上篇文章自定義Drawable實(shí)現(xiàn)靈動(dòng)的紅鯉魚動(dòng)畫(上篇)我們繪制了可以擺動(dòng)身體的小魚,本篇就分享一下如何讓小魚游到手指點(diǎn)擊的位置。用到的主要技術(shù)如下:
1)火鼻、三階貝塞爾曲線
2)隶垮、Path的Measure
一藻雪、動(dòng)畫分析
小魚的行走不是簡單的位移,不難看出在小魚位移的同時(shí)身體的角度還隨著前進(jìn)的方向而變化狸吞,所以本篇要解決如下兩部分:
1)勉耀、魚身的位移
2)、魚身的旋轉(zhuǎn)
3)捷绒、點(diǎn)擊處的水波紋
二瑰排、技術(shù)分析
1)、魚身的位移
上篇介紹自定義Drawable的時(shí)候分析了Drawable需要作為ImageView的drawable資源或者作為View的background才可以顯示出來暖侨,那么我們就可以通過ImageView.setImageDrawable()
將自定義Drawable和ImageView關(guān)聯(lián)起來椭住,通過位移ImageView來移動(dòng)小魚。
為了讓魚游動(dòng)的軌跡更真實(shí)字逗,位移路徑只有直線是不行的京郑,在魚需要轉(zhuǎn)身的時(shí)候行走路線應(yīng)該是有弧度的曲線 宅广,只要涉及到曲線就少不了貝塞爾曲線,涉及到貝塞爾曲線就要涉及到貝塞爾曲線控制點(diǎn)的確定些举,這里重點(diǎn)介紹一下控制點(diǎn)的確定問題
上圖對關(guān)鍵點(diǎn)都做了簡單標(biāo)注跟狱,控制點(diǎn)確定過程如下:
1):利用頭部圓心、魚身的重心以及點(diǎn)擊點(diǎn)坐標(biāo)來唯一確定一個(gè)特征三角形户魏。
2):確定魚身需要向左還是向右轉(zhuǎn)彎驶臊,這是個(gè)很關(guān)鍵的問題。我們知道叼丑,對于同一目的地关翎,向右轉(zhuǎn)和向右轉(zhuǎn)動(dòng)都可以到達(dá),但是一定有一個(gè)最優(yōu)的方案鸠信,假設(shè)我們的小魚有魚類智商纵寝,那么能轉(zhuǎn)45°能到達(dá)就肯定不會轉(zhuǎn)315°,結(jié)合這個(gè)理論和1)的特征三角形星立,可以知道三角形內(nèi)角AOB就是我們要的轉(zhuǎn)動(dòng)的角度爽茴,知道轉(zhuǎn)動(dòng)的角度那么轉(zhuǎn)動(dòng)方向自然而然就知道了。現(xiàn)在我們只有AOB三點(diǎn)的坐標(biāo)如何求出夾角呢绰垂?我們可以 利用向量的夾角公式計(jì)算夾角
cosAOB = (OA*OB)/(|OA|*|OB|)
其中OA*OB
是向量的數(shù)量積,計(jì)算過程如下OA=(Ax-Ox,Ay-Oy)
OB=(Bx-Ox,By-Oy)
OAOB=(Ax-Ox)(Bx-Ox)+(Ay-Oy)*(By-Oy)
|OA|表示線段OA的模即OA的長度室奏,如果對向量不太了解的朋友請自行百度一下。
3):知道了向左轉(zhuǎn)還是向右轉(zhuǎn)就可以確定曲線的控制點(diǎn)辕坝,上圖控制點(diǎn)是我憑經(jīng)驗(yàn)和多次實(shí)踐確定的比較好的方案第一個(gè)控制點(diǎn)就是頭部的圓心處窍奋,第二個(gè)控制點(diǎn)就是轉(zhuǎn)動(dòng)方向的1/2上的一點(diǎn)
好了,上述的控制點(diǎn)確定之后就可以實(shí)用A點(diǎn)酱畅、A點(diǎn)琳袄、C點(diǎn)、M點(diǎn)來確定一條三階貝塞爾曲線了
4):那么問題來了我們拿到貝塞爾曲線如何讓
ImageView移動(dòng)呢纺酸?我們經(jīng)辰讯海看到各大直播平臺送主播禮物時(shí)那些小禮物不規(guī)則地向上升是怎么實(shí)現(xiàn)呢?原理都差不多餐蔬,無非就是讓控件跟著路徑走碎紊。傳統(tǒng)的做法是利用自定義估值器來計(jì)算出動(dòng)畫行走路徑,還有一種方法可以不用自定義估值器樊诺,LOLLIPOP版本出來之后屬性動(dòng)畫里新增了一個(gè)路徑動(dòng)畫仗考,我們只用丟進(jìn)去一個(gè)控件和一條路徑以及模板參數(shù)就能讓控件跟著這個(gè)路徑走,方法如下
ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(ivFish, "x", "y", path);
需要明確一點(diǎn)词爬,這里的位移只是平移秃嗜,也就是說魚的角度不會因?yàn)榭丶D(zhuǎn)動(dòng)而改變,要想讓魚在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候沿路徑切線方向轉(zhuǎn)動(dòng)請聽我繼續(xù)分析.
