自定义View | 插值器Interpolator与Evaluator的详解及其自定义运用

简介: 自定义View | 插值器Interpolator与Evaluator的详解及其自定义运用

**重要结论:

既可以通过重写插值器改变数值进度来改变数值位置,
也可以通过改变Evaluator数值进度所对应的具体数值来改变数值位置。

自定义Interpolator自定义Evaluator
这两种方法都可以成为属性动画的驱动力!!!**

本文完整项目代码敬请见GitHub

系统插值器种类

1.AccelerateDecelerateInterpolator

加速减速插值器,
表示在开始与结束的地方速率改变比较慢,在中间的时候加速。
利用数学绘图工具将它的整个变化过程绘制出来,如下图所示:

  • 整幅图像表示的是动画进行的时刻(x轴)进行的程度(y轴)的关系图,

**y轴的值域0 ~ 100,表示动画进行的程度
最左侧(线的点坐标 y = 0)表示动画进度为0,即动画刚开始;
最右侧(线的点坐标 y = 100)表示动画完成,进度为1;
线上的每一个点表示在某个时间点动画进行的程度。**

**所以某个点切线斜率就表示
该点对应的时间点的动画速率
该点的切线斜率越大
该点对应的时间点的动画的速率则越大;

下面就用这种图来演绎诸中系统插值器的特性;**



2.AccelerateInterpolator

  • 加速插值器,表示在动画开始的地方速率改变比较慢;
  • 动画一直加速,在停止时是突然停止的,

而不像AccelerateDecelerateInterpolator先减速再停止;



3.DecelerateInterpolator

是减速插值器,
表示在动画开始的一瞬间加速到最大值,然后逐渐变慢



4.LinearInterpolator

线性插值器,也称匀速加速器,很显然,它的速率是保持恒定的



5.BounceInterpolator

弹跳插值器,模拟了控件自由落地后回弹的效果

  • 上面的4幅图像虽然速率有变化,

但是随着时间的推移,动画进度一直是增长的:
而在这幅图像中,在结束部分,
随着时间的推移,动画进度会回退。
这也就是出现回弹效果的原因,它把动画进度回退了。



6. AnticipateInterpolator

初始偏移插值器,表示在动画开始的时候向前偏移一段距离,然后应用动画。

  • AnticipateInterpolator还有一个构造函数。

public AnticipateInterpolator(float tension)
参数float tension
对应的XML属性为android:tension,表示张力值,默认值为2,
值越大,初始的偏移量越大,而且速度越快;
当直接使用new AnticipateInterpolator()构造时,使用的是tension的默认值2。
下图展示了当tension(图中的T)分别取0.5、2、4时的数学图像。



7.OvershootInterpolator

结束偏移插值器,表示在动画结束时,沿动画方向继续运动一段距离后再结束动画。

  • OvershootInterpolator也有另一个构造函数。

public OvershootInterpolator(float tension)
参数float tension
对应的XML属性为android:tension
表示张力值,默认值为2,值越大,结束时的偏移量越大,而且速度越快;



8. AnticipateOvershootInterpolator

AnticipateInterpolator与OvershootInterpolator的合体,
即在动画开始时向前偏移一段距离,在动画结束时向后偏移一段距离。

  • AnticipateOvershootInterpolator也有其他的构造函数参数float tension对应的XML属性为android:tension,

表示张力值,默认值为2,
值越大,起始和结束时的偏移量越大,而且速度越快。

参数float extraTension对应的XML属性为android:extraTension,
表示额外张力值,默认值为1.5。



9. CycleInterpolator

循环插值器,表示动画循环播放特定的次数,速率沿正弦曲线改变。

  • 其构造函数:

public CycleInterpolator(float cycles)
参数cycles表示循环次数;

  • android:fillAfter="true"属性

对于CycleInterpolator而言没有影响。

案例:镜头由远及近效果

  • **实现其实就是一个ScaleAnimation缩放动画而已,

再配合一下插值器;**

  • 完整项目代码敬请见GitHub
......
            case 6:
                ImageView cameraStretchView = new ImageView(this);
                cameraStretchView.setBackgroundResource(R.drawable.imagetest1);
                ll_nextParent.addView(cameraStretchView, layoutParams);

