android动画之从源码角度分析动画原理（二）

1.最重要的类，Animation类，一个抽象类，是所有动画的基类，它定义了Animation的公共属性和方法，属性中最重要的是：AnimationListener和Transformation,动画监听器，监听动画的开始，执行过程，结束，可以实现一些自己的逻辑, Transformation是每一帧动画中包含的信息（平移，旋转，绽放，透明度）方法中最重要的是：

public boolean getTransformation(long currentTime, Transformation outTransformation);和 protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t)。

第一个方法由系统调用，根据动画当前时间计算出此时的Transformation信息，不必重写此方法，第二个方法是我们必须重写的， 根据系统由第一个方法计算出的Transformation进行实际的动画实现。

2.由上面的Animation类，可以知道最重要的属性和最重要的方法，两者中都有一个叫Transformation的类，可见此类也是很重要的，到Tranfrormation类中可以看到中最重要的属性就是alphat和Matrix， alpha是真正存放动画的透明度信息的，而Matrix则是存放（平移，旋转，绽放）信息的。由此可见这两个才是真正存放一帧动画的的所有信息的载体。

最重要的方法是getMatrix().得到当前帧动画中的存在矩阵中的所有动画信息。

3.由第二点可知，除了透明度信息外，动画的帧信息又是存放在Matrix类中的，所以我们也要看懂Matrix是如何工作的。到了Matrix类中，我们可以看到，此类中提供了一系列的setXXX,preXXX,postXXX方法，即三个系列的对Rotate,Scale,Translate的设置。查阅了网上一些文章，大概明白了三个方法的区别。preXXX方法是对原始矩阵进行右乘，即M*A（以后的M代表原始矩阵），postXXX代表对原始矩阵进行左乘，即 B*M， setXXX代表对原始矩阵数据先清空，再进行右乘。左乘与右乘的区别就是，矩阵进行乘积时会先进行右乘，右乘都执行完后再执行左乘，对应到动画的效果中就是，先叠加右乘矩阵的效果数据，再叠加左乘矩阵的效果数据。可知：左乘与右乘后的效果是完全不同的。具体的矩阵运算说见此文，说的非常好。android Matrix理论与应用。矩阵的都由android系统帮我们处理，程序员要做的只是将偏移量传入到对应的方法中即可。

4.android系统为我们提供的动画都是最基本的，二维的，所以所有的3D动画都要我们自己来实现，而android为我们提供了graphic.camera包下的Camera类，这个类就是实现3D效果的类，我对这个类的理解就是：android系统为我们的程序提供了一双眼睛。就是这个Camera,我们的人眼是可以从XYZ三个轴去观察，那这个Camera也是可以的，通过对Camera类在不同轴上的移动，也是可以达到动画效果的，从Camera类的代码中可以看出它的几个方法：public native void translate(float x, float y, float z)和public native void rotate(float x, float y, float z) ,public void getMatrix(Matrix matrix).这三个方法，第一个是在xyz三个轴上对Camera进行移动，Camera向左移，则可以达到向右的平移动画效果。其它平移效果同理。第二个方法则是在XYZ轴上的旋转，通过在这三个轴上进行旋转，可以达到立体的动画效果，第三个方法则是将在Camera上的操作全部叠加到Matric对象中。

将以上四个类的作用全部搞懂后，我们就基本明白了android的动画原理， 通过继承基类：Aniomation并重写applyTransformation,并将一些效果利用Matrix,Camera实现，就是动画。

下面，我们通过Camera来实现一般的旋转动画和3D旋转动画，以及利用Camear实现我们常用的缩放动画。

1)利用Camera实现平移动画..

package com.example.animationdemo;

import android.graphics.Camera;
import android.graphics.Matrix;
import android.view.animation.Animation;
import android.view.animation.Transformation;

public class CameraTranslateAnimation extends Animation {

private float mFromXValue = 0.0f;
private float mToXValue = 0.0f;

private float mFromYValue = 0.0f;
private float mToYValue = 0.0f;

private float centerX, centerY;
private Camera camera;

public CameraTranslateAnimation(float fromXValue, float toXValue,
float fromYValue, float toYValue, float centerX, float centerY) {
this.mFromXValue = fromXValue;
this.mToXValue = toXValue;
this.mFromYValue = fromYValue;
this.mToYValue = toYValue;
this.centerX = centerX;
this.centerY = centerY;

}

@Override
public void initialize(int width, int height, int parentWidth,
int parentHeight) {
// TODO Auto-generated method stub
super.initialize(width, height, parentWidth, parentHeight);
camera = new Camera();
}

@Override
protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) {

float dx = (mFromXValue + (mToXValue - mFromXValue) * interpolatedTime);
float dy = (mFromYValue + (mToYValue - mFromYValue) * interpolatedTime);