2)、魚身的旋轉(zhuǎn)
計(jì)算魚身的旋轉(zhuǎn)角度只用計(jì)算出路徑切線方向即可锅锨,數(shù)學(xué)里的切線和導(dǎo)數(shù)是掛鉤的叽赊,初代版本我是通過自定義估值器來確定路徑的,自定義估值器的時(shí)候可以求出當(dāng)前時(shí)刻三階貝塞爾曲線的導(dǎo)數(shù)必搞,那是一個(gè)痛苦的過程必指,公式代碼寫了十幾行,而且效果不好恕洲。后來發(fā)現(xiàn)一個(gè)強(qiáng)大的類PathMeasure
塔橡,我們可以通過
getLength()
計(jì)算出一條Path的總長度,還可以通過
getPosTan(float distance, float pos[], float tan[])
根據(jù)傳入的長度計(jì)算出路徑的某點(diǎn)坐標(biāo)和切線方向霜第,簡直就是為我們量身定做的谱邪。其中參數(shù)distance就是我們需要計(jì)算切線的點(diǎn)距Path的起點(diǎn)的距離,通過在AnimatorUpdateListener
中獲取Animator的當(dāng)前進(jìn)度庶诡,再與路徑總長度相乘,就得到了當(dāng)前動(dòng)畫已行走的路徑長度distance咆课,接下來傳入兩個(gè)長度>=2的非空數(shù)組pos和tan數(shù)據(jù)就可以得到坐標(biāo)和切線角度的相關(guān)參數(shù)了末誓。
pos數(shù)組的前兩個(gè)值就是x,y的坐標(biāo)值
tan前兩個(gè)值就是所求角的對邊和臨邊的相對長度值(也有可能是絕對長度,因?yàn)闊o法看到native源碼书蚪,但是不管是相對的還是絕對的這兩個(gè)值的比例知道就可以求出對應(yīng)的角度了)
3)喇澡、點(diǎn)擊處的水波紋
水波紋效果比較簡單,只需改變圓環(huán)的大小和透明度即可殊校,代碼部分會詳細(xì)說明晴玖。
分析完位移和旋轉(zhuǎn),做一個(gè)效果圖看看大家就更清楚了为流。為了讓大家更清晰地看出效果我把ImageView背景設(shè)置成藍(lán)色呕屎,可以看出藍(lán)色的ImageView只負(fù)責(zé)平移并沒有旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)效果是Drawable中的小魚執(zhí)行的敬察。
三秀睛、代碼實(shí)現(xiàn)
文章只貼出主要代碼,完整代碼文末提供鏈接
最重要的特征三角夾角計(jì)算代碼
注意點(diǎn):
1)莲祸、變量abc是向量ab和ac的數(shù)量積
2)蹂安、angleCos是弧度值表示的,真正的角度需要通過Math.toDegrees轉(zhuǎn)換成角度制
/**
* 利用向量的夾角公式計(jì)算夾角
* cosBAC = (AB*AC)/(|AB|*|AC|)
* 其中AB*AC是向量的數(shù)量積AB=(Bx-Ax,By-Ay) AC=(Cx-Ax,Cy-Ay),AB*AC=(Bx-Ax)*(Cx-Ax)+(By-Ay)*(Cy-Ay)
*
* @param center 頂點(diǎn) A
* @param head 點(diǎn)1 B
* @param touch 點(diǎn)2 C
* @return
*/
public static float includedAngle(PointF center, PointF head, PointF touch) {
float abc = (head.x - center.x) * (touch.x - center.x) + (head.y - center.y) * (touch.y - center.y);
float angleCos = (float) (abc /
((Math.sqrt((head.x - center.x) * (head.x - center.x) + (head.y - center.y) * (head.y - center.y)))
* (Math.sqrt((touch.x - center.x) * (touch.x - center.x) + (touch.y - center.y) * (touch.y - center.y)))));
float temAngle = (float) Math.toDegrees(Math.acos(angleCos));
//判斷方向 正:左側(cè) 負(fù):右側(cè) 0:線上,但是Android的坐標(biāo)系Y是朝下的锐帜,所以左右顛倒一下
float direction = (center.x - touch.x) * (head.y - touch.y) - (center.y - touch.y) * (head.x - touch.x);
//線上還要判斷是同向還是逆向
if (direction == 0) {
if (abc >= 0) {
return 0;
} else
return 180;
} else {
if (direction > 0) {//右側(cè)順時(shí)針為負(fù)