                ScaleAnimation scaleAnimation = getTheCameraStretchAnim();
                cameraStretchView.startAnimation(scaleAnimation);

                break;

            default:
        }
    }

    private ScaleAnimation getTheCameraStretchAnim() {
        ScaleAnimation scaleAnimation = new ScaleAnimation(1.0f, 1.2f, 1.0f, 1.2f,
                Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f,
                Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f);
        scaleAnimation.setFillAfter(true);
        scaleAnimation.setInterpolator(new BounceInterpolator());
        scaleAnimation.setDuration(6000);
        return scaleAnimation;
    }





自定义插值器

前言
  • 通过ofInt(0,400)定 义 了 动 画 的 区 间 值 是 0~400,

然后通过添加AnimatorUpdateListener来监听动画的实时变化。

  • 那么0~400是怎么变化的呢?

插值器就是用来控制动画的区间值如何被计算出来的。
比如
LinearInterpolator插值器表示匀速返回区间内的值;
而DecelerateInterpolator插值器则表示开始变化快,后期变化慢;
其他插值器与此类似。

  • 在 ValueAnimator 中使用插值器很简单,

直接调用 ValueAnimator.setInterpolator(TimeInterpolator value)即可。

先看看系统自带的插值器是如何实现的,比如LinearInterpolator

  • LinearInterpolator 实现了 Interpolator 接口,

而 Interpolator 接口则直接继承自TimeInterpolator,
而且并没有添加任何其他的方法。

看看TimeInterpolator接口都有哪些函数
  • 里面只有一个函数

float getInterpolation(float input)

该函数的含义如下。

  • 参数input:

input参数是Float类型的,它的取值范围是0~1,
表示当前动画的进度,
取0时表示动画刚开始,
取1时表示动画结束,
取0.5时表示动画中间的位置,其他以此类推。

  • 返回值(getInterpolation()return返回的东西):

表示当前实际想要显示的进度;
取值可以超过1,也可以小于0。
超过1表示已经超过目标值,小于0表示小于开始位置。

**getInterpolation(flaot input)中的input参数
代表一个匀速增加的当前动画的进度,
这个进度是自然进度,自然的,没有经过修改的,
区分于实际显示的动画进度,
与任何设置无关,随着时间的推移,
动画的进度自然会从0到1逐渐增加。**

**input参数相当于时间的概念,
正如我们生活中参照时钟来知晓时间,
这里我们参照匀速、自然、不可改变的自然进度 input
input类似于 数学函数意义匀速增长自变量 x),
通过向 各种数学计算输入 input
各种数学计算则类似于 数学函数意义中的 函数关系f()),
以输出 各种变化速率的数值作为返回值
(最后作为 getInterpolation(flaot input)return返回值的数值
则类似于 因变量yy = f ( x ) ),
从而实现各种形式的 插值器
( 插值器就是 基于函数规则
匀速增长的自变量input
计算转换具有函数规则输出返回值)**

**input参数与任何我们设定的值没有关系,
只与时间有关,随着时间的推移,动画的进度也自然地增加,
input参数就代表了当前动画的自然进度
而返回值则表示当前动画显示的数值进度。**

  • 返回值(getInterpolation()return返回的东西)

则表示动画的数值显示进度,
它可以通过Evaluator的计算,得到一个对应的数值范围,
对应的数值范围是我们通过ofInt()、ofFloat()函数来指定的。
如上例程,
在添加了AnimatorUpdateListener的监听事件以后,
**通过在监听函数中调用animation.getAnimatedValue()函数,
就可以得到当前的值。

当前的值=100+(400-100)× 显示进度
(这个公式其实就模拟了Evaluator的计算过程,Evaluator的内容稍后会进行详解)
其中,
100和400就是我们设置的ofInt(100,400)中的值,
而显示进度,就是返回值(getInterpolation()return返回的东西)**

  • 通过上面的讲解,

我们知道了input参数与getInterpolation()函数返回值的关系(y = f(x)),
下面看看LinearInterpolator是如何重写TimeInterpolator的:

  • 以上,

LinearInterpolator在getInterpolation()函数中直接把input值返回,
即以当前动画进度作为动画的数值进度,
这也就表示当前动画的数值进度与动画的时间进度一致。
由于动画进度是随时间匀速前进的,
所以LinearInterpolator的数值进度也是匀速增加的,
这便是基于LinearInterpolator的动画进度是匀速进行的原理;

