弹幕在直播，视频类app上，会经常看到。这段时间研究了下弹幕的原理，并用swift实现了下。以此来记录。实现效果如下。github地址：SwiftDanmuView
danmu.gif
弹幕原理
假设方向是从右到左，那么弹幕就是头部从屏幕最右边，向左移动，直至尾部完全离开屏幕最左端的一个过程。
danmu.png
弹幕动画
弹幕动画比较简单，水平位移，从右到左的过程。
动画时间 = (屏幕宽度+弹幕长度) / speed，speed可自行设置。
弹轨
弹幕一般会有N条弹轨，这样弹幕可以同时在不同的弹轨中显示。
从待播放弹幕list中，从头取出一条，计算将要放到哪条弹轨。
主要算法是：遍历所有弹轨，计算该弹幕放入该弹轨，是否会与最后一条弹幕碰撞，若不会，则放到该轨道。若都不符合，那么继续放在list中，等待下一次的取出(有个定时器，每个0.1s从list中取出弹幕来播放)。
for i in 0..<N {
if 满足条件不发生碰撞
return i
}
防碰撞
防碰撞的原理：记录每条弹轨的最后一条弹幕的最右端显示到屏幕上的时间 + 时间间隔 + 当前时间 = t，即t = 弹幕宽度 / speed + interval(默认0.5s) + curTime，在要将一条弹幕放到弹轨时，若当前的时间>=t，则满足条件。
var shouldShow = true
// 检查是否满足条件
if let time = timeDict[index] {
let currentTime = NSDate()
if currentTime.timeIntervalSince1970 < TimeInterval(time) {
shouldShow = false
}
}
// 弹幕完全显示在屏幕的时间+间隔
let time = itemView.width / speed + 0.5 + CGFloat(NSDate().timeIntervalSince1970)
timeDict[index] = time
view重用
在弹幕量较大时，每次都新创建view，会耗费内存。在当弹幕动画结束后，可将其添加到重用池中，注意这里的动画结束有普通的结束和暂停恢复后的结束，2种情况都要处理放入重用池。在播放弹幕时，首先从重用池中取，没有就重新创建。
因为考虑到会有不同样式的弹幕，我这里的处理是，以样式的className为key来存要重用的view。
// key:className
lazy var reuseItemViewPool: [String: UIView] = {
var reusePool = [String: UIView]()
return reusePool
}()
// 取重用view
func reuseItemView(cls: AnyClass) -> UIView? {
guard reuseItemViewPool.count > 0 else {
return nil
}
let className = NSStringFromClass(cls)
if let reuseView = reuseItemViewPool[className] {
reuseItemViewPool.removeValue(forKey: className)
return reuseView
}
return nil
}
- 普通结束放入重用池：
let duration = (self.width + itemView.width) / speed
UIView.animate(withDuration: TimeInterval(duration), delay: 0, options: .curveLinear, animations: {
itemView.x = -itemView.width
}) { (finished) in
if (finished) {
// add to reusePool
self.reuseItemViewPool[NSStringFromClass(itemViewClass)] = itemView
print("reusePool:\(self.reuseItemViewPool)")
itemView.removeFromSuperview()
}
}
- 暂停恢复后放入重用池
let duration = (itemView.x + itemView.width) / speed
UIView.animate(withDuration: TimeInterval(duration), delay: 0, options: .curveLinear, animations: {
itemView.x = -itemView.width
}) { (finished) in
if (finished) {
let mirror = Mirror(reflecting: itemView)
self.reuseItemViewPool[NSStringFromClass(mirror.subjectType as! AnyClass)] = itemView
itemView.removeFromSuperview()
}
}
暂停/恢复
-
暂停
暂停说白了就是将动画移除，然后将弹幕放在它正确的位置。在动画过程中，presentationLayer是表示正在做动画的layer，取出其frame，就是真正此时弹幕的位置。func pause() { stopTimer() for itemView in self.subviews { if itemView.isKind(of: SLDanmuItemView.self) { if let frame = itemView.layer.presentation()?.frame { itemView.frame = frame } itemView.layer.removeAllAnimations() } }
}
* 恢复
恢复的过程，重新开始动画，有一点要注意的是，`防碰撞的时间戳要更新`。
假设有条轨道的时间戳是t，在弹幕的尾部还没有完全显示在屏幕上的时候，点击了暂停，然后隔了2s，再点击恢复，那么这个时候，这条弹幕继续做动画，若没有更新碰撞时间戳，新放入的弹幕在判断时，当前时间有可能是会大于t的，然后会被放入这条轨道，从而会发生碰撞。
```
// 更新时间，如果右边未完全显示在屏幕
if (itemView.x + itemView.width > self.width) {
let time = (itemView.x + itemView.width - self.width) / speed + 0.5 + CGFloat(NSDate().timeIntervalSince1970)
timeDict[index] = time
}
```
恢复代码：
```
func resume() {
startTimer()
for itemView in self.subviews {
if itemView.isKind(of: SLDanmuItemView.self) {
let index = rowWithY(y: itemView.y)
// 更新时间，如果右边未完全显示在屏幕
if (itemView.x + itemView.width > self.width) {
let time = (itemView.x + itemView.width - self.width) / speed + 0.5 + CGFloat(NSDate().timeIntervalSince1970)
timeDict[index] = time
}
let duration = (itemView.x + itemView.width) / speed
UIView.animate(withDuration: TimeInterval(duration), delay: 0, options: .curveLinear, animations: {
itemView.x = -itemView.width
}) { (finished) in
if (finished) {
let mirror = Mirror(reflecting: itemView)
self.reuseItemViewPool[NSStringFromClass(mirror.subjectType as! AnyClass)] = itemView
itemView.removeFromSuperview()
}
}
}
}
}
```
####弹幕数据结构
结构定义如下：
class SLDanmuInfo {
var text: String
var textColor: UIColor = UIColor.black
var itemViewClass: AnyClass = SLDanmuItemView.self
...
