动画(基础篇--核心动画)

须知: 动画分为 UIView动画 和 核心动画,而核心动画是直接作用在CALayer上的。

CALayer

1.概念:

CALayer我们 称它叫做层. 在每个UIView内部都有 个layer这样 个属性. UIView之所以能够显 ,就是因为它 有这个层,才具有显示的功能. 我们通过操作CALayer对象,可以很方便地调整UIView的外观属性. 可以给UIView设置阴影,圆 ,边框等等…

2.操作Layer改变UIVIew的外观:

2.1.设置阴影
默认图层是有阴影的,图层不透明
_RedView.layer.shadowOpacity = 1; //阴影设置成不透明,很立体。
注意:只有设置好阴影不透明,才能去设置有关阴影的操作,否则看不到。
设置阴影的圆角
_RedView.layer.shadowRadius =10;
设置阴影的颜色,把UIKit转换成CoreGraphics框架,用.CG开头
_RedView.layer.shadowColor = [UIColor blueColor].CGColor;
设置阴影的偏移量
_RedView.layer.shadowOffset = CGSizeMake(-10, 10);

2.2.设置边框
①默认Layer边框为0;②设置的边框在里面 => 内容压缩
_RedView.layer.borderWidth = 2;
设置图层边框颜色,在图层中使用CoreGraphics的CGColorRef
RedView.layer.borderColor = [UIColor whiteColor].CGColor;

2.3.设置圆角
图层的圆角半径,圆角半径为宽度的一半, 就是一个圆
_RedView.layer.cornerRadius = 50;

3.操作layer改变UIImageView的外观.

设置图形边框
_imageView.layer.borderWidth = 2;
_imageView.layer.borderColor = [UIColor whiteColor].CGColor;

设置图片的圆角半径
_imageView.layer.cornerRadius = 50;
裁剪,超出裁剪区域的部分全部裁剪掉
_imageView.layer.masksToBounds = YES;
或者
_imageView.clipsToBounds = YES;

注意:  
①  UIImageView当中Image并不是直接添加在层上面的.这是添加在layer当中的contents里.
        我们设置层的所有属性它只作用在层上面.对contents里面的东西并不起作用.所以我们看不到图片有圆角的效果.
        想要让图片有圆角的效果.可以把Layer层上的masksToBounds这个属性设为YES,
        当设为YES,把就会把超过根层以外的东西都给裁剪掉.
② clipsToBounds
     是指视图上的子视图,如果超出父视图的部分就截取掉,
   masksToBounds
     却是指视图的图层上的子图层,如果超出父图层的部分就截取掉
4.layer的 CATransform3D属性.

旋转(只有旋转的时候才可以看出3D的效果.)
x,y,z 分别代表x,y,z轴.
CATransform3DMakeRotation(M_PI, 1, 0, 0);
self.imageV.layer.transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI, 1, 1, 0);
self.imageV.layer.transform = CATransform3DRotate(self.imageV.layer.transform, M_PI, 1, 1, 0);

平移
CATransform3DMakeTranslation(x,y,z)
self.imageV.layer.transform = CATransform3DMakeTranslation(50, 50, 10);
self.imageV.layer.transform = CATransform3DTranslate(self.imageV.layer.transform, 50, 50, 10);

缩放
CATransform3DMakeScale(x,y,z);
self.imageV.layer.transform = CATransform3DMakeScale(0.5, 0.5, 1);
self.imageV.layer.transform = CATransform3DScale(self.imageV.layer.transform, 0.5, 0.5, 1);

综上:
带make: 结果基于最原始,故当再一次调用该方法时,除非参数改变,否则只会形变一次。
不带Make: 基于上一次,故当再一次调用该方法时,即使参数还是之前那个,但标准相当于上一次形变结果,永远是条件成立,
          故只要调用,永远会形变。并且如果同时参数值改变,则相当于在”改变上加改变”形变成倍数改变!!  

