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[操作系统]iOS动画——DynamicAnimate


力学动画

以dynamicAnimate为首的力学动画是苹果在iOS7加入的API,里面包含了很多力学行为,这套API是基于Box2d实现的。其中包含了重力、碰撞、推、甩、和自定义行为。

涉及到的类如下

涉及类描述
UIDynamicAnimator相当于一个manager,用于管理所有添加的力学行为
UIDynamicBehavior所有力学行为的父类,是一个抽象类
UIGravityBehavior重力
UICollisionBehavior碰撞,弹力
UIAttachmentBehavior吸附力
UIPushBehavior推力
UISnapBehavior甩行力
UIDynamicItemBehavior自定义行为

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UIDynamicAnimator需要是一个实例变量,如果是局部变量动画会不起作用,个人感觉像是动作没有添加到RunLoop在函数执行结束后被释放了。

UIDynamicAnimator的初始化需要绑定一个视图,而且与视图必须是一对一的关系。

每一个行为都可以作用在很多的item上面,只要这个对象实现了<UIDynamicItem>协议,UIView默认就是所以不需要我们手动实现。

下面我们看几个例子来逐个解释

 

重力

重力很简单,我们先看一个demo

- (void)viewDidLoad {  [super viewDidLoad];    view = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 100, 100)];  view.backgroundColor = [UIColor grayColor];  [self.view addSubview:view];    _animator = [[UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView:self.view];  UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] initWithItems:@[view]];  [gravity setAngle:3.14/2 magnitude:0.5];    [_animator addBehavior:gravity];
}

 

其中_animator是一个实例变量,上面解释过了。运行后会发现view像是在重力作用下向下做匀加速直线运动。

上面代码我们让重力作于在view上面,同时设置了重力的方向和大小。

@property (readwrite, nonatomic) CGVector gravityDirection;@property (readwrite, nonatomic) CGFloat angle;@property (readwrite, nonatomic) CGFloat magnitude;- (void)setAngle:(CGFloat)angle magnitude:(CGFloat)magnitude;

 

上面是重力的方法和属性,我们逐个看一下。

gravityDirection是重力向量,既然是向量就有方向和大小。使用的坐标系为UIKit坐标系,所以默认左上角为(0,0)点,而向量的大小就是重力的大小。

angle为向量的方向,我们可以不通过gravityDirection来设定重力方向而用angle设置方向,因为angle更加的直观不用计算。

同理用magnitude来设置重力的大小。

 

弹力

弹力是一个很有意思的行为,除了我们设置弹力的item外,还要设置弹力的边界。

我们先看例子

UICollisionBehavior *collisionBehavior = [[UICollisionBehavior alloc] initWithItems:@[view]];[collisionBehavior addBoundaryWithIdentifier:@"123ß" fromPoint:CGPointMake(0, 300) toPoint:CGPointMake(300, 600)];collisionBehavior.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;
[_animator addBehavior:collisionBehavior];

 

弹力中有一个属性

@property (nonatomic, readwrite) BOOL translatesReferenceBoundsIntoBoundary;

 

是否把关联视图设置为边界,这里的关联视图指的就是UIDynamicAnimator中的视图。把该属性设置为YES,运行代码,大家会发view掉落到底部时会与底部放生弹性碰撞。

其实弹力行为提供了很多关于边界的方法

- (void)setTranslatesReferenceBoundsIntoBoundaryWithInsets:(UIEdgeInsets)insets;- (void)addBoundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier forPath:(UIBezierPath*)bezierPath;- (void)addBoundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier fromPoint:(CGPoint)p1 toPoint:(CGPoint)p2;- (UIBezierPath*)boundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier;- (void)removeBoundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier;

 

这些都比较简单就不一一解释了,感兴趣大家可以自己试一下。

下面着重介绍一个属性

@property (nonatomic, assign, readwrite) id <UICollisionBehaviorDelegate> collisionDelegate;

 

弹力有一个代理,是不是觉得很有意思,我们继续看例子

- (void)collisionBehavior:(UICollisionBehavior*)behavior beganContactForItem:(id <UIDynamicItem>)item1 withItem:(id <UIDynamicItem>)item2 atPoint:(CGPoint)p{  NSLog(@"began contact item");}- (void)collisionBehavior:(UICollisionBehavior*)behavior endedContactForItem:(id <UIDynamicItem>)item1 withItem:(id <UIDynamicItem>)item2{  NSLog(@"end contanct item");}- (void)collisionBehavior:(UICollisionBehavior*)behavior beganContactForItem:(id <UIDynamicItem>)item withBoundaryIdentifier:(id <NSCopying>)identifier atPoint:(CGPoint)p{  NSLog(@"began contact boundary");}- (void)collisionBehavior:(UICollisionBehavior*)behavior endedContactForItem:(id <UIDynamicItem>)item withBoundaryIdentifier:(id <NSCopying>)identifier{  NSLog(@"end contact boundary");}

 