Matrix m = t.getMatrix();
camera.save();
camera.translate(dx, dy, 0); // 给要移动的坐标传值
camera.getMatrix(m);
camera.restore();
m.preTranslate(-centerX, -centerY);
m.postTranslate(centerX, centerY); // 回到中心点
}
}

2)利用Camera实现旋转动画.

package com.example.animationdemo;

import android.graphics.Camera;
import android.graphics.Matrix;
import android.view.animation.Animation;
import android.view.animation.Transformat
4000
ion;

public class CameraRotateAnimation extends Animation {

private final float mFromDegrees;
private final float mToDegrees;
private final float mCenterX;
private final float mCenterY;
private final float mDepthZ;
private final boolean mReverse;
private Camera mCamera;

public CameraRotateAnimation(float fromDegrees, float toDegrees, float centerX,
float centerY, float depthZ, boolean reverse) {
mFromDegrees = fromDegrees;
mToDegrees = toDegrees;
mCenterX = centerX;
mCenterY = centerY;
mDepthZ = depthZ;
mReverse = reverse;
}

@Override
public void initialize(int width, int height, int parentWidth,
int parentHeight) {
// TODO Auto-generated method stub
super.initialize(width, height, parentWidth, parentHeight);
mCamera = new Camera();
}

/**
* 注意 applyTransformation函数也是一个不停循环调用的过程.和Adapter中的getView类似
* 绘制动画时,总是根据Transformation中的位置,缩放,平移等信息去绘制每一帧, 从而达到动画的效果
*/
@Override
protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) {
// TODO Auto-generated method stub
final float fromDegrees = mFromDegrees;
float degrees = fromDegrees
+ ((mToDegrees - fromDegrees) * interpolatedTime); // 每次动画的小差值角度
final float centerX = mCenterX;
final float centerY = mCenterY;
final Camera camera = mCamera;
final Matrix matrix = t.getMatrix(); // 得到Transformation中的所有动画信息矩阵(都存放在矩阵中)
camera.save();
if (mReverse) {
camera.translate(0.0f, 0.0f, -mDepthZ * interpolatedTime); // 在不同轴上的平移效果,通过移动Camear实现
} else {
camera.translate(0.0f, 0.0f, mDepthZ * (1.0f - interpolatedTime));
}
camera.rotateY(degrees); // 将角度变化用在Y轴上, 用在Z轴上的旋转是,则是普通的旋转
camera.getMatrix(matrix); // 必须将此矩阵信息叠加到动画的矩阵中,否则在Camera上的设置都不起作用
camera.restore();
matrix.preTranslate(-centerX, -centerY); //回到中心点
matrix.postTranslate(centerX, centerY);
}

}

3D动画的实现：

import android.graphics.Camera;
import android.view.animation.Animation;
import android.view.animation.Transformation;

/**
* <p>3D旋转动画。<br>
* 这个动画可以将对象沿x、y或者z轴进行旋转。</p>
* <p>用法参考：
* <pre>
* View vAnim = <已经初始化好了的View对象>;
* Rotate3dAnimation r3 = new Rotate3dAnimation(
*     0, 720, // 旋转两周。
*     240, 120, // 以(240, 120)为中心进行旋转。
*     true, 1000, // 采用由近及远的景深，景深距离1000。
*     Rotate3dAnimation.AXIS_TYPE.Y); // 沿Y轴进行旋转。
* vAnim.setAnimation(r3); // 绑定动画对象。
* r3.setDuration(5000); // 设置动画持续时间为5秒。
* vAnim.startAnimation(r3); // 开始播放动画。
* </pre>
* </p>
*/
public class Rotate3dAnimation extends Animation {

/**
* <p>旋转过程中需要使用的摄像机对象。</p>
*/
private Camera camera = null; // 这个摄像机对象调用的是图形包里面的那个类，而不是硬件camera。
/**
* <p>旋转的起始角度。</p>
*/
private float fromDegrees ;
/**
* <p>旋转的终止角度。</p>
*/
private float toDegrees ;
/**
* <p>旋转的类型的终止角度。</p>
*/
private int mPivotType;
/**
* <p>旋转的中心点x坐标。</p>
*/
private float mPivotXValue ;
/**
* <p>旋转的中心点y坐标。</p>
*/
private float mPivotYValue ;
/**
* <p>旋转的中心点x坐标。</p>
*/
private float centerX ;
/**
* <p>旋转的中心点y坐标。</p>
*/
private float centerY ;
/**
* <p>景深效果是否应该采用由近及远。</p>
*/
private boolean isReverse ;
/**
* <p>景深设置。</p>
*/
private float depthZ ;
/**
* <p>主轴种类。</p>
*/
public static enum AXIS_TYPE{
/**
* <p>水平旋转。</p>
*/
X,
/**
* <p>垂直旋转。</p>
*/
Y,
/**
* <p>沿Z轴旋转。</p>
*/
Z};
/**
* <p>旋转时候的主轴。</p>
*/
private AXIS_TYPE axis;

