Animation动画效果的实现

 

提供了三种动画效果：逐帧动画(frame-by-frame animation),这种动画和GIF一样，一帧一帧的显示来组成动画效果；布局动画（layout animation），这种动画用来设置layout内的所有UI控件；控件动画（view animation），这种是应用到具体某个view上的动画。

 

在这三种动画实现中逐帧动画是最简单的，而控件动画是有点复杂的，要涉及到线性代数中的矩阵运算，下面就由易到难逐个介绍，先来看看逐帧动画如何实现。

 

逐帧动画

逐帧动画是通过OPhone中的android.graphics.drawable.AnimationDrawable类来实现的，在该类中保存了帧序列以及显示的时间，为了简化动画的创建OPhone提供了一种通过XML来创建逐帧动画的方式，这样把动画的创建和代码分来以后如果需要修改动画内容，只需要修改资源文件就可以了不用修改代码，简化开发维护工作。在res/drawable/文件夹下创建一个XML文件，下面是一个示例文件（res\drawable\qq_animation.xml）：

<animation-list
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:oneshot="false">
<item android:drawable="@drawable/qq001" android:duration="80"/>
<item android:drawable="@drawable/qq002" android:duration="80"/>
<item android:drawable="@drawable/qq003" android:duration="80"/>
<item android:drawable="@drawable/qq004" android:duration="80"/>
<item android:drawable="@drawable/qq005" android:duration="80"/>
<item android:drawable="@drawable/qq006" android:duration="80"/>
<item android:drawable="@drawable/qq007" android:duration="80"/>
<item android:drawable="@drawable/qq008" android:duration="80"/>
</animation-list>

 

在上面的定义中通过animation-list来指定这是个AnimationDrawable动画定义，里面的item来指定每帧图片和显示时间（单位为毫秒），帧显示的顺序就是item定义的顺序。如果android:oneshot设置为true表明该动画只播放一次，否则该动画会循环播放。这些设置也可以通过AnimationDrawable提供的函数来设置。动画中引用的文件为QQ表情文件，包含在示例项目代码中。

然后在layout中定义一个ImageView来显示上面定义的AnimationDrawable，layout代码如下（res\layout\main.xml）：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent">
    <ImageView
       android:id="@+id/animation_view"
       android:layout_width="fill_parent"
       android:layout_height="wrap_content"
       android:src="@drawable/qq_animation" />
    <Button
       android:id="@+id/animation_btn"
       android:layout_width="fill_parent"
       android:layout_height="wrap_content"
       android:text="@string/start_animation" />
    <Button
       android:id="@+id/one_shot_btn"
       android:layout_width="fill_parent"
       android:layout_height="wrap_content"
       android:text="@string/play_once" />
</LinearLayout>

注意这里的ImageView 通过android:src="@drawable/qq_animation"引用了前面定义的AnimationDrawable，下面是两个按钮用来控制播放动画和设置AnimationDrawable的oneshot属性。

下面就是控制动画播放的类代码（src\org\goodev\animation\AnimActivity.java）：
 

public class AnimActivity extends Activity {
    /** Called when the activity is first created. */
    AnimationDrawable mAd;
    Button mPlayBtn;
    Button mOneShotBtn;
    boolean mIsOneShot;

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
       super.onCreate(savedInstanceState);
       setContentView(R.layout.main);

       ImageView iv = (ImageView) findViewById(R.id.animation_view);
       mAd = (AnimationDrawable) iv.getDrawable();

       mPlayBtn = (Button) findViewById(R.id.animation_btn);
       mPlayBtn.setOnClickListener(new OnClickListener() {
           @Override
           public void onClick(View view) {
              startAnimation();
           }
       });

       mOneShotBtn = (Button) findViewById(R.id.one_shot_btn);
       mOneShotBtn.setOnClickListener(new OnClickListener() {
           @Override
           public void onClick(View view) {
              if (mIsOneShot) {
                  mOneShotBtn.setText("Play Once");
              } else {
                  mOneShotBtn.setText("Play Repeatly");
              }
              mAd.setOneShot(!mIsOneShot);
              mIsOneShot = !mIsOneShot;
           }
       });

    }

    /**
     * 通过AnimationDrawable的start函数播放动画，
     * stop函数停止动画播放，
     * isRunning来判断动画是否正在播放。
     */
    public void startAnimation() {
       if (mAd.isRunning()) {
           mAd.stop();
       } else {
           mAd.stop();
           mAd.start();
       }
    }
}

布局动画介绍

 

