属性动画(Property Animation)

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概述

andorid系统提供了两种动画系统，属性动画和视图动画。属性动画更灵活并且功能也更强。此外，android还提供了帧动画（drawable animation）.

1. 属性动画：andorid3.0引入，允许绘制任何对象，包括没有显示在屏幕上的，并且系统允许自定义类型。属性动画改变对象的一个field值实现动画。指定你想要的属性，多长时间，动画的值就可以实现了。
2. 只能使用在views上面
3. 帧动画，连续播放图形资源

2D和3D图形

1. canvas和drawables
   android系统提供了一些用户控件，你可以扩展这些类更改它们的样子和行为.
2. open gl
   系统提供了框架api和native api，使用它们可以做一些canvas不支持的api。

属性动画

属性动画特点

• Duration：可以指定时间长度，默认为300ms。
• Time interpolation：属性的计算方式，如先快后慢
• Repeat count and behavior：重复次数与方式，如1次，3次或者循环或者播完在反向回放。
• Repeat count and behavior：指定多个动画。可以一起播放或者顺序播放或者指定的延迟时间。
• Frame refresh delay：多长时间刷新一次,默认为10ms，最终刷新时间受系统负载程度和硬件性能的影响。

属性动画如何工作

1. 首先一个线性插值例子：
   下图描述了一个X属性变化的动画。duration ：40ms，距离为40px，每10ms，刷新一次，移动10px，在40ms的时候停止，对象停止在40px的地方。
   
2. 非线性插值例子：
   这个对象仍然在40ms内移动40px，但是在前半程加速，后半程减速。
   
3. 相关的类：
   
   ValueAnimation跟踪动画，例如动画开始多久了和动画属性当前的值。
   ValueAnimation封装了一个TimeInterpolator定义时间插值，TypeEvaluator怎么计算属性的值。例如：例子2中TimeInterpolator使用AccelerateDecelerateInterpolator ，TypeEvaluator使用IntEvaluator.
   要开始一个动画，需要创建一个ValueAnimator，给定属性的开始和结束值，和动画时间长度，并调用 start()方法开始。在动画期间，计算一个动画以进行时间的百分比（0-1）。
   TypeEvaluator：根据属性的开始、结束值与TimeInterpolation计算出的因子计算出当前时间的属性值。
   ValueAnimation计算运行时间后，调用当前设定的TimeInterpolator ，计算出一个interpolated fraction，最后TypeAnimator通过这个因子计算出属性值，如上例中10ms时：
   经插值计算(inteplator)后的插值因子:大约为0.15，上述例子中用了AccelerateDecelerateInterpolator，计算公式为（input即为时间因子）：

(Math.cos((input + 1) * Math.PI) / 2.0f) + 0.5f;

最后根据TypeEvaluator计算出在10ms时的属性值：0.15*（40-0）=6pixel。上例中TypeEvaluator为FloatEvaluator，计算方法为 ：

public Float evaluate(float fraction, Number startValue, Number endValue) {
float startFloat = startValue.floatValue();
return startFloat + fraction * (endValue.floatValue() - startFloat);
}

属性动画与视图动画区别

1. 视图动画只允许对views对象设置动画，例如对view做放大和旋转，但是不能对view的背景颜色做改变 。
2. 属性动画的另一个缺点是它只是改变了view在什么地方draw ，并不是实际的view。例如，当你把一个button移动到另一个地方，但是button可以相应点击事件的位置并没有改变。
3. 属性动画没有这些问题，你可以改变任何对象，的属性，例如颜色，位置，大小。

应用属性动画有两个步骤：

1. 计算属性值

2. 根据属性值执行相应的动作，如改变对象的某一属性。

   1. ValueAnimation:只进行了第一步；需要实现ValueAnimator.onUpdateListener接口
   2. ObjectAnimation:两步都做，但是需要设置属性的get和set方法。
   3. 根据应用动画的对象或属性的不同，可能需要在onAnimationUpdate函数中调用invalidate()函数刷新视图。
      AnimationSet：动画集合。

3. 计算器(Evaluators):根据属性的开始、结束值与TimeInterpolation计算出的因子计算出当前时间的属性值。

   1. IntEvaluator:整型属性
   2. FloatEvalluator:浮点型
   3. ArgbEvaluator：颜色属性
   4. TypeEvaluator:自定义计算方法
4. 插值器：（ TimeInterpolator）
   
