贝塞尔曲线（Bezier）之爱心点赞曲线动画效果

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    直接步入正题，我们要实现的是一个 Android 客户端应用里面的一种点赞效果，比如你点一下那个爱心型的图片，就会产生一个小爱心，而且会以曲线的方式进行上升，直到它消失为止。

    文字描述只能是这样的了，我们直接来看动态图吧，效果更直观。

   本案例是由我自己写的，因为之前对这个贝塞尔曲线有一点点了解，还有无意间看到了这个效果，觉得挺赞的，就顺便写了一下demo，并且学习了一些关于贝塞尔曲线的相关知识。

    首先，要看懂本案例的代码，你需要具备 Android 自定义 View 的基本知识，并且你还有了解一些关于贝塞尔曲线的公式和算法。不过没关系，我们并不需要对贝塞尔深刻了解，只要会基本的根据公式，套用代码就好了。

    来看一下贝塞尔曲线的一些相关知识，我也是从大佬的博客中学习得来的。我们来看看什么是贝塞尔曲线？

引用百科的相关资料：
    贝塞尔曲线(Bézier curve)，又称贝兹曲线或贝济埃曲线，是应用于二维图形应用程序的数学曲线。一般的矢量图形软件通过它来精确画出曲线，贝兹曲线由线段与节点组成，节点是可拖动的支点，线段像可伸缩的皮筋，我们在绘图工具上看到的钢笔工具就是来做这种矢量曲线的。

更形象的就直接来看动态图吧。

一阶贝塞尔曲线公式：由 P0 至 P1 的连续点， 描述的一条线段

 二阶贝塞尔曲线公式：曲线的切线 P0-P1、P1-P2 组成的运动轨迹

 

  三阶贝塞尔曲线公式：

   从上面的动态图，可以很直观的看到曲线的计算公式和它的路径形成的规律。而我们要实现的效果，运用的就是三阶贝塞尔曲线的公式。首先，需要确定曲线的路径的话，就必须先确定它的点位置。我以是这样的方式来确定点位置的，如下图：

    我使用的就是这三个点，两边都可以，随机的选择一边。这样的话，我们的曲线就在屏幕内，它的形成大致和我们上面的动态图有点类似。那么看代码：

    private Point[] setPoint1() {
        Point[] points = new Point[]{
                new Point(mLoveX, mLoveY),
                new Point(0, mCanvasHeight / 2),
                new Point(mCanvasWidth + 20, -mLoveWidth - 10),
        };
        return points;
    }

    private Point[] setPoint2() {
        Point[] points = new Point[]{
                new Point(mLoveX, mLoveY),
                new Point(mCanvasWidth, mCanvasHeight / 2),
                new Point(-mLoveWidth - 20, -mLoveWidth - 10),
        };
        return points;
    }

    上面代码是初始化两种点的坐标，mLoveX，mLoveY 表示我们的爱心起始的位置。第一个集合点，对应图中的蓝线，第二个集合点，就对应橙色了。

    接下来是重点部分，也就是把贝塞尔曲线公式转化为代码的形式，根据动态图中有一个 t 值，它的区间是 [0,1] 的，这个也很形象，t 从 0 变到 1 时，意味着曲线已经绘制完了。看代码：

    /**
     * 根据点得到曲线的路径上的点，k 是变化趋势
     */
    private Point deCasteljau(Point[] points, float k) {
        final int n = points.length;
        for (int i = 1; i <= n; i++)
            for (int j = 0; j < n - i; j++) {
                points[j].x = (int) ((1 - k) * points[j].x + k * points[j + 1].x);
                points[j].y = (int) ((1 - k) * points[j].y + k * points[j + 1].y);
            }
        return points[0];
    }

    刚刚我们定义的两种点的集合，就可以将它传入了，这样根据 k 值的变化，就可以得到对应位置曲线上的点坐标。接下来，我们的任务就是开启一个子线程去跟新 k 值，将 k 值有 0 加到 1，然后返回的每个 point 对象，就是整条曲线的坐标散点。执行子线程获取点的代码：

        mLoveThread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {

                while (k < 1) {
                    k += 0.01;
                    Point point = deCasteljau(mPoints, k);
                    mLoveX = point.x;
                    mLoveY = point.y;

                    if (mLoveY <= -mLoveWidth || mLoveY >= mCanvasHeight) {
                        k = 1;
                    }
                    if (mLoveX <= -mLoveWidth || mLoveX >= mCanvasWidth) {
                        k = 1;
                    }

                    postInvalidate();//异步刷新
                    try {
                        Thread.sleep(80);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                }
            }
        });

通过上面代码，我们就可以获取爱心图片的 x，y 坐标值了，然后再通过 onDraw() 里面将它进行绘制就搞定啦。

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);

        mCanvasWidth = canvas.getWidth();
        mCanvasHeight = canvas.getHeight();

        mLoveBitmapX = mCanvasWidth / 2 - mLoveBitmapWidth / 2;
        mLoveBitmapY = mCanvasHeight - 2 * mLoveBitmapHeight;

        drawLoveBitmap(canvas);

        canvas.drawBitmap(mDefLove, mLoveX, mLoveY, mPaint);