return -temAngle;
} else {
return temAngle;
}
}
}
三階貝塞爾曲線生成代碼
其中:
1)田盈、fishMiddle 是確定魚身重心
2)、fishHead獲取魚頭圓心
3)缴阎、angle即通過夾角計(jì)算方法計(jì)算出特征三角形的夾角
4)允瞧、delta是魚身的角度,angle/2+delta就可以得出特征三角形夾角中線跟x軸正方向的角度了
有了起點(diǎn)fishMiddle,轉(zhuǎn)動(dòng)的長度1.6R以及轉(zhuǎn)動(dòng)的角度(angle/2+delta)就可以通過(上篇)的calculatPoint()方法計(jì)算出控制點(diǎn)的坐標(biāo)了瓷式,有了控制點(diǎn)就可以通過cubicTo
函數(shù)得到三階貝塞爾曲線了
Path path = new Path();
PointF fishMiddle = new PointF(ivFish.getX() + fishDrawable.getMiddlePoint().x, ivFish.getY() + fishDrawable.getMiddlePoint().y);
PointF fishHead = new PointF(ivFish.getX() + fishDrawable.getHeadPoint().x, ivFish.getY() + fishDrawable.getHeadPoint().y);
path.moveTo(ivFish.getX(), ivFish.getY());
final float angle = includedAngle(fishMiddle, fishHead, touch);
float delta = calcultatAngle(fishMiddle, fishHead);
PointF controlF = calculatPoint(fishMiddle, 1.6f*fishDrawable.HEAD_RADIUS, angle / 2 + delta);
path.cubicTo(fishHead.x, fishHead.y, controlF.x, controlF.y, touch.x - fishDrawable.getHeadPoint().x, touch.y - fishDrawable.getHeadPoint().y);
魚身轉(zhuǎn)動(dòng)代碼
其中:
1)替饿、tan數(shù)組變量就是我們存取正切值的兩個(gè)邊的信息數(shù)組,通過public static native double atan2(double y, double x);
得到切角的弧度值贸典,轉(zhuǎn)換為角度即可算出轉(zhuǎn)動(dòng)角度视卢。細(xì)心的朋友發(fā)現(xiàn)Math.atan2(-tan[1], tan[0])
中的y值前邊有一個(gè)負(fù)號“-”,這是為了適配Android坐標(biāo)Y的正方向和自然直角左邊系Y軸方向相反的情況。
2)廊驼、因?yàn)槲覀冇貌坏阶鴺?biāo)點(diǎn)信息所以在getPosTan(float distance, float pos[], float tan[])
中傳入的pos數(shù)組是null
3)据过、在動(dòng)畫監(jiān)聽回調(diào)中獲取到實(shí)時(shí)角度angle = (float) (Math.toDegrees(Math.atan2(-tan[1], tan[0])))
final float[] tan = new float[2];
//設(shè)置為false代表不強(qiáng)制把Path閉合
final PathMeasure pathMeasure = new PathMeasure(path, false);
animator = ObjectAnimator.ofFloat(ivFish, "x", "y", path);
animator.setDuration(2 * 1000);
animator.setInterpolator(new AccelerateDecelerateInterpolator());
animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
@Override
public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
float fraction = animation.getAnimatedFraction();
pathMeasure.getPosTan(pathMeasure.getLength() * fraction, null, tan);
float angle = (float) (Math.toDegrees(Math.atan2(-tan[1], tan[0])));
fishDrawable.setMainAngle(angle);
}
});
水波紋代碼
代碼比較簡單,需要注意的是ofFloat中的“radius”