   1. AccelerateInterpolator 加速插值器
   2. AccelerateDecelerateInterpolator 加速减速插值器
   3. LinearInterpolator 线性插值器
   4. BounceInterpolator 弹跳插值器
   5. AnticipateInterpolator 回荡秋千插值器
   6. AnticipateOvershootInterpolator
   7. CycleInterpolator 正弦周期变化插值器
   8. OvershootInterpolator
      关于插值器可以参考这篇文章：插值器详细介绍

ValueAnimator:

通过ValueAnimator的ofInt(),ofFloat,ofObeact()方法获得，
需要实现监听器更改要改变的对象的属性值。

ObjectAnimator

初始化需要指定对象和对象的属性以及值区间。
有些改变需要调用invalidate()方法，重绘。可以在onAnimationUpdate()方法中做。

AnimatorSet

包含动画的集合，也可以自嵌套，例如：

AnimatorSet bouncer = new AnimatorSet();
bouncer.play(bounceAnim).before(squashAnim1);
bouncer.play(squashAnim1).with(squashAnim2);
bouncer.play(squashAnim1).with(stretchAnim1);
bouncer.play(squashAnim1).with(stretchAnim2);
bouncer.play(bounceBackAnim).after(stretchAnim2);
ValueAnimator fadeAnim = ObjectAnimator.ofFloat(newBall, "alpha", 1f, 0f);
fadeAnim.setDuration(250);
AnimatorSet animatorSet = new AnimatorSet();
animatorSet.play(bouncer).before(fadeAnim);
animatorSet.start();

Animation Listeners

• Animator.AnimatorListener:
• ValueAnimator.AnimatorUpdateListener:
• AnimatorListenerAdapter:

为viewGroup的layout改变设置动画

ViewGroup中的子元素可以通过setVisibility使其Visible、Invisible或Gone，当有子元素可见性改变时(VISIBLE、GONE)，可以向其应用动画，通过LayoutTransition类应用此类动画：
通过setAnimator应用动画，第一个参数表示应用的情境，可以以下4种类型：

• APPEARING： 当一个元素在其父元素中变为Visible时对这个元素应用动画
• CHANGE_APPEARING： 当一个元素在其父元素中变为Visible时，因系统要重新布局有一些元素需要移动，对这些要移动的元素应用动画
• DISAPPEARING： 当一个元素在其父元素中变为GONE时对其应用动画
• CHANGE_DISAPPEARING： 当一个元素在其父元素中变为GONE时，因系统要重新布局有一些元素需要移动，这些要移动的元素应用动画.

可以使用自定义动画也可以使用默认的；默认可以在xml设置：

<LinearLayout
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="match_parent"
    android:id="@+id/verticalContainer"
    android:animateLayoutChanges="true" />

使用TypeEvalutor

public class FloatEvaluator implements TypeEvaluator {

    public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {
        float startFloat = ((Number) startValue).floatValue();
        return startFloat + fraction * (((Number) endValue).floatValue() - startFloat);
    }
}

KeyFrams:

keyFrame是一个 时间/值 对，通过它可以定义一个在特定时间的特定状态，即关键帧，而且在两个keyFrame之间可以定义不同的Interpolator，就好像多个动画的拼接，第一个动画的结束点是第二个动画的开始点。KeyFrame是抽象类，要通过ofInt(),ofFloat(),ofObject()获得适当的KeyFrame，然后通过PropertyValuesHolder.ofKeyframe获得PropertyValuesHolder对象，如以下例子：

Keyframe kf0 = Keyframe.ofFloat(0f, 0f);
Keyframe kf1 = Keyframe.ofFloat(.5f, 360f);
Keyframe kf2 = Keyframe.ofFloat(1f, 0f);
PropertyValuesHolder pvhRotation = PropertyValuesHolder.ofKeyframe("rotation", kf0, kf1, kf2);
ObjectAnimator rotationAnim = ObjectAnimator.ofPropertyValuesHolder(target, pvhRotation)
rotationAnim.setDuration(5000ms);

Animation Views:

在View Animation中，对View应用Animation并没有改变View的属性，动画的实现是通过其Parent View实现的，在View被drawn时Parents View改变它的绘制参数，draw后再改变参数invalidate，这样虽然View的大小或旋转角度等改变了，但View的实际属性没变，所以有效区域还是应用动画之前的区域，比如你把一按钮放大两倍，但还是放大这前的区域可以触发点击事件。为了改变这一点，在Android 3.0中给View增加了一些参数并对这些参数增加了相应的getter/setter函数（ObjectAnimator要用这些函数改变这些属性）：

translationX,translationY: View相对于原始位置的偏移量
rotation,rotationX,rotationY: 旋转，rotation用于2D旋转角度，3D中用到后两个
scaleX,scaleY: 缩放比
x,y: View的最终坐标，是View的left，top位置加上translationX，translationY
alpha: 透明度
跟位置有关的参数有3个，以X坐标为例，可以通过getLeft(),getX(),getTranslateX()获得，若有一Button btn2，布局时其坐标为（40,0）：

//应用动画之前
btn2.getLeft();    //40
btn2.getX();    //40
btn2.getTranslationX();    //0
//应用translationX动画
ObjectAnimator oa=ObjectAnimator.ofFloat(btn2,"translationX", 200);
oa.setDuration(2000);
oa.start();
/*应用translationX动画后
btn2.getLeft();    //40
btn2.getX();    //240
btn2.getTranslationX();    //200
*/
//应用X动画，假设没有应用之前的translationX动画
ObjectAnimator oa=ObjectAnimator.ofFloat(btn2, "x", 200);
oa.setDuration(2000);
oa.start();
/*应用X动画后
btn2.getLeft();    //40
btn2.getX();    //200
btn2.getTranslationX();    //160
*/

无论怎样应用动画，原来的布局时的位置通过getLeft()获得，保持不变；
　　X是View最终的位置；
　　translationX为最终位置与布局时初始位置这差。
　　所以若就用translationX即为在原来基础上移动多少，X为最终多少
　　getX()的值为getLeft()与getTranslationX()的和
　　对于X动画，源代码是这样的：　

case X:
       info.mTranslationX = value - mView.mLeft;
       break;

Property Animation也可以在XML中定义

• - AnimatorSet
• - ValueAnimator
• - ObjectAnimator
  XML文件应放大/res/animator/中，通过以下方式应用动画：

AnimatorSet set = (AnimatorSet) AnimatorInflater.loadAnimator(myContext, R.anim.property_animator);
set.setTarget(myObject);
set.start();

ViewPropertyAnimator:

如果需要对一个View的多个属性进行动画可以用ViewPropertyAnimator类，该类对多属性动画进行了优化，会合并一些invalidate()来减少刷新视图，该类在3.1中引入。

以下三段代码实现同样的效果：

• Multiple ObjectAnimator objects

ObjectAnimator animX = ObjectAnimator.ofFloat(myView, "x", 50f);
ObjectAnimator animY = ObjectAnimator.ofFloat(myView, "y", 100f);
AnimatorSet animSetXY = new AnimatorSet();
animSetXY.playTogether(animX, animY);
animSetXY.start();

• One ObjectAnimator

PropertyValuesHolder pvhX = PropertyValuesHolder.ofFloat("x", 50f);
PropertyValuesHolder pvhY = PropertyValuesHolder.ofFloat("y", 100f);
ObjectAnimator.ofPropertyValuesHolder(myView, pvhX, pvyY).start();

• ViewPropertyAnimator

myView.animate().x(50f).y(100f);

在XMl中声明animation

在3.1以后，声明属性动画必须在res/animator/路径下。例如：

<set android:ordering="sequentially">
    <set>
        <objectAnimator
            android:propertyName="x"
            android:duration="500"
            android:valueTo="400"
            android:valueType="intType"/>
        <objectAnimator
            android:propertyName="y"
            android:duration="500"
            android:valueTo="300"
            android:valueType="intType"/>
    </set>
    <objectAnimator
        android:propertyName="alpha"
        android:duration="500"
        android:valueTo="1f"/>
</set>

运行：

AnimatorSet set = (AnimatorSet) AnimatorInflater.loadAnimator(myContext,
    R.anim.property_animator);
set.setTarget(myObject);
set.start();