自定义Interpolator

  • 自定义插值器其实很容易,

只需实现TimeInterpolator接口,
重写getInterpolation()
在里面返回自己需要的计算值和方式即可:

  • 下面例程,

自定义插值器的getInterpolation()函数中,
将进度反转过来,
当传入0的时候,让它的数值进度在完成的位置;
当完成的时候,让它的数值进度在开始的位置。

public class MyInterpolator implements TimeInterpolator {
    
    @Override
    public float getInterpolation(float input) {
        return 1 - input;
    }
}
  • 使用:GitHub文件目录
    private void startAnimationTestInterpolator() {
        ValueAnimator animator =  ValueAnimator.ofInt(0, 400);

        animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
            @Override
            public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
                int curValue = (int)animation.getAnimatedValue();
                tv_text.layout(tv_text.getLeft(),curValue,
                        tv_text.getRight(), curValue+tv_text.getHeight());
            }
        });

        animator.setDuration(1000);
        animator.setInterpolator(new MyInterpolator());
        animator.start();
    }


接下来笔记Evaluator



Evaluator

  • 下图讲述了

从定义动画的数值区间到在AnimatorUpdateListener中
得到当前动画所对应数值的整个过程:

  1. ofInt(0,400):表示指定动画的数值区间,从0运动到400。
  2. 插值器:

在动画开始后
通过插值器会返回当前动画进度所对应的数值进度,
这个数值进度是以小数表示的,如0.2。

  1. Evaluator:

我们通过监听器拿到的是当前动画所对应的具体数值,
而不是用小数表示的数值。
那么必须有一个地方会根据当前的数值进度将其转换为对应的数值
这个地方就是Evaluator
**Evaluator用于将
从插值器返回的数值进度(小数,0 - 1.0)
转换成对应的数值。**

  1. 监听器返回:

AnimatorUpdateListener监听器中
使用animation.getAnimatedValue()函数
拿到Evaluator中返回的数值。

  • 插值器返回的小数值表示的是当前动画的数值进度,

这对于无论是使用ofFloat()函数
还是使用ofInt()函数定义的动画都是适用的。
因为无论是什么动画,它的进度必然在0~1之间。
0表示还没开始,1表示动画结束,这对于任何动画都是适用的。

  • Evaluator则不一样,

它把插值器返回的小数进度转换成当前数值进度所对应的值。

如果使用ofInt()函数来定义动画,
动画中的值应该都是Integer类型的,
所对应的Evaluator在返回值时,必然返回Integer类型的值;

如果使用ofFloat()函数来定义动画,
动画中的值都是Float类型的,
Evaluator在返回值时,必然返回Float类型的值。

  • **所以,每种定义方式所对应的Evaluator必然是它专用的。

Evaluator专用的原因在于动画数值类型不一样,
在通过Evaluator返回时会报强转错误,
所以只有在动画数值类型一样时,所对应的Evaluator才能通用。
ofInt()函数对应的Evaluator类名为IntEvaluator
ofFloat()函数对应的Evaluator类名为FloatEvaluator。**

  • 通过animator.setEvaluator()函数来设置Evaluator

(下面例程第三行)

    private void startAnimationArgbEvaluator() {
        ValueAnimator animator =  ValueAnimator.ofInt(0xffffff00, 0xff0000ff);
        animator.setEvaluator(new ArgbEvaluator());//设置Evaluator
        animator.setDuration(3000);

        animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
            @Override
            public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
                int curValue = (Integer) animation.getAnimatedValue();
                tv_text.setBackgroundColor(curValue);
            }
        });
        animator.start();
    }
**可以使用ValueAnimator.ofInt()函数构造ValueAnimator,
显式设置了它所对应的IntEvaluator,
用来计算数值进度所对应的数值。

但其实,
ofInt()ofFloat()都是系统直接提供的函数,
所以会有默认的插值器和Evaluator可供使用。
ofInt()函数的默认Evaluator 是 IntEvaluator
ofFloat()函数的默认Evaluator则是 FloatEvaluator。**