注意:
     ①UIView也有transform属性,UIView是属于UIKit框架。该属性类型为CGAffineTransform 属于CoreGraphics框架
   故方法名以CGAffineTransform开头。
        UIView的transform 属性只能操作二维形变,他的方法也分带Make和不带Make的。作用与CALayer里的一致。
 
     ②CALayer也有transform属性, CALayer是属于QuartzCore框架,该属性类型为CATransform3D,
   故方法名以CATransform3D开头。
        CALayer的transform属性可以用来设置三维形变
                    

可以通过KVC的方式进行设置属性.但是CATransform3DMakeRotation它的值,是一个结构体, 所以要把结构转成对象.(优点:可以设置形变基于上一次,缺点:两条语句)
 NSValue *value = [NSValue valueWithCATransform3D:CATransform3DMakeRotate( M_PI, 1, 1, 0)];
 [self.imageV.layer setValue:value forKeyPath:@"transform”]; //结构体转对象时就已经声明了是旋转。
5.实际开发中通过KVC设置Layer的CATransform3D属性,通常写成如下形式,一步到位。

需求:
快速缩放,平移,二维的旋转时用KVC.(优点:只有一条语句 缺点:形变基于最原始的,当再一次调用它时,除非参数改变才会调用)
比如:
[_imageView.layer setValue:@0.5 forKeyPath:@"transform.scale"]; //后面就可以直接交代形变类型,一个语句搞定,更简洁
[self.imageV.layer setValue:@(M_PI) forKeyPath:@"transform.rotation.x”];
快速的进行缩放. 后面forKeyPath属性值不是乱写的.苹果文档当中给了相关的属性.

注意:
    自定义UIView它内部的layer,是通过layerClass这个属性获得的。默认是[CALayer class]。
    可通过重写该方法,设置默认的Layer为其他层

例如:

//设置自定义view的layer为复制层
+ (Class)layerClass { //该方法在awakeFromNib之前调用
    return [CAReplicatorLayer class];
  }
小结:常见的Layer有:
     CAReplicatorLayer(复制层) ,CAShapeLayer(形状图层),CAGradientLayer(渐变层)

自定义CALayer

1.定义方式:
自定义CALayer的方式创建UIView的方式非常相似.
       CALayer *layer = [CALayer layer];
        layer.frame = CGRectMake(50, 50, 100, 100);
        layer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;
        [self.view.layer addSublayer:layer];
给layer设置内容.
        layer.contents = (id)[UIImage imageNamed:@"阿狸头像"].CGImage;

注意:
   1注意视图View和Layer是分开的,Layer里可以添加很多Layer,视图View里也可以添加很多View,切记只能添加同类
   2.视图View之所以显示,是因为有Layer存在,
   3.Layer上添加内容: 
                            ①通过图层上下文画上去 
                            ②.利用Layer的Contents属性,直接给Layer设置内容。
   4.Layer:
                            ①不是透明的 
                            ②如果有内容则内容前后对称。
2.为什么要使用CGImageRef、CGColorRef?
答:为了保证可移植性,QuartzCore不能使用UIImage、UIColor,只能使用CGImageRef、CGColorRef
3.UIView和CALayer都能够显示东西,该怎样选择?
答: 对比CALayer,UIView多了一个事件处理的功能。也就是说,CALayer不能处理用户的触摸事件,而UIView可以。
      所以:
             如果显示出来的东西需要跟用户进行交互的话,用UIView;
             如果不需要跟用户进行交互,用UIView或者CALayer都可以
             CALayer的性能会高一些,因为它少了事件处理的功能,更加轻量级

position和anchorPoint(锚点)

1.概念
        position和anchorPoint是CAlayer的两个属性.
        我们以前修改一个控件的位置都是能过Frame的方式进行修改.
        现在利用CALayer的position和anchorPoint属性也能够修改控件的位置. 这两个属性是配合使用的

2.position :      它是用来设置当前的layer在父控件当中的位置的.所以它的坐标原点为父控件的左上角(0.0)

3.anchorPoint :   它是决定CALayer身上哪一个点会在position属性所指的位置
                   anchorPoint它是以当前的layer左上角为原点(0.0)
                   它的取值范围是0~1,它的默认在中间也就是(0.5,0.5)的位置.
                   anchorPoint又称锚点.就是把锚点定到position所指的位置.
总结:
            想要修改某个控件的位置,我们可以设置它的position点.
            设置完毕后.layer身上的anchorPoint会自动定到position所在的位置.