布局动画和逐帧动画是由本质的不同的，逐帧动画是一帧帧图片组成的，而布局动画是渐变动画，OPhone通过改变UI的属性（大小、位置、透明度等）来实现动画效果。

 

在OPhone显示系统中，每个view都对应一个矩阵来控制该view显示的位置，通过不同的方式来改变该控制矩阵就可以实现动画效果，例如旋转、移动、缩放等。

 

不同的矩阵变换有不同的类来实现，android.view.animation.Animation类代表所有动画变换的基类，目前在OPhone系统中有如下五个实现（都位于android.view.animation包中）：

• l AlphaAnimation：实现alpha渐变，可以使界面逐渐消失或者逐渐显现
• l TranslateAnimation：实现位置移动渐变，需要指定移动的开始和结束坐标
• l ScaleAnimation： 实现缩放渐变，可以指定缩放的参考点
• l RotateAnimation：实现旋转渐变，可以指定旋转的参考点，默认值为（0，0）左上角。
• l AnimationSet： 代表上面的渐变组合

有一个和渐变动画效果关系比较密切的类android.view.animation.Interpolator，该类定义了渐变动画改变的速率，可以设置为加速变化、减速变化或者重复变化。关于Interpolator详细信息请参考文档介绍。另外在OPhone SDK中的android.jar文件中也有各种interpolator的定义，感兴趣的可以参考android.jar中的\res\anim目录中的文件。

 

动画的实现及应用

上面这些渐变方式也可以在XML文件中定义，这些文件位于res\anim目录下。根元素为set代表AnimationSet，里面可以有多个渐变定义，如下是alpha渐变的定义（res\anim\alpha_anim.xml）：

<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:interpolator="@android:anim/decelerate_interpolator">
<alpha
    android:fromAlpha="0.0"
    android:toAlpha="1.0"
    android:duration="1000" />
</set>

如果只定义一种渐变效果，则可以去除set元素，如下：

 

<alpha
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:interpolator="@android:anim/accelerate_interpolator"
android:fromAlpha="0.0"
android:toAlpha="1.0"
android:duration="1000" />

 

上面定义的alpha从0（透明）到1（不透明）渐变，渐变时间为1000毫秒。

 

<scale
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:interpolator="@android:anim/accelerate_interpolator"
android:fromXScale="1"
android:toXScale="1"
android:fromYScale="0.1"
android:toYScale="1.0"
android:duration="500"
android:pivotX="50%"
android:pivotY="50%"
android:startOffset="100" />

上面是一个缩放渐变的定义，from... 和 to... 分别定义缩放渐变的开始和结束的缩放倍数，上面定义X轴都为1不缩放，而Y轴从0.1到1逐渐放大（开始高度为正常大小的0.1然后逐渐放大到正常大小）。缩放持续的时间为500毫秒，缩放的中心点(通过pivotX，pivotY定义)在控件的中间位置。startOffset指定了在缩放开始前等待的时间。

<rotate
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:interpolator="@android:anim/accelerate_interpolator"
android:fromDegrees="0.0"
android:toDegrees="360"
android:pivotX="50%"
android:pivotY="50%"
android:duration="500" />

 

上面定义了旋转变换，从0度变化到360度（旋转一周），时间为500毫秒，变换的中心点位控件的中心位置。

<translate
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:interpolator="@android:anim/accelerate_interpolator"
android:fromYDelta="-100%"
android:toYDelta="0"
android:duration="500" />

 

上面定义了位置变换，实现一种下落的效果。

 

把上面不同的定义放到set中就可以实现不同的组合动画效果了，下面的示例实现了控件在下落的过程中逐渐显示的效果（res\anim\translate_alpha_anim.xml）：

<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:interpolator="@android:anim/decelerate_interpolator">
<translate
android:fromYDelta="-100%"
android:toYDelta="0"
android:duration="500" />
<alpha
android:fromAlpha="0.0"
android:toAlpha="1.0"
android:duration="500" />
</set>

 

要把上面定义的动画效果应用的layout中，就要使用另外一个类：android.view.animation.LayoutAnimationController。该类把指定的效果应用到layout中的每个控件上去，使用layoutAnimation元素在xml文件中定义

LayoutAnimationController，该文件同样位于res/anim/目录下，下面是一个示例（res\anim\layout_anim_ctrl.xml）：
<layoutAnimation
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:delay="30%"
android:animationOrder="reverse"
android:animation="@anim/translate_alpha_anim" />

上面通过animation指定了使用哪个动画（通过修改该值可以测试不同的动画效果），animationOrder指定了通过逆序的方式应用动画（在垂直的LinearLayout中就是从下往上逐个控件应用），delay指定了layout中的每个控动画的延时时间为动画持续总时间的30%。

