iOS开发知识之：Animations 动画

动画在软件开发中用的非常频繁，没有动画的软件，就类似于僵尸；所以对 iOS 常用的动画进行归纳总结，参考官方文档以及 UIView 和 QuartzCore 文档，受益颇多

iOS 常用动画分类

UIViewAnimation
Core Animation
第三方动画

iOS 常用动画思维导图

动画的基本属性

Position 位置
Opacity 透明度
Scale 比例/大小
Color 颜色
Rotate 旋转
Repeat 重复
Spring 弹簧
Status 显示和隐藏状态
…

UIViewAnimation

UIView 一般形式动画

beginAnimations:context: 标志动画代码开始
commitAnimations: 标志动画代码结束，程序会创建新的线程，并准备运行动画
setAnimationStartDate: 设置动画开始时间
setAnimationsEnabled: 可以用来开启或禁止动画显示
setAnimationDelegate: 设置代理，可以接收到UIView的代理方法
setAnimationWillStartSelector: 设置动画开始前将发送给代理的方法
setAnimationDidStopSelector: 设置动画停止后将发送给代理的方法
setAnimationDuration: 设置动画持续时间
setAnimationDelay: 设置一段时间，动画将在这段时间后开始执行
setAnimationCurve: 设置动画曲线，如开始慢，后面快
- easeInOut 开始结束慢，中间快
- easeIn 开始慢，加速运动
- easeOut 结束慢，减速运动
- linear 匀速运动
setAnimationRepeatCount: 设置动画重复次数
areAnimationEnabled: 检查是否已经启动动画
setAnimationTransition: 设置动画的过渡效果
- none 无过渡效果
- flipFromLeft 从左边开始翻转
- flipFromRight 从左边开始翻转
- curlUp 向上翻页
- curlDown 向下翻页

代码示例

// 开始动画
UIView.beginAnimations("Identifier", context: nil)
//  设置动画代理
UIView.setAnimationDelegate(self)
// 通过 #selector 选择器 添加开始动画方法
UIView.setAnimationWillStart(#selector(animationAction))
// 通过 #selector 选择器 添加结束动画方法
UIView.setAnimationDidStop(#selector(animationAction))
// 设置动画时间间隔
UIView.setAnimationDuration(1.0)
// 设置动画延迟
UIView.setAnimationDelay(0)
// 设置动画开始的时间，默认是现在开始
UIView.setAnimationStart(Date())
// 设置动画曲线
UIView.setAnimationCurve(.easeInOut)
// 设置动画重复次数，默认是 0
UIView.setAnimationRepeatCount(0) // 0 无线循环
// 自动返回原始状态
UIView.setAnimationRepeatAutoreverses(false) // default = NO. used if repeat count is non-zero
// 设置动画的开始是从现在的状态开始, 默认是 false
UIView.setAnimationBeginsFromCurrentState(false)
// 用来开启或禁止动画显示
UIView.setAnimationsEnabled(true)
// 设置动画的过渡效果
UIView.setAnimationTransition(.curlUp, for: redView, cache: false)

// 设置 UIView 的动画属性
redView.transform = CGAffineTransform(rotationAngle: 90)
redView.transform = CGAffineTransform(scaleX: 0.3, y: 0.3)
redView.transform = CGAffineTransform(translationX: 0, y: 200)

// 动画的状态
print(UIView.areAnimationsEnabled)
// 标志动画代码结束，程序会创建新的线程，并准备运行动画
UIView.commitAnimations()

UIView 闭包式动画

基础动画

UIView.animate(withDuration: TimeInterval,
                 animations: ()->Void)

UIView.animate(withDuration: TimeInterval,
                 animations: ()->Void,
                 completion: ()->Void)

// 带动画曲线动画
UIView.animate(withDuration: TimeInterval,
                      delay: TimeInterval,
                    options: UIViewAnimationOptions,
                 animations: ()->Void,
                 completion: (()->Void)?)

// 带弹性动画
UIView.animate(withDuration: TimeInterval,
                      delay: TimeInterval,
     usingSpringWithDamping: 0,
      initialSpringVelocity: 0,
                    options: UIViewAnimationOptions,
                 animations: ()->Void,
                 completion: (()->Void)?)