隐式动画

1.了解什么是隐式动画前,要先了解是什么根层和非根层.
根层:       UIView内部自动关联着的那个layer我们称它是根层.
非根层:     自己手动创建的层,称为非根层.
2.概念:
隐式动画就是当对非根层的部分属性进行修改时, 它会自动的产生一些动画的效果.
3.如何取消隐式动画?
首先要了解动画底层是怎么做的? =>   动画的底层是包装成一个事务来进行的.
什么是事务?  =>  很多操作绑定在一起,当这些操作执行完毕后,才去执行下一个操作.如Block代码块

答:设置事务没有动画即可   
   开启事务
[CATransaction begin];
设置事务没有动画即可
[CATransaction setDisableActions:YES];
设置动画执行的时长
[CATransaction setAnimationDuration:2]; 
self.redL.cornerRadius = 50;
self.redL.backgroundColor = [UIColor blueColor].CGColor;
提交事务
[CATransaction commit];
注意:   
     1.在设置CALayer的动画过程中,开启事务和提交事务不写经测试也可以成功运行,但最好写上,毕竟规范。
     2.取消隐式动画直接在动画事务中设置setDisableActions:为YES即可。
     3.根层(系统自己创建的)是没有隐式动画的

1.Core Animation简介

① Core Animation,中文翻译为核心动画,它是一组非常强大的动画处理API,使用它能做出非常炫丽的动画效果,而且往往是事半功倍 。 就是说使用少量的代码就可以实现非常强大的功能。
② Core Animation可以用在Mac OS X和iOS平台。
③ Core Animation的动画执行过程都是在后台操作的,不会阻塞主线程。
④ Core Animation是直接作用在CALayer上的,并非UIView。
乔帮主在2007年的WWDC大会上亲自为你演示Core Animation 的强大

2.核心动画的继承结构

注:黑色虚线代表“继承”某个类,红色虚线代表“遵守”某个协议

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3.Core Animation的使用步骤

如果不是xcode5之后的版本,使用它需要先添加QuartzCore.framework和引入对应的框架<QuartzCore/QuartzCore.h>
开发步骤:

         1.首先得有CALayer
         2.初始化一个CAAnimation对象,并设置一些动画相关属性
         3.通过调用CALayer的addAnimation:forKey:方法,增加CAAnimation对象到CALayer中,这样就能开始执行动画了
         4.通过调用CALayer的removeAnimationForKey:方法可以停止CALayer中的动画

4.CAAnimation——简介

    <1> 是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           
    属性说明:(红色代表来自CAMediaTiming协议的属性)

        duration:          动画的持续时间

        repeatCount:       重复次数,无限循环可以设置HUGE_VALF或者MAXFLOAT

        repeatDuration:    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。比如动画开始之前或者动画结束之后
        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

<2>CAAnimation——动画填充模式

        fillMode属性值(要想fillMode有效,最好设置removedOnCompletion = NO)
        kCAFillModeRemoved 这个是默认值,也就是说当动画开始前和动画结束后,动画对layer都没有影响,动画结束后,layer会恢复到之前的状态.                                         
        kCAFillModeForwards 当动画结束后,layer会一直保持着动画最后的状态
        kCAFillModeBackwards 在动画开始前,只需要将动画加入了一个layer,layer便立即进入动画的初始状态并等待动画开始。
        kCAFillModeBoth 这个其实就是上面两个的合成.动画加入后开始之前,layer便处于动画初始状态,动画结束后layer保持动画最后的状态

<3>CAAnimation——速度控制函数

        速度控制函数(CAMediaTimingFunction)
        kCAMediaTimingFunctionLinear(线性): 匀速,给你一个相对静态的感觉
        kCAMediaTimingFunctionEaseIn(渐进):   动画缓慢进入,然后加速离
        kCAMediaTimingFunctionEaseOut(渐出): 动画全速进入,然后减速的到达目的地
        kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut(渐进渐出):动画缓慢的进入,中间加速,然后减速的到达目的地。这个是默认的动画行为。

<4> CAAnimation——动画代理方法

        CAAnimation在分类中定义了代理方法
        @interface  NSObject(CAAnimationDelegate)
        - (void)animationDidStart:(CAAnimation*)anim;
        - (void)animationDidStop:(CAAnimation*)animfinished:(BOOL)flag;

5.CALayer上动画的暂停和恢复

#pragma mark 暂停CALayer的动画
-(void)pauseLayer:(CALayer*)layer
{
CFTimeInterval  pausedTime= [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil];

// 让CALayer的时间停止走动

  layer.speed= 0.0;