 

定义好LayoutAnimationController后就可以在Layout中使用了，这里使用一个ListView做演示，布局代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:orientation="vertical"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="fill_parent">
    <ListView
    android:id="@+id/list"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"

    android:persistentDrawingCache="animation|scrolling"
    android:layoutAnimation="@anim/layout_anim_ctrl" />
</LinearLayout>

 

上面的代码中通过layoutAnimation指定了前面定义的LayoutAnimationController，为了使动画效果比较流畅这里还通过persistentDrawingCache设置了控件的绘制缓存策略，一共有4中策略：

PERSISTENT_NO_CACHE 说明不在内存中保存绘图缓存； 

PERSISTENT_ANIMATION_CACHE 说明只保存动画绘图缓存；

PERSISTENT_SCROLLING_CACHE 说明只保存滚动效果绘图缓存

PERSISTENT_ALL_CACHES 说明所有的绘图缓存都应该保存在内存中。

 

在Activity中并没有什么变化，代码如下（src\org\goodev\animation\ListActivity.java）：

public class ListActivity extends Activity {

    String[] mListItems =
    { "Item 1", "Item 2", "Item 3", "Item 4", "Item 5"};

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
       super.onCreate(savedInstanceState);
       setContentView(R.layout.list);

       ArrayAdapter<String> listItemAdapter =
           new ArrayAdapter<String>(this,
              android.R.layout.simple_list_item_1, mListItems);
       ListView lv = (ListView) this.findViewById(R.id.list);
       lv.setAdapter(listItemAdapter);
    }
}

 

控件动画介绍

其实控件动画也是布局动画的一种，可以看做是自定义的动画实现，布局动画在XML中定义OPhone已经实现的几个动画效果（AlphaAnimation、TranslateAnimation、ScaleAnimation、RotateAnimation）而控件动画就是在代码中继承android.view.animation.Animation类来实现自定义效果。

 

控件动画实现

通过重写Animation的 applyTransformation (float interpolatedTime, Transformation t)函数来实现自定义动画效果，另外一般也会实现 initialize (int width, int height, int parentWidth, int parentHeight)函数，这是一个回调函数告诉Animation目标View的大小参数，在这里可以初始化一些相关的参数，例如设置动画持续时间、设置Interpolator、设置动画的参考点等。

OPhone在绘制动画的过程中会反复的调用applyTransformation 函数，每次调用参数interpolatedTime值都会变化，该参数从0渐变为1，当该参数为1时表明动画结束。通过参数Transformation 来获取变换的矩阵（matrix），通过改变矩阵就可以实现各种复杂的效果。关于矩阵的详细信息可以参考android.graphics.Matrix的API文档(http://androidappdocs-staging.appspot.com/reference/android/graphics/Matrix.html )。

 

下面来看一个简单的实现：

   

class ViewAnimation extends Animation {
       public ViewAnimation() {
       }

       @Override
        public void initialize(int width, int height, int parentWidth, int parentHeight) {
           super.initialize(width, height, parentWidth, parentHeight);
           setDuration(2500);
           setFillAfter(true);
           setInterpolator(new LinearInterpolator());
       }

       @Override
        protected void applyTransformation(float interpolatedTime,
              Transformation t) {
           final Matrix matrix = t.getMatrix();
           matrix.setScale(interpolatedTime, interpolatedTime);

       }
    }

 

上面的代码很简单，在initialize函数中设置变换持续的时间2500毫秒，然后设置Interpolator为LinearInterpolator并设置FillAfter为true这样可以在动画结束的时候保持动画的完整性。在applyTransformation函数中通过MatrixsetScale函数来缩放，该函数的两个参数代表X、Y轴缩放因子，由于interpolatedTime是从0到1变化所在这里实现的效果就是控件从最小逐渐变化到最大。调用View的startAnimation函数（参数为Animation）就可以使用自定义的动画了。代码如下（src\org\goodev\animation\ViewAnimActivity.java）：

 

public class ViewAnimActivity extends Activity {

    Button mPlayBtn;
    ImageView mAnimImage;

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
       super.onCreate(savedInstanceState);
       setContentView(R.layout.view_anim_layout);
       mAnimImage = (ImageView) this.findViewById(R.id.anim_image);

       mPlayBtn = (Button) findViewById(R.id.play_btn);
       mPlayBtn.setOnClickListener(new OnClickListener() {

           @Override
           public void onClick(View view) {
              mAnimImage.startAnimation(new ViewAnimation());
           }

       });