        //随便画的
        canvas.drawText("点赞", mCanvasWidth / 2 - mPaint.getTextSize(), mLoveBitmapY + mLoveBitmapHeight + 100, mPaint);
        canvas.drawLine(0, mLoveBitmapY + mLoveBitmapHeight + 20, mCanvasWidth, mLoveBitmapY + mLoveBitmapHeight + 20, mPaint);
    }

    这里的爱心，我使用的是六张不同的图片，我之前想尝试使用爱心函数公式来绘制的，不过也放弃了，计算太慢了，每个爱心算出来都要停顿一下，只好换图片的形式。

    最后提一下就是点击这个图片才绘制的功能，我是在 onTouchEvent 中拿到点击的坐标位置，然后去判断它的点击位置是不是在那个爱心图片里面，代码如下：

    private boolean isTouchLoveArea(int touchX, int touchY) {
        return touchX >= mLoveBitmapX && touchX <= mLoveBitmapX + mLoveBitmapWidth
                && touchY > mLoveBitmapY && touchY <= mLoveBitmapY + mLoveBitmapHeight;
    }

     好了，最后也没什么好介绍的了，剩下的基本都是自定义 View 的知识，我们主要是关注这个贝塞尔曲线是如何绘制的就好，那么完整代码如下：

package com.example.xww.myapplication;

import android.content.Context;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.Point;
import android.os.Build;
import android.support.annotation.Nullable;
import android.support.annotation.RequiresApi;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.MotionEvent;
import android.view.View;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * @author xww
 * @desciption : 点赞时爱心飘了，爱心路径绘制的是贝塞尔曲线
 * @博客：https://blog.csdn.net/smile_running
 * @date 2019/7/30
 * @time 20:59
 */
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.N)
public class LoveView extends View {

    private Paint mPaint;

    //爱心图片
    private Bitmap mLoveBitmap;
    private Bitmap mLove1;
    private Bitmap mLove2;
    private Bitmap mLove3;
    private Bitmap mLove4;
    private Bitmap mLove5;
    private Bitmap mLove6;
    private Bitmap mDefLove;

    private int mLoveWidth;
    private int mLoveX;
    private int mLoveY;

    //图片绘制的 x，y 坐标
    private int mLoveBitmapX;
    private int mLoveBitmapY;
    //图片的宽、高
    private int mLoveBitmapWidth;
    private int mLoveBitmapHeight;

    // 画布宽、高
    private int mCanvasWidth;
    private int mCanvasHeight;

    //触摸点
    private int mTouchX;
    private int mTouchY;

    private ExecutorService mExecutorService;
    private Thread mLoveThread;

    //随机数
    private Random mRandom;

    private float k;//曲线斜率 k:[0,1]
    private Point[] mPoints;//构成曲线随机点集合

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        setMeasuredDimension(measureSpecWidth(widthMeasureSpec), measureSpecHeigth(heightMeasureSpec));
    }

    /**
     * EXACTLY ：精确值，即 64dp 这样的具体值
     * AT_MOST ：最大值，即 wrap_content 类型，可以达到父 View 一样的大小
     * UNSPECIFIED ：未指定，即这个 View 可以无限大
     *
     * @param widthMeasureSpec 传入的 width 值
     * @return 宽度值
     */
    private int measureSpecWidth(int widthMeasureSpec) {
        int mode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
        int size = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
        return mode == MeasureSpec.EXACTLY ? size : Math.min(200, size);
    }

    private int measureSpecHeigth(int heightMeasureSpec) {
        int mode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
        int size = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
        return mode == MeasureSpec.EXACTLY ? size : Math.min(200, size);
    }

    private void init() {
        initPaint();
        initBitmap();

        mRandom = new Random();
        mExecutorService = Executors.newWorkStealingPool(6);
    }

    private void initBitmap() {
        mLoveBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.loveclick);
        mLoveBitmap = Bitmap.createScaledBitmap(mLoveBitmap, 180, 180, false);
        mLoveBitmapWidth = mLoveBitmap.getWidth();
        mLoveBitmapHeight = mLoveBitmap.getHeight();

        mLove1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.love1);
        mLove2 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.love2);
        mLove3 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.love3);
        mLove4 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.love4);
        mLove5 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.love5);
        mLove6 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.love6);
        mLove1 = reSizeLove(mLove1);
        mLove2 = reSizeLove(mLove2);
        mLove3 = reSizeLove(mLove3);
        mLove4 = reSizeLove(mLove4);
        mLove5 = reSizeLove(mLove5);
        mLove6 = reSizeLove(mLove6);

        mDefLove = mLove1;
        mLoveWidth = mLove1.getWidth();