}
更新ui，sizeToFit更新frame。
class SLDanmuItemView: UIView {
func updateDanmuInfo(info: SLDanmuInfo) {
label.text = info.text
label.textColor = info.textColor
setNeedsLayout()
}
// 计算自身frame
override func sizeToFit() {
super.sizeToFit()
label.sizeToFit()
label.frame = CGRect(x: leftMargin, y: topMargin, width: label.frame.size.width, height: label.frame.size.height)
self.frame = CGRect(x: self.frame.origin.x, y: self.frame.origin.y, width: label.frame.size.width + 2 * leftMargin, height: label.frame.size.height + 2 * topMargin)
}
}
这种是最基础的，只更新text。由于要支持不同样式的弹幕，所以定义了`itemViewClass`。可设置该条弹幕所展示ui的`class`。
同时也可以自定义弹幕ui继承自`SLDanmuItemView`，danmuInfo继承`SLDanmuInfo`，在自定义ui中更新danmuInfo，`注意要重写sizeToFit，设置好frame`。
我这里自定义了个有背景色的ui。
class SLDanmuBgItemView: SLDanmuItemView {
lazy var bgView: UIView = {
var bgView = UIView()
bgView.backgroundColor = UIColor.lightGray
bgView.layer.cornerRadius = 4
bgView.clipsToBounds = true
return bgView
}()
override func commonInit() {
super.commonInit()
self.insertSubview(bgView, belowSubview: label)
}
override func updateDanmuInfo(info: SLDanmuInfo) {
super.updateDanmuInfo(info: info)
if let info = info as? SLBgDanmuInfo {
bgView.backgroundColor = info.bgColor
}
}
override func sizeToFit() {
super.sizeToFit()
bgView.frame = self.bounds
}
}
class SLBgDanmuInfo: SLDanmuInfo {
var bgColor: UIColor
...
}
####使用
设置好数据源即可。
class ViewController: UIViewController {
lazy var danmuView: SLDanmuView = {
var danmuView = SLDanmuView(frame: CGRect(x: 0, y: 50, width: self.view.width, height: 150))
return danmuView
}()
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
var list = [SLDanmuInfo]()
//test
var info = SLDanmuInfo(text: "hi色黑龙江凡士林", textColor: UIColor.red, itemViewClass: SLDanmuBgItemView.self)
list.append(info)
info = SLDanmuInfo(text: "arre咳咳咳看", textColor: UIColor.blue, itemViewClass: SLDanmuItemView.self)
list.append(info)
info = SLDanmuInfo(text: "fds分手快乐发送", textColor: UIColor.black, itemViewClass: SLDanmuBgItemView.self)
list.append(info)
info = SLDanmuInfo(text: "23诶偶无偶", textColor: UIColor.purple, itemViewClass: SLDanmuItemView.self)
list.append(info)
info = SLDanmuInfo(text: "ff你好风刀霜剑反馈塑料袋交付的考四六级", textColor: UIColor.green, itemViewClass: SLDanmuBgItemView.self)
list.append(info)
info = SLDanmuInfo(text: "ff你好风刀霜剑发快递扩扩扩扩塑料袋交付的考四六级", textColor: UIColor.yellow, itemViewClass: SLDanmuItemView.self)
list.append(info)
info = SLBgDanmuInfo(text: "just for test", textColor: UIColor.brown, itemViewClass: SLDanmuBgItemView.self, bgColor: UIColor.red)
list.append(info)
for i in 0...10 {
info = SLDanmuInfo(text: "考四六级" + String(i), textColor: UIColor.red, itemViewClass: SLDanmuItemView.self)
list.append(info)
}
danmuView.pendingList.append(contentsOf: list)
self.view.addSubview(danmuView)
}
详细可以看源码：https://github.com/silan-liu/SwiftDanmuView