStartOf="@+id/guideline"
    app:layout_constraintTop_toTopOf="@+id/guideline4" />

添加KeyTrigger Keyframes

添加KeyTrigger Keyframes的方法和上面类似，这里不做过多介绍，只介绍下设置结果：

KeyTrigger

MotionScene文件中对应的代码如下：

<KeyFrameSet>
    <KeyTrigger
        motion:motionTarget="@+id/imageButton"
        motion:framePosition="90"
        motion:onPositiveCross="changeImage"
        />
    <KeyTrigger
        motion:motionTarget="@+id/imageButton"
        motion:framePosition="90"
        motion:onNegativeCross="revertImage"
        />
    <KeyTrigger
        motion:motionTarget="@+id/imageButton"
        motion:framePosition="90"
        motion:onNegativeCross="show"
        />
    ...
</KeyFrameSet>

最后的效果如下所示：

KeyTrigger

代码启动动画和监听动画

我们可以通过Click和Swipe触发动画，也可以通过代码触发动画。

motionLayout.setTransitionDuration(3000)
motionLayout.transitionToState(R.id.end)

我们通过以上代码先修改动画时长，然后开始动画。

提示：motionLayout就是MotionLayout

我们有可以通过代码监听动画的进程

motionLayout.setTransitionListener(
            object: MotionLayout.TransitionListener {

                override fun onTransitionTrigger(motionLayout: MotionLayout?,
                                                 triggerId: Int, positive: Boolean, progress: Float) {
                    // Called when a trigger keyframe threshold is crossed
                }

                override fun onTransitionStarted(motionLayout: MotionLayout?,
                                                 startId: Int, endId: Int) {
                    // Called when the transition starts
                }

                override fun onTransitionChange(motionLayout: MotionLayout?,
                                                startId: Int, endId: Int, progress: Float) {
                    // Called each time a property changes. Track progress value to find 
                    // current position
                }

                override fun onTransitionCompleted(motionLayout: MotionLayout?,
                                                   currentId: Int) {
                    // Called when the transition is complete
                }
            }
        )

MotionLayout案例分析

案例1：点赞和取消点赞

效果图

问题分析：

替换图片

(ImageFilterView和crossfade组合实现)

正向动画的时候有一些放大缩小的过度效果

加一些属性关键帧(Attribute Keyframes)，在几个关键帧加入ScaleX和ScaleY属性变化值

    <Transition
        motion:constraintSetEnd="@+id/end"
        motion:constraintSetStart="@id/start"
        motion:duration="500"
        android:id="@+id/forward"
        >
       <KeyFrameSet>
           <KeyAttribute
               motion:motionTarget="@+id/praise_image_view"
               motion:framePosition="20"
               android:scaleX="0.3"
               android:scaleY="0.3"
               motion:transitionEasing="decelerate"
               >
               <CustomAttribute
                   motion:attributeName="crossfade"
                   motion:customFloatValue="1" />
           </KeyAttribute>
           <KeyAttribute
               motion:motionTarget="@+id/praise_image_view"
               motion:framePosition="80"
               android:scaleX="1.2"
               android:scaleY="1.2"/>
           <KeyAttribute
               motion:motionTarget="@+id/praise_image_view"
               motion:framePosition="90"
               android:scaleX="0.9"
               android:scaleY="0.9"/>
       </KeyFrameSet>
    </Transition>

反向动画的时候没有过渡动画，只是替换了图片

不能复用正向的过渡动画即使用(toogle)，目前也不提供用代码将动画修改成jumpToEnd的方法，只能新建一个反向的Transition

新建Transition

新建Transition

修改代码

class PraiseActivity : AppCompatActivity() {

    private var praised = false
    private var isAnimation = false

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_praise)
        
        // 1. 点击触发动画
        praise_image_view.setOnClickListener {
            if (isAnimation) return@setOnClickListener
            isAnimation = true
            if (praised) {
                // 2. 设置动画的Transition然后开始动画
                motionLayout.setTransition(R.id.revert)
                motionLayout.transitionToEnd()
            } else {
                motionLayout.setTransition(R.id.forward)
                motionLayout.transitionToEnd()
            }
        }