/**
* <p>3D旋转动画的构造方法。</p>
* @param fromDegrees 开始的角度。
* @param toDegrees 结束的角度。
* @param pivotXValue 旋转的中心处x坐标。
* @param pivotYValue 旋转的中心处y坐标。
* @param reverse 景深效果是否采用由近及远，当depthZ被设置为0时无效。
* @param depthZ 景深。
* @param pivotType 选转类型。可采用值：
*                  Amimation.ABSOLUTE,Amimation.RELATIVE_TO_SELF,Amimation.RELATIVE_TO_PARENT
* @param axis 旋转轴。可取的值有：AXIS_TYPE.X、AXIS_TYPE.Y、AXIS_TYPE.Z
* @see AXIS_TYPE#X
* @see AXIS_TYPE#Y
* @see AXIS_TYPE#Z
*/
public Rotate3dAnimation(float fromDegrees, float toDegrees, float pivotXValue, float pivotYValue,
boolean reverse, float depthZ, int  pivotType,AXIS_TYPE axis){
this.fromDegrees = fromDegrees;
this.toDegrees = toDegrees;
this.mPivotXValue = pivotXValue;
this.mPivotYValue = pivotYValue;
this.mPivotType = pivotType;
this.isReverse = reverse;
this.depthZ = depthZ;
this.axis = axis;
this.camera = new Camera();
}
/**
* <p>3D旋转动画的构造方法。</p>
* @param fromDegrees 开始的角度。
* @param toDegrees 结束的角度。
* @param pivotXValue 旋转的中心处x坐标。
* @param pivotYValue 旋转的中心处y坐标。
* isReverse ： false。
* depthZ ：0。
* pivotType :RELATIVE_TO_SELF
* @param axis 旋转轴。可取的值有：AXIS_TYPE.X、AXIS_TYPE.Y、AXIS_TYPE.Z
* @see AXIS_TYPE#X
* @see AXIS_TYPE#Y
* @see AXIS_TYPE#Z
*/
public Rotate3dAnimation(float fromDegrees, float toDegrees, float pivotXValue, float pivotYValue,
AXIS_TYPE axis){
this.fromDegrees = fromDegrees;
this.toDegrees = toDegrees;
this.mPivotXValue = pivotXValue;
this.mPivotYValue = pivotYValue;
this.mPivotType = RELATIVE_TO_SELF;
this.isReverse = false;
this.depthZ = 0;
this.axis = axis;
this.camera = new Camera();
}

/**
* <p>3D旋转动画的构造方法。</p>
* @param fromDegrees 开始的角度。
* @param toDegrees 结束的角度。
* pivotXValue:0。
* pivotYValue :0。
* isReverse :false。
* depthZ ：0。
* pivotType :RELATIVE_TO_SELF
* @param axis 旋转轴。可取的值有：AXIS_TYPE.X、AXIS_TYPE.Y、AXIS_TYPE.Z
* @see AXIS_TYPE#X
* @see AXIS_TYPE#Y
* @see AXIS_TYPE#Z
*/
public Rotate3dAnimation(float fromDegrees, float toDegrees, AXIS_TYPE axis){
this.fromDegrees = fromDegrees;
this.toDegrees = toDegrees;
this.mPivotXValue =0;
this.mPivotYValue = 0;
this.mPivotType = RELATIVE_TO_SELF;
this.isReverse = false;
this.depthZ = 0;
this.axis = axis;
this.camera = new Camera();
}

@Override
protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) {
//      super.applyTransformation(interpolatedTime, t);
float degrees = fromDegrees + ((toDegrees - fromDegrees) * interpolatedTime);
camera.save();
if (isReverse) {
camera.translate(0.0f, 0.0f, depthZ * interpolatedTime);
} else {
camera.translate(0.0f, 0.0f, depthZ * (1.0f - interpolatedTime));
}
if (AXIS_TYPE.Y.equals(axis)){
camera.rotateY(degrees);
} else if(AXIS_TYPE.X.equals(axis)){
camera.rotateX(degrees);
} else if(AXIS_TYPE.Z.equals(axis)){
camera.rotateZ(degrees);
}

b133
camera.getMatrix(t.getMatrix());
camera.restore();
t.getMatrix().preTranslate(-centerX, -centerY);
t.getMatrix().postTranslate(centerX, centerY);
}

@Override
public void initialize(int width, int height, int parentWidth, int parentHeight) {
super.initialize(width, height, parentWidth, parentHeight);
centerX = resolveSize(mPivotType, mPivotXValue, width, parentWidth);
centerY = resolveSize(mPivotType, mPivotYValue, height, parentHeight);
}

}