關(guān)鍵字妒挎,我們知道默認(rèn)的屬性動(dòng)畫關(guān)鍵字有"alpha"
绳锅、"scaleX"
、"scaleY"
酝掩、"rotationX"
鳞芙、"rotationY"
、"Y"
等等期虾,唯獨(dú)沒有“radius”
關(guān)鍵字原朝,對的我們自己定義的,ObjectAnimator的ofFloat(Object target, String propertyName, float... values)
方法會通過反射技術(shù)在參數(shù)target中尋找關(guān)鍵字對應(yīng)的set方法镶苞,即我們需要在“this”類中定義一個(gè)setRadius(參數(shù))
方法喳坠,其中的參數(shù)是我們定義的浮點(diǎn)數(shù)0~1中的過程值,通過setRadius方法改變水波紋的alpha和半徑值茂蚓,形成水波紋擴(kuò)散和漸隱的效果
rippleAnimator = ObjectAnimator.ofFloat(this, "radius", 0f, 1f).setDuration(1000);
public void setRadius(float currentValue) {
alpha = (int) (100 * (1 - currentValue) / 2);
radius = DEFAULT_RADIUS * currentValue;
invalidate();
}
最后需要注意一點(diǎn)如上代碼都是寫在一個(gè)繼承了RelativeLayout的自定義ViewGroup中壕鹉,ViewGroup中onDraw的觸發(fā)和View中不一樣,需要在繪制前寫上一句setWillNotDraw(false)
來打開強(qiáng)制繪制功能聋涨,否則水波紋無法顯示晾浴。
四、結(jié)語
(上篇)得到了很多朋友的支持牍白,非常感動(dòng)怠肋,謝謝大家給予我的鼓勵(lì)。 動(dòng)畫是個(gè)很靈活的事情其實(shí)大家可以找找不同的思路來實(shí)現(xiàn)淹朋,本篇小魚的轉(zhuǎn)動(dòng)并不完美笙各,但是我還沒找到更好的轉(zhuǎn)彎方法,希望有有更好思路的朋友多多交流础芍。
上篇地址: 自定義Drawable實(shí)現(xiàn)靈動(dòng)的紅鯉魚動(dòng)畫(上篇)
github地址:Fish_2
csdn同步地址:[自定義Drawable實(shí)現(xiàn)靈動(dòng)的紅鯉魚動(dòng)畫(下篇)
文章補(bǔ)惰厩馈(2017年7月18日12:27:15):低版本(5.0以下)的問題,謝謝@八阿哥_提出了低版本手機(jī)崩潰的問題仑性。前文提到過屬性動(dòng)畫中的路徑動(dòng)畫是5.0之后才支持的惶楼,看來想逃避的問題還是要解決的。翻出了N久前寫的版本,用的是自定義估值器歼捐。
估值器的作用正如其名字"估值"何陆,用最通俗的語言描述就是估算出動(dòng)畫當(dāng)前時(shí)刻的值,雖說是估算但是計(jì)算出的數(shù)據(jù)也不是憑空捏造不可控制的豹储,所以我們要對它進(jìn)行限制贷盲,有三個(gè)重要的問題需要我們搞明白:
1)、估算出的值是什么類型
2)剥扣、值的取值范圍
3)巩剖、用什么規(guī)則去估算
我們先貼代碼再一 一分析
import android.animation.TypeEvaluator;
import android.graphics.PointF;
public class BezierEvaluator implements TypeEvaluator<PointF> {
//三階貝塞爾曲線的兩個(gè)控制點(diǎn)
private PointF pointF1;
private PointF pointF2;
private FishView fishView;
/**
*
* @param pointF1 控制點(diǎn)1
* @param pointF2 控制點(diǎn)2
* @param fishView
*/
public BezierEvaluator(PointF pointF1, PointF pointF2, FishView fishView) {
this.pointF1 = pointF1;
this.pointF2 = pointF2;
this.fishView = fishView;
}
/**
* 三階貝塞爾曲線
*
* @param time
* @param startValue 運(yùn)動(dòng)開始點(diǎn)
* @param endValue 運(yùn)動(dòng)結(jié)束點(diǎn)
* @return
*/
@Override
public PointF evaluate(float time, PointF startValue, PointF endValue) {
float timeLeft = 1.0f - time;
float slopeX;
float slopeY;
float angle;
PointF point = new PointF();// 結(jié)果