        // 3. 监听动画的完成后记录状态值
        motionLayout.setTransitionListener(object : MotionLayout.TransitionListener{
            override fun onTransitionStarted(p0: MotionLayout?, p1: Int, p2: Int) {
            }

            override fun onTransitionChange(p0: MotionLayout?, p1: Int, p2: Int, p3: Float) {
            }

            override fun onTransitionCompleted(p0: MotionLayout?, p1: Int) {
                praised = !praised
                isAnimation = false
            }

            override fun onTransitionTrigger(p0: MotionLayout?, p1: Int, p2: Boolean, p3: Float) {
            }
        })
    }
}

案例2：循环旋转和文字切换

效果图

问题分析：

文字切换

自定义TextView然后添加两个方法，在关键帧触发

class MyTextView@JvmOverloads constructor (context: Context, set: AttributeSet? = null, style: Int = 0) : AppCompatTextView(context, set, style) {

    // 文字变成加号
    fun changeTextToAdd() {
        this.text = "+"
        this.setTextSize(TypedValue.COMPLEX_UNIT_SP, 80.0F)
    }

    // 文字变成M
    fun changeToM() {
        this.text = "M"
        this.setTextSize(TypedValue.COMPLEX_UNIT_SP, 50.0F)
    }

}

           <KeyTrigger
               motion:motionTarget="@+id/circle_tv"
               motion:framePosition="35"
               motion:onCross="changeTextToAdd" />
           <KeyTrigger
               motion:motionTarget="@+id/circle_tv"
               motion:framePosition="85"
               motion:onCross="changeToM" />

旋转

加一些属性关键帧

       <KeyFrameSet>
           <KeyAttribute
               motion:motionTarget="@+id/circle_iv"
               motion:framePosition="20"
               android:rotation="0" />
           <KeyAttribute
               motion:motionTarget="@+id/circle_iv"
               motion:framePosition="50"
               android:rotation="360" />
           <KeyAttribute
               motion:motionTarget="@+id/circle_iv"
               motion:framePosition="70"
               android:rotation="360" />
           <KeyAttribute
               motion:motionTarget="@+id/circle_tv"
               motion:framePosition="20"
               android:scaleX="1.0"
               android:scaleY="1.0"
               />
           <KeyAttribute
               motion:motionTarget="@+id/circle_tv"
               motion:framePosition="35"
               android:scaleX="0.1"
               android:scaleY="0.1"
               />
           <KeyAttribute
               motion:motionTarget="@+id/circle_tv"
               motion:framePosition="50"
               android:scaleX="1.0"
               android:scaleY="1.0"
               />
           <KeyAttribute
               motion:motionTarget="@+id/circle_tv"
               motion:framePosition="70"
               android:scaleX="1.0"
               android:scaleY="1.0"
               />
           <KeyAttribute
               motion:motionTarget="@+id/circle_tv"
               motion:framePosition="85"
               android:scaleX="0.1"
               android:scaleY="0.1"
               />

不断的循环

监听动画完成后，让进度跳转调第一帧

class CycleCircleActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_cycler_circle)

        // 进入页面开始动画
        motionLayout.post {
            motionLayout.setTransition(R.id.start, R.id.end)
            motionLayout.transitionToEnd()
        }

        motionLayout.setTransitionListener(object : MotionLayout.TransitionListener {
            override fun onTransitionStarted(p0: MotionLayout?, p1: Int, p2: Int) {
                p0?.isInteractionEnabled = false
            }

            override fun onTransitionChange(p0: MotionLayout?, p1: Int, p2: Int, p3: Float) {
            }

            override fun onTransitionCompleted(p0: MotionLayout?, p1: Int) {
                p0?.isInteractionEnabled = true
                // 跳转到第一帧
                p0?.progress = 0.0F
                // 开始动画
                p0?.transitionToEnd()
            }

            override fun onTransitionTrigger(p0: MotionLayout?, p1: Int, p2: Boolean, p3: Float) {
            }
        })

    }

}