    }
}

布局代码如下（res\layout\view_anim_layout.xml）：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:orientation="vertical"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="fill_parent"
>
<Button
android:id="@+id/play_btn"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="Start Animation"
/>
<ImageView
android:id="@+id/anim_image"
android:persistentDrawingCache="animation|scrolling"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:src="@drawable/ophone"
/>
</LinearLayout>

从上图可以看到ImageView是从左上角出来的，这是由于没有指定矩阵的变换参考位置，默认位置为（0,0），如果要想让ImageView从中间出来，可以通过矩阵变换来把参考点移动到中间来，如下实现：

   

class ViewAnimation extends Animation {
       int mCenterX;//记录View的中间坐标
       int mCenterY;
       public ViewAnimation() {
       }

       @Override
       public void initialize(int width, int height, int parentWidth, int parentHeight) {
           super.initialize(width, height, parentWidth, parentHeight);
           //初始化中间坐标值
           mCenterX = width/2;
           mCenterY = height/2;
           setDuration(2500);
           setFillAfter(true);
           setInterpolator(new LinearInterpolator());
       }

       @Override
       protected void applyTransformation(float interpolatedTime,
              Transformation t) {
           final Matrix matrix = t.getMatrix();
           matrix.setScale(interpolatedTime, interpolatedTime);
           //通过坐标变换，把参考点（0,0）移动到View中间
           matrix.preTranslate(-mCenterX, -mCenterY);
           //动画完成后再移回来
           matrix.postTranslate(mCenterX, mCenterY);
       }
    }

 

preTranslate函数是在缩放前移动而postTranslate是在缩放完成后移动。现在ImageView就是从中间出来的了。这样通过操作Matrix 可以实现各种复杂的变换。由于操作Matrix是实现动画变换的重点，这里简单介绍下Matrix的常用操作：

• Reset():重置该矩阵
• setScale():设置矩阵缩放
• setTranslate():设置矩阵移动
• setRotate():设置矩阵旋转
• setSkew(): 使矩阵变形（扭曲）

 

矩阵也可以相乘，从线性代数中的矩阵运算中知道M1*M2 和M2*M1 是不一样的，所以在使用concat(m1,m2)函数的时候要注意顺序。

 

另外需要注意的是Matrix提供的API在OPhone1.0和OPhone1.5中是有变化的，请注意查看相关文档。

 

OPhone还提供了一个用来监听Animation事件的监听接口AnimationListener，如果你对Animatioin何时开始、何时结束、何时重复播放感兴趣则可以实现该接口。该接口提供了三个回调函数：onAnimationStart、onAnimationEnd、onAnimationRepeat。

 

使用Camera实现3D变换效果

最后来简单介绍下OPhone提供的android.graphics.Camera类，通过该类可以在2D条件下实现3D动画效果，该类可以看做一个视图显示的3D空间，然后可以在里面做各种操作。把上面的ViewAnimation修改为如下实现可以具体看看Camera的功能：

   

 class ViewAnimation extends Animation {
       int mCenterX;//记录View的中间坐标
       int mCenterY;
       Camera camera = new Camera();
       public ViewAnimation() {
       }

       @Override
       public void initialize(int width, int height, int parentWidth,
              int parentHeight) {
           super.initialize(width, height, parentWidth, parentHeight);
           //初始化中间坐标值
           mCenterX = width/2;
           mCenterY = height/2;
           setDuration(2500);
           setFillAfter(true);
           setInterpolator(new LinearInterpolator());
       }

       @Override
       protected void applyTransformation(float interpolatedTime,
              Transformation t) {
//         final Matrix matrix = t.getMatrix();
//         matrix.setScale(interpolatedTime, interpolatedTime);
//         //通过坐标变换，把参考点（0,0）移动到View中间
//         matrix.preTranslate(-mCenterX, -mCenterY);
//         //动画完成后再移回来
//         matrix.postTranslate(mCenterX, mCenterY);
           final Matrix matrix = t.getMatrix();
           camera.save();
           camera.translate(0.0f, 0.0f, (1300 - 1300.0f * interpolatedTime));
           camera.rotateY(360 * interpolatedTime);
           camera.getMatrix(matrix);
           matrix.preTranslate(-mCenterX, -mCenterY);
           matrix.postTranslate(mCenterX, mCenterY);
           camera.restore();
       }
    }

camera.translate(0.0f, 0.0f, (1300 - 1300.0f * interpolatedTime))在第一次调用的时候interpolatedTime值为0，相当于把ImageView在Z轴后移1300像素，然后逐步的往前移动到0，同时camera.rotateY(360 * interpolatedTime)函数又把ImageView沿Y轴翻转360度

 

 

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