// 让CALayer的时间停留在pausedTime这个时刻

layer.timeOffset= pausedTime;
}

#pragma mark 恢复CALayer的动画
-(void)resumeLayer:(CALayer*)layer
{
   CFTimeInterval   pausedTime = layer.timeOffset;
// 1. 让CALayer的时间继续行走
  layer.speed= 1.0;

// 2. 取消上次记录的停留时刻
  layer.timeOffset= 0.0;

// 3. 取消上次设置的时间
  layer.beginTime= 0.0;   

// 4. 计算暂停的时间(这里也可以用CACurrentMediaTime()-pausedTime)
CFTimeInterval  timeSincePause  = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil] - pausedTime;

// 5. 设置相对于父坐标系的开始时间(往后退timeSincePause)
  layer.beginTime = timeSincePause;
}

6.CAPropertyAnimation

是CAAnimation的子类,也是个抽象类,要想创建动画对象,应该使用它的两个子类:

                        CABasicAnimation      (基础动画)
                        CAKeyframeAnimation  (关键帧动画)

    属性说明:

        keyPath:
                   通过指定CALayer的一个属性名称为keyPath(NSString类型),并且对CALayer的这个属性的值进行修改,达到相应的动画效果。
                   比如,指定@“position”为keyPath,就修改CALayer的position属性的值,以达到平移的动画效果

7.CABasicAnimation——基础动画

    基本动画,是CAPropertyAnimation的子类
    属性说明:

         fromValue:keyPath相应属性的初始值
           toValue:keyPath相应属性的结束值

   动画过程说明:
                 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
                 keyPath内容是CALayer的可动画Animatable属性
                 如果fillMode=kCAFillModeForwards同时removedOnComletion=NO,那么在动画执行完毕后,图层会保持显示动画
                 执行后的状态。但在实质上,图层的属性值还是动画执行前的初始值,并没有真正被改变。核心动画都是假象

8.CAKeyframeAnimation——关键帧动画

关键帧动画,也是CAPropertyAnimation的子类,与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

        属性说明:
               values: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:
                     ① 可以设置一个CGPathRef、CGMutablePathRef,让图层按照路径轨迹移动。
                     ② path只对CALayer的anchorPoint和position起作用。如果设置了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。
                     如果没有设置keyTimes,各个关键帧的时间是平分的
             注意:   CABasicAnimation可看做是只有2个关键帧CAKeyframeAnimation!!

9.CAAnimationGroup——动画组

动画组,是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

属性说明:
           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

10.CATransition——转场动画

1. CATransition是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
   注意: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

动画属性:

             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)
2.转场动画过度效果
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3.使用UIView动画函数实现转场动画 — - 单视图
   + (void)transitionWithView:(UIView *)view 
                                duration:(NSTimeInterval)duration 
                                 options:(UIViewAnimationOptions)
                   options    animations:(void(^)(void))animations 
                              completion:(void(^)(BOOLfinished))completion;

    参数说明:

        duration:动画的持续时间
               view:需要进行转场动画的视图
            options:转场动画的类型
        animations:将改变视图属性的代码放在这个block中
        completion:动画结束后,会自动调用这个block

4.使用UIView动画函数实现转场动画 — - 双视图
   + (void)transitionFromView:(UIView *)fromView
                       toView:(UIView *)toView
                     duration:(NSTimeInterval)duration 
                      options:(UIViewAnimationOptions)options 
                   completion:(void(^)(BOOLfinished))completion;

    参数说明:

        duration:动画的持续时间
         options:转场动画的类型
      animations:将改变视图属性的代码放在这个block中
      completion:动画结束后,会自动调用这个block

11.CADisplayLink

CADisplayLink是一种以屏幕刷新频率触发的时钟机制,每秒钟执行大约60次
CADisplayLink是一个计时器,可以使绘图代码与视图的刷新频率保持同步,而NSTimer无法确保计时器实际被触发的准确时间

使用方法:
        定义CADisplayLink并制定触发调用方法,将CADisplayLink对象添加到主运行循环队列。

12.UIView动画与核心动画的区别

1.核心动画只作用在layer.
2.核心动画看到一切都是假像,它并没有修改View的真实位置.

什么时候使用核心动画, 什么时候使用UIView动画
当需要与用户进行交互时,必须和要使用 UIView动画 ,不需要时,两者都行
当想要做转场动画时,得要使用核心动画,转场类型比较多.
当要做帧动画时,根据路径做动画,必须得要使用核心动画.
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