  • Ctrl + 左键 看一下IntEvaluator的源码

package android.animation;

public class IntEvaluator implements TypeEvaluator<Integer> {

    public Integer evaluate(float fraction, Integer startValue, Integer endValue) {
        int startInt = startValue;
        return (int)(startInt + fraction * (endValue - startInt));
    }
}

在IntEvaluator中
只有一个函数
evaluate(float fraction,Integer startValue,Integer endValue)

  • fraction参数就是插值器中的返回值,

表示当前动画的数值进度,以百分制的小数表示。

  • **startValueendValue分别对应

ofInt(int start,int end)函数中startend的数值。**

假设当我们定义的动画ofInt(100,400)进行到数值进度20%的时候,
那么此时在evaluate()函数中,
fraction的值就是0.2
startValue的值是100
endValue的值是400

**返回值(即 return (int)(startInt + fraction * (endValue - startInt));
就是当前数值进度对应的具体数值
这个数值就是
我们在AnimatorUpdateListener监听器中
通过animation.getAnimatedValue()函数得到的数值。**

  • evaluate(float fraction,Integer startValue,Integer endValue)函数

根据return (int)(startInt + fraction * (endValue - startInt));
也就是根据进度数值来计算出具体数值,
这跟前面插值器中提到的当前的值=100+(400-100)× 显示进度是相对应:

**结论:
既可以通过重写插值器改变 数值进度来改变数值位置,
也可以通过改变Evaluator中 数值进度所对应的具体数值来改变数值位置。
这两种方法都可以成为 属性动画的驱动力!!!**



自定义Evaluator

public class MyEvaluator implements TypeEvaluator<Integer> {
    @Override
    public Integer evaluate(float fraction, Integer startValue, Integer endValue) {
        int startInt = startValue;
        return (int) (200 + startInt + fraction * (endValue - startInt));
    }
}
  • 首先实现TypeEvaluator接口;(注意这里的理解泛型的概念);

这里实现TypeEvaluator时,指定它的泛型是Integer类型的,
这样就可以在ofInt()函数中使用这个Evaluator了。

  • **注意:

只有定义动画时的数值类型与Evaluator的返回值类型一样,
才能使用这个Evaluator。
很显然,ofInt()函数定义的数值类型是Integer,
这里定义的MyEvaluator只能适用于ofInt()函数了。
同理,
如果把实现的TypeEvaluator接口泛型设置为Float类型,
那么这个Evaluator也就只能适用于ofFloat()函数了。**

  • 然后简单实现其中的evaluate()函数:在IntEvaluator的基础上修改了一下,

让它返回值时增加了200。
所以,
当我们定义的区间是ofInt(0,400)时,
它的实际返回值区间应该是(200,600)。

使用自定义的Evaluator
    private void startAnimation() {

        ValueAnimator animator =  ValueAnimator.ofInt(0, 400);

        animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
            @Override
            public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
                int curValue = (int)animation.getAnimatedValue();
                tv_text.layout(tv_text.getLeft(),curValue,
                        tv_text.getRight(), curValue+tv_text.getHeight());
            }
        });

        animator.setDuration(1000);
        animator.setEvaluator(new MyEvaluator());
        animator.start();
    }



  • 自定义Evaluator实现倒序输出



  • IntEvaluatorFloatEvaluator外,

android.animation包下还有另一个Evaluator
名为ArgbEvaluator,它是用来实现颜色值过渡转换的。

  • ArgbEvaluator的实现原理

  • 这段代码分为三部分:

第一部分根据startValue求出A、R、G、B中各个色彩的初始值;
第二部分根据endValue求出A、R、G、B中各个色彩的结束值;
第三部分根据当前动画的百分比进度求出对应的数值。

注意0xff是八个二进制位而已,刚好留下一个色彩的值!!
  • 使用ArgbEvaluator
    private void startAnimationArgbEvaluator() {
        ValueAnimator animator =  ValueAnimator.ofInt(0xffffff00, 0xff0000ff);
        animator.setEvaluator(new ArgbEvaluator());//设置Evaluator
        animator.setDuration(3000);

        animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
            @Override
            public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
                int curValue = (Integer) animation.getAnimatedValue();
                tv_text.setBackgroundColor(curValue);
            }
        });
        animator.start();
    }











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