关键帧动画

UIView.animateKeyframes(withDuration: TimeInterval,
                               delay: TimeInterval,
                             options: UIViewKeyframeAnimationOptions,
                          animations: ()->Void,
                          completion: (()->Void)?)

// 添加帧
UIView.addKeyframe(withRelativeStartTime: Double,
                        relativeDuration: Double,
                              animations: ()->Void)

转场动画

UIView.transition(with: UIView,
              duration: TimeInterval,
               options: UIViewAnimationOptions,
            animations: ()->Void,
            completion: (()->Void)?)


// toView added to fromView.superview, fromView removed from its superview
// 视图的添加和移除动画
UIView.transition(from: UIView,
                    to: UIView,
              duration: TimeInterval,
               options: UIViewAnimationOptions,
            completion: (()->Void)?)

Core Animation 核心动画（基于 `CALayer` 层级的动画）

参考资料：

Core Animation

Core Animation Programming Guide

实现步骤：

(1) 建立 CAAnimation 子类对象
(2) 设置它的参数（代理、间隔、过渡效果、路径、）
(3) 把这个带着参数的过渡添加到图层

CAAnimation

核心动画基础类，所有的动画类基于此类

核心属性：

timingFunction - 一种可选的定时功能，用于定义动画的节奏
- UIViewAnimationCurveEaseInOut — 慢慢的开始,快速的过程,慢慢的结束
- UIViewAnimationCurveEaseIn — 慢慢的开始,直接加速到结束
- UIViewAnimationCurveEaseOut — 快速的开始,然后慢慢的结束
- UIViewAnimationCurveLinear — 匀速变化
delegate CAAnimationDelegate 代理，处理动画过程
isRemovedOnCompletion 默认为 true, 动画完成，自动从渲染树中移除掉

CAPropertyAnimation

抽象类，基于 CAAnimation，专门用来设置 layer 属性的动画类

核心属性：

keyPath 用于描述动画属性的关键路径值

CAPropertyAnimation 的 keyPath 动画属性总结

属性	介绍
anchorPoint	锚点
backgroundColor	背景色
borderColor	边框颜色
borderWidth	边框宽度
bounds	大小
contents	内容，可以放其他视图，包括图片
contentsRect	内容大小
cornerRadius	圆角
filters	滤镜，模糊
hidden	隐藏
mask	遮挡, 控制内容视图展示大小
masksToBounds	是否截切掉超过子视图的部分
opacity	透明度
position	位置
shadowColor	阴影颜色
shadowOffset	阴影偏移
shadowOpacity	阴影的透明度
shadowPath	阴影的路径
shadowRadius	阴影的圆角
sublayers	子图层
sublayerTransform	子图层的变形
transform	变形
zPosition	Z轴方向的位置

CABasicAnimation

基于 CAPropertyAnimation，动画的基础类

新增的的属性

fromValue 定义了动画开始时的属性值
toValue 定义了动画结束时的属性值

代码示例

 let animation = CABasicAnimation(keyPath: "backgroundColor")
 animation.fromValue = UIColor.green.cgColor
 animation.toValue = UIColor.blue.cgColor
 animation.duration = 1.0
 animation.isRemovedOnCompletion = true
 redView.layer.add(animation, forKey: nil)

CASpringAnimation

基于 CABasicAnimation 属性动画的弹性动画

新增的的属性

damping 阻尼弹簧运动的摩擦力, 0.0 ~ 1.0
initialVelocity 物体的初始速度
mass 模拟物体的重量, > 0, default = 1
settlingDuration 沉降时间
stiffness 弹簧刚度系数， 0 ~ 100

代码示例

let springAnimation = CASpringAnimation(keyPath: "bounds.size")
springAnimation.toValue = NSValue(cgSize: CGSize(width: 250, height: 250))
springAnimation.duration = 1.0
springAnimation.damping = 0.5 // 0.0 to 1.0
springAnimation.initialVelocity = 10
springAnimation.mass = 5
springAnimation.stiffness = 50
redView.layer.add(springAnimation, forKey: nil)