        setDefPosition();
    }

    private Bitmap reSizeLove(Bitmap src) {
        return Bitmap.createScaledBitmap(src, 160, 160, false);
    }

    private void initPaint() {
        mPaint = new Paint();
        mPaint.setColor(getResources().getColor(android.R.color.holo_purple));
        mPaint.setStrokeWidth(8f);
        mPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);
        mPaint.setDither(true);
        mPaint.setAntiAlias(true);
        mPaint.setTextSize(45f);
    }

    public LoveView(Context context) {
        this(context, null);
    }

    public LoveView(Context context, @Nullable AttributeSet attrs) {
        this(context, attrs, 0);
    }

    public LoveView(Context context, @Nullable AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
        init();
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);

        mCanvasWidth = canvas.getWidth();
        mCanvasHeight = canvas.getHeight();

        mLoveBitmapX = mCanvasWidth / 2 - mLoveBitmapWidth / 2;
        mLoveBitmapY = mCanvasHeight - 2 * mLoveBitmapHeight;

        drawLoveBitmap(canvas);

        canvas.drawBitmap(mDefLove, mLoveX, mLoveY, mPaint);

        //随便画的
        canvas.drawText("点赞", mCanvasWidth / 2 - mPaint.getTextSize(), mLoveBitmapY + mLoveBitmapHeight + 100, mPaint);
        canvas.drawLine(0, mLoveBitmapY + mLoveBitmapHeight + 20, mCanvasWidth, mLoveBitmapY + mLoveBitmapHeight + 20, mPaint);
    }


    private Point[] setPoint1() {
        Point[] points = new Point[]{
                new Point(mLoveX, mLoveY),
                new Point(0, mCanvasHeight / 2),
                new Point(mCanvasWidth + 20, -mLoveWidth - 10),
        };
        return points;
    }

    private Point[] setPoint2() {
        Point[] points = new Point[]{
                new Point(mLoveX, mLoveY),
                new Point(mCanvasWidth, mCanvasHeight / 2),
                new Point(-mLoveWidth - 20, -mLoveWidth - 10),
        };
        return points;
    }

    private void setDefPosition() {
        mLoveX = mCanvasWidth / 2 - mLoveWidth / 2;
        mLoveY = mLoveBitmapY - 80;
    }

    private void drawDynamicLove() {
        setDefPosition();
        //设置爱心的样式和位置
        int color = mRandom.nextInt(6) + 1;
        mDefLove = getBitmap(color);

        k = 0;//开始

        //添加贝塞尔路径的点
        if (mRandom.nextInt(2) == 0) {
            mPoints = setPoint1();
        } else {
            mPoints = setPoint2();
        }

        mLoveThread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {

                while (k < 1) {
                    k += 0.01;
                    Point point = deCasteljau(mPoints, k);
                    mLoveX = point.x;
                    mLoveY = point.y;

                    if (mLoveY <= -mLoveWidth || mLoveY >= mCanvasHeight) {
                        k = 1;
                    }
                    if (mLoveX <= -mLoveWidth || mLoveX >= mCanvasWidth) {
                        k = 1;
                    }

                    postInvalidate();//异步刷新
                    try {
                        Thread.sleep(80);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                }
            }
        });

        mExecutorService.execute(mLoveThread);
    }

    private Bitmap getBitmap(int color) {
        switch (color) {
            case 1:
                return mLove1;
            case 2:
                return mLove2;
            case 3:
                return mLove3;
            case 4:
                return mLove4;
            case 5:
                return mLove5;
            case 6:
                return mLove6;
        }
        return null;
    }


    private void drawLoveBitmap(Canvas canvas) {
        canvas.drawBitmap(mLoveBitmap, mLoveBitmapX, mLoveBitmapY, mPaint);
    }

    /**
     * 根据点得到曲线的路径上的点，k 是变化趋势
     */
    private Point deCasteljau(Point[] points, float k) {
        final int n = points.length;
        for (int i = 1; i <= n; i++)
            for (int j = 0; j < n - i; j++) {
                points[j].x = (int) ((1 - k) * points[j].x + k * points[j + 1].x);
                points[j].y = (int) ((1 - k) * points[j].y + k * points[j + 1].y);
            }
        return points[0];
    }

    @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        mTouchX = (int) event.getX();
        mTouchY = (int) event.getY();
        switch (event.getAction()) {
            case MotionEvent.ACTION_DOWN:
                if (isTouchLoveArea(mTouchX, mTouchY)) {
                    drawDynamicLove();
                }
                break;
            case MotionEvent.ACTION_UP:
                break;
        }
        return super.onTouchEvent(event);
    }

    private boolean isTouchLoveArea(int touchX, int touchY) {
        return touchX >= mLoveBitmapX && touchX <= mLoveBitmapX + mLoveBitmapWidth
                && touchY > mLoveBitmapY && touchY <= mLoveBitmapY + mLoveBitmapHeight;
    }

}

这就是整个效果的代码图了，将它放到 activity_main 里面，运行一下就可以看到效果了。