point.x = timeLeft * timeLeft * timeLeft * (startValue.x) + 3
* timeLeft * timeLeft * time * (pointF1.x) + 3 * timeLeft
* time * time * (pointF2.x) + time * time * time * (endValue.x);
point.y = timeLeft * timeLeft * timeLeft * (startValue.y) + 3
* timeLeft * timeLeft * time * (pointF1.y) + 3 * timeLeft
* time * time * (pointF2.y) + time * time * time * (endValue.y);
//魚兒身體角度
slopeX = (-3 * startValue.x * timeLeft * timeLeft) +
(3 * pointF1.x * timeLeft * timeLeft - 6 * pointF1.x * time * timeLeft) +
(6 * pointF2.x * time * timeLeft - 3 * pointF2.x * time * time) +
(3 * endValue.x * time * time);
slopeY = (-3 * startValue.y * timeLeft * timeLeft) +
(3 * pointF1.y * timeLeft * timeLeft - 6 * pointF1.y * time * timeLeft) +
(6 * pointF2.y * time * timeLeft - 3 * pointF2.y * time * time) +
(3 * endValue.y * time * time);
angle = (float) (Math.atan2(slopeX, slopeY) * 180.0 / Math.PI);
fishView.setMainAngle(angle-90);
return point;
}
}
自定義估值器思路十分簡單,只用實(shí)現(xiàn)TypeEvaluator<T>接口復(fù)寫public T evaluate(float fraction, T startValue, T endValue)
钠怯,其中泛型類型T就代表起始值以及返回的過程值類型佳魔,這里我們用的是PointF
,即浮點(diǎn)型的坐標(biāo)這就是我們要解決的第一個(gè)問題估算出的值是什么類型,startValue和endValue就是我們要解決的第二個(gè)問題值的取值范圍晦炊,相對比較難解決的是第三個(gè)問題用什么規(guī)則去估算鞠鲜,這里我們的估算方案當(dāng)然還是三階貝塞爾曲線了,上公式:
B(t)即當(dāng)前時(shí)刻的計(jì)算結(jié)果断国,P0镊尺、P1、P2并思、P3分別是起點(diǎn)、控制點(diǎn)1语稠、控制點(diǎn)2宋彼、終點(diǎn)。這樣大家是不是就可以理解我上邊代碼里那個(gè)point.x和point.y是如何計(jì)算的了吧仙畦。
代碼里還有slopeX和slopeY输涕,這是我對上述公式做了處理,分別讓X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)對時(shí)間t做了偏導(dǎo)(Tips:之所以不喜歡這種方法并不是因?yàn)樾枰玫綌?shù)學(xué)知識慨畸,而是曲線切線角度只能在這里計(jì)算莱坎,計(jì)算之后還要通過持有小魚的對象才能將角度結(jié)果賦值給小魚),好了 估值器定義完畢寸士,別急檐什,差點(diǎn)忘記了,大部分沒接觸過自定義估值器的朋友可能要問:說了這么多弱卡,我只看到了兩個(gè)控制點(diǎn)是構(gòu)造函數(shù)的時(shí)候傳遞進(jìn)來的乃正,那這個(gè)startValue和endValue是哪里來的?接下來看看這個(gè)估值器是如何使用的婶博,就豁然開朗了
// 初始化貝塞爾估值器- - 傳入兩個(gè)控制點(diǎn)
BezierEvaluator evaluator = new BezierEvaluator(listPoint.get(2),
listPoint.get(3), fishView);
//估值器 傳入起點(diǎn)終點(diǎn)
ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofObject(evaluator, listPoint.get(0),
listPoint.get(1));
animator.addUpdateListener(new BezierListenr(target));
//綁定動(dòng)畫目標(biāo)View
animator.setTarget(target);
animator.setDuration(animatorDuration);
核心代碼已經(jīng)提供了瓮具,有興趣的朋友可以把原來的代碼改造改造
補(bǔ)丁打完,完結(jié)撒花!