CAKeyframeAnimation

基于属性动画，添加关键帧动画功能

添加的属性

valuse 一个对象数组,指定关键帧动画值来使用
path 点属性依据的路径
keyTimes 一个可选的 NSNumber 对象数组, 给每个关键帧定义时间
timingFunctions 一个可选的 CAMediaTimingFunction 对象数组定义为每个关键帧段过渡
calculationMode 动画运行的模式
- kCAAnimationLinear
- kCAAnimationDiscrete
- kCAAnimationPaced
- kCAAnimationCubic
- kCAAnimationCubicPaced
rotationMode 决定物体沿路径动画路径上如何旋转
- kCAAnimationRotateAuto
- kCAAnimationRotateAutoReverse

代码示例

let colorKeyframeAnimation = CAKeyframeAnimation(keyPath: "backgroundColor")
colorKeyframeAnimation.values = [UIColor.red.cgColor,
                                 UIColor.green.cgColor,
                                 UIColor.blue.cgColor]
colorKeyframeAnimation.keyTimes = [0, 0.5, 1]
colorKeyframeAnimation.duration = 2
colorKeyframeAnimation.calculationMode = kCAAnimationLinear
redView.layer.add(colorKeyframeAnimation, forKey: nil)

CAAnimationGroup

将多个动画组合和并发运行
delegate 和 isRemovedOnCompletion 在动画的属性数组中目前被忽略。
CAAnimationGroup 的 delegate 接收这些消息

新增加的属性

animations CAAnimation 数组，用于添加多个 CAAnimation 动画

代码示例

let fadeOut = CABasicAnimation(keyPath: "opacity")
fadeOut.fromValue = 1
fadeOut.toValue = 0
fadeOut.duration = 1

let expandScale = CABasicAnimation()
expandScale.keyPath = "transform"
expandScale.valueFunction = CAValueFunction(name: kCAValueFunctionScale)
expandScale.fromValue = [1, 1, 1]
expandScale.toValue = [3, 3, 3]

let fadeAndScale = CAAnimationGroup()
fadeAndScale.animations = [fadeOut, expandScale]
fadeAndScale.duration = 1

redView.layer.add(fadeAndScale, forKey: nil)

CATransition

CAAnimation的子类
在图层状态之间提供动画转换的对象
提供了一个图层之间的过渡的动画

CATransition 有一个 type 和 subtype 来标识变换效果

新增加的属性

startProgress 开始的进度 0~1
endProgress 结束时的进度 0~1
type 转换类型
- kCATransitionFade (default)
- kCATransitionMoveIn
- kCATransitionPush
- kCATransitionReveal
subtype 基于运动方向预定义的转换
- kCATransitionFromLeft
- kCATransitionFromRight
- kCATransitionFromTop
- kCATransitionFromBottom
filter 滤镜

代码示例

let animation = CATransition()
animation.duration = 1.0
animation.timingFunction = CAMediaTimingFunction(name: kCAMediaTimingFunctionLinear)
// `fade', `moveIn', `push' and `reveal'. Defaults to `fade'
animation.type = kCATransitionReveal
// `fromLeft', `fromRight', `fromTop' and `fromBottom'
animation.subtype = kCATransitionFromTop
animation.isRemovedOnCompletion = true
animation.startProgress = 0.5
redView.layer.add(animation, forKey: nil)

第三方动画：Facebook POP

POP 是 Facebook 出品的一款很强大的动画引擎，使用简洁，效果非常不错

代码示例

if let anim = POPSpringAnimation(propertyNamed: kPOPLayerBounds) {
    anim.toValue = NSValue(cgRect: CGRect(x: 0, y: 0, width: 400, height: 400))
    layer.pop_add(anim, forKey: "size")
}

if let anim = POPBasicAnimation(propertyNamed: kPOPViewAlpha) {
    anim.timingFunction = CAMediaTimingFunction(name: kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut)
    anim.fromValue = 0.0
    anim.toValue = 1.0
    view.pop_add(anim, forKey: "fade")
}

// .......

https://blog.csdn.net/mazy_ma/article/details/79025676#关键帧动画

iOS开发知识之：Animations 动画

UIViewAnimation

UIView 一般形式动画

UIView 闭包式动画

Core Animation 核心动画 （基于 CALayer 层级的动画）

CAAnimation

CAPropertyAnimation

CABasicAnimation

CASpringAnimation

CAKeyframeAnimation

CAAnimationGroup

CATransition

第三方动画：Facebook POP

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Core Animation 核心动画（基于 `CALayer` 层级的动画）