我们实现弹力的代理并实现方法,运行程序,当初碰到底部的时候我们发现系统打印出了

2015-08-19 15:31:49.123 TransAnimate[25564:17037174] began contact boundary2015-08-19 15:31:49.157 TransAnimate[25564:17037174] end contact boundary2015-08-19 15:31:49.524 TransAnimate[25564:17037174] began contact boundary2015-08-19 15:31:49.557 TransAnimate[25564:17037174] end contact boundary

 

每次发生弹力将要作用和结束作用都会分别调用代理方法。

根据方法名就可以明白,这两组代理方法一组针对物体碰撞,一组针对边界碰撞。

 

吸附力

关于吸附力,首先要解释一下,大家可以把吸附力理解为在吸附原点有一根棍,注意是棍不是绳子,连接着item。也就是说吸附力是刚性的。

下面看demo

  UIAttachmentBehavior *attachment = [[UIAttachmentBehavior alloc] initWithItem:view attachedToAnchor:CGPointMake(100, 200)];  attachment.length = 100;  [_animator addBehavior:attachment];

 

可以看到这里我们用的吸附力的构造方法是一个点,length就代表"棍"的长度,运行程序发现物体在重力的作用下会以Anchor为中心,以length为半径,稍微转一下。

吸附力提供了很多的构造方法

- (instancetype)initWithItem:(id <UIDynamicItem>)item attachedToAnchor:(CGPoint)point;- (instancetype)initWithItem:(id <UIDynamicItem>)item offsetFromCenter:(UIOffset)offset attachedToAnchor:(CGPoint)point;- (instancetype)initWithItem:(id <UIDynamicItem>)item1 attachedToItem:(id <UIDynamicItem>)item2;- (instancetype)initWithItem:(id <UIDynamicItem>)item1 offsetFromCenter:(UIOffset)offset1 attachedToItem:(id <UIDynamicItem>)item2 offsetFromCenter:(UIOffset)offset2;

 

这两组构造方法的区别在于吸附对象,第一组是以点为对象,第二组以item为对象。

再解释一下offset,这里指的是被吸附对象的锚点偏移量,默认是center。

下面看一下属性

@property (readonly, nonatomic) UIAttachmentBehaviorType attachedBehaviorType;@property (readwrite, nonatomic) CGPoint anchorPoint;@property (readwrite, nonatomic) CGFloat length;@property (readwrite, nonatomic) CGFloat damping; @property (readwrite, nonatomic) CGFloat frequency; 

 

UIAttachmentBehaviorType属性表明是吸附点是对象还是锚点。

下面几个分别是锚点,吸附长度,阻力和振动频率,就不说了。

 

推力
和重力差不多这里就不举例子了看一下属性和方法

- (void)setTargetOffsetFromCenter:(UIOffset)o forItem:(id <UIDynamicItem>)item;@property (nonatomic, readonly) UIPushBehaviorMode mode;@property (nonatomic, readwrite) BOOL active;@property (readwrite, nonatomic) CGFloat angle;@property (readwrite, nonatomic) CGFloat magnitude;@property (readwrite, nonatomic) CGVector pushDirection;- (void)setAngle:(CGFloat)angle magnitude:(CGFloat)magnitude;

 

下面的angle、magnitude、pushDirection和重力一模一样不多说了。

重点说一下UIPushBehaviorMode和active

UIPushBehaviorMode表示该推力是持续作用还是短暂作用,active表示推力是否还在作用。

上面的- (void)setTargetOffsetFromCenter:(UIOffset)o forItem:(id <UIDynamicItem>)item;方法是说推力作用点的偏移量,默认是center。

 

甩行力

甩行力我也解释不是很清楚,我觉的可以理解为一个黑洞在吸附物体吧,这样应该挺形象的...

直接看例子吧

我们用故事板对控制器添加一个tapGesture的事件

- (IBAction)handleGesture:(UIGestureRecognizer *)sender {  CGPoint point = [sender locationInView:self.view];  UISnapBehavior *snap = [[UISnapBehavior alloc] initWithItem:view snapToPoint:point];  [_animator addBehavior:snap];}

 

运行程序发现我们点击的位置,view会直接飞过去并且中间会有阻力。

甩行力只有一个属性,就是阻力。

 

自定义行为

一般我们都是用不上自定义行为的,只有在少数时候需要自己定制

我们可以定制的属性有很多

属性描述
desnsity密度,如果一个100*100点的物体,它的密度为1.0,作用力是1.0那么它的加速度就是100点/S2
elasticity弹力洗漱,取值范围0.0~1.0,0.0代表没有弹力,1.0代表返券弹性碰撞
friction摩擦系数,0.0表示没有摩擦力,1.0表示摩擦力很强,如果要设置更强的可以大于1
resistance阻力,物体运动的时候,在线性方向的阻力,0.0没有阻力,CGFLOAT_MAX表示最大阻力
allowRotation是否允许旋转。
angularResistance角阻力,物体旋转时候,旋转方向的阻力