Android 使用cos和sin绘制复合曲线动画

前言

前两周在开发新需求的时候，设计给了一份类似这样的动画：

看着不难，即使一遍看不懂，嘿嘿，不还有设计稿。

作为一个平时很少写动画的 Android 开发仔，看到一段段的缓入缓出曲线的设计稿时，我的心情是这样的：

虽然，Android 动画默认的插值器 AccelerateDecelerateInterpolator 有这样缓入缓出的效果：

我总不能一整个动画给它拆成4段动画来写，还别说，我第一次写的代码还真的是这么干的。

第一次分析

本着能少写一行绝不多写一字的原则，询问了大佬同事的意见，大佬大手一挥：PathInterpolator（后证实有问题）。

简单看了一下使用方式，需要使用 Path，再看了一眼，好家伙，有可能会用到贝塞尔曲线，放弃~

为了能够快速的解决问题，就使用了上面谈到的方案：

private fun animateTagView(tagView: TextView) {
 // [0,200]区间的动画 
 val valueAnimatorOne = ValueAnimator.ofInt(0, 200)
 valueAnimatorOne.addUpdateListener {
  val per = it.animatedValue as Int / 200f
  tagView.rotation = 4 * per
  tagView.scaleX = (1 - 0.1 * per).toFloat()
  tagView.scaleY = (1 - 0.1 * per).toFloat()
 }
 valueAnimatorOne.duration = 200
 // [200,560]区间的动画
 val valueAnimatorTwo = ValueAnimator.ofInt(200, 560)
 valueAnimatorTwo.addUpdateListener {
  val per = (it.animatedValue as Int - 200) / 360f
  tagView.rotation = 3 - 11 * per
  tagView.scaleX = (0.9 + 0.1 * per).toFloat()
  tagView.scaleY = (0.9 + 0.1 * per).toFloat()
 }
 valueAnimatorTwo.duration = 360
 // [560,840]区间的动画
 val valueAnimatorThree = ValueAnimator.ofInt(560, 840)
 valueAnimatorThree.addUpdateListener {
  val per = (it.animatedValue as Int - 560) / 280f
  tagView.rotation = -8 + 12 * per
  tagView.scaleX = (1 - 0.2 * per).toFloat()
  tagView.scaleY = (1 - 0.2 * per).toFloat()
 }
 valueAnimatorThree.duration = 280
 // [840,1000]的动画
 val valueAnimatorFour = ValueAnimator.ofInt(840, 1000)
 valueAnimatorFour.addUpdateListener {
  val per = (it.animatedValue as Int - 840) / 160f
  tagView.rotation = 4 - 4 * per
  tagView.scaleX = (0.8 + 0.2 * per).toFloat()
  tagView.scaleY = (0.8 + 0.2 * per).toFloat()
 }
 valueAnimatorFour.duration = 160
 // 使用AnimatorSet串行执行动画
 val animationSet = AnimatorSet()
 animationSet.playSequentially(valueAnimatorOne, valueAnimatorTwo, valueAnimatorThree, valueAnimatorFour)
 tagView.post {
  tagView.pivotX = 0f
  tagView.pivotY = ad_tag_two.measuredHeight.toFloat()
  animationSet.start()
 }
}

整个动画被我拆成了[0,200]、[200,560]、[560,840]和[840,1000]四段属性动画，因为产品说只需要播放一次，所以使用 AnimatorSet 将动画组装起来，就可以解决问题。

第二次分析

第一次得到的方案虽然能够解决问题，如果遇到循环播放，AnimatorSet 就不行了，有没有其他方案呢？

趁着周末的时间，学了一下 PathInterpolator，发现这个玩意也解决不了问题，或者说不好解决问题，虽然可以用三阶贝塞尔曲线分段画出上述曲线，但 PathInterpolator 要求起点和终点分别在 (0,0) 和 (1,1)。

既然插值器不行，可以试试估值器，但一个估值器也解决不了旋转和缩放两种动画，看来得靠 AnimatorUpdateListener 去解决问题。

回头想一下，插值器是将均匀的时间片段转化成加速或者减速的行为，我们也可以将均匀的时间片段转化成对应的曲线，只要做好两点：

使用线性的插值器 LinearInterpolator。
将上面的曲线拆分，通过不同的 sin 或者 cos 方法表达。
以旋转动画为例，拆成的 sin 函数：

另外一段动画的函数可以参考代码：

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
 super.onCreate(savedInstanceState)
 setContentView(R.layout.activity_main)

 val tvContent = findViewById<TextView>(R.id.tv_content)
 val valueAnimatorOne = ValueAnimator.ofFloat(0.0f, 1.5f)
 valueAnimatorOne.addUpdateListener {
  // 通过对应的sin和cos设置rotation和scale
  val per = it.animatedValue as Float
  var rotation: Float = 0f
  var scale: Float = 0f
  if(per >= 0 && per < 0.2f){
   rotation = sin((per / 0.2f) * Math.PI.toFloat() - Math.PI.toFloat() / 2) * 1.5f + 1.5f
   scale = cos(per / 0.2f * Math.PI.toFloat()) * 0.05f + 0.95f
  }
  if(per >= 0.2f && per < 0.56f){
   rotation = sin(Math.PI.toFloat() / 2 + Math.PI.toFloat() * ( per - 0.2f) / 0.36f) * 5.5f - 2.5f
   scale = cos((per - 0.2f) / 0.36f * Math.PI.toFloat() + Math.PI.toFloat()) * 0.05f + 0.95f
  }
  if(per >= 0.56f && per < 0.84f){
   rotation = sin(Math.PI.toFloat() * (per - 0.56f) / 0.28f - Math.PI.toFloat() / 2) * 6f - 2f
   scale = cos((per - 0.56f) / 0.28f * Math.PI.toFloat()) * 0.1f + 0.9f
  }
  if(per in 0.84f..1f){
   rotation = sin(Math.PI.toFloat() / 2 + Math.PI.toFloat() * (per - 0.84f) / 0.16f ) * 2f + 2f
   scale = cos((per - 0.84f) / 0.16f * Math.PI.toFloat() + Math.PI.toFloat()) * 0.1f + 0.9f
  }
  // 设置停止时间
  if(per > 1f && per <= 1.5f){
   rotation = 0f
   scale = 1.0f
  }
  tvContent.rotation = rotation
  tvContent.scaleX = scale
  tvContent.scaleY = scale
 }
 // 设置线性插值器
 valueAnimatorOne.interpolator = LinearInterpolator()
 // 动画时间
 valueAnimatorOne.duration = 1500
 // 无线循环
 valueAnimatorOne.repeatCount = -1
 tvContent.post {
  // 设置中心点
  tvContent.pivotX = 0f
  tvContent.pivotY = tvContent.measuredHeight.toFloat()
  valueAnimatorOne.start()
 }
}

整个代码还是比较简单的，旋转动画曲线由 sin 得出，缩放由 cos 得出，最后改一下中心点。

总结

本次的动画案例不难，在面对复合缓入缓出曲线的情形，我们可以拆成一段段，用 sin 或者 cos 去描述，这样的好处是可以只使用一个属性动画，且可以循环播放。

如果你有更好的方案，欢迎评论区交流。

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