自定义动画（仿Win10加载动画）

提示：扫一扫查出行
【扫一扫了解最新限行尾号】
复制提示

一、源代码

源代码及demo

二、背景

先看看Win10的加载动画（找了很久才找到）：

CPA推广甲爪广告联盟满30日结

【点击进入】

甲爪广告联盟,提供各类高单价CPA广告单价高收益好日付广告联盟

查看

每次打开电脑都会有这个加载动画，看上挺cool的，就想着自己能否实现它。

要实现这个动画？

首先想能否通过自定义SurfaceView控件（界面刷新是通过子线程来完成）来实现。这需要知道某一刻时间，那些小圆点在什么位置。小圆点都在做圆周运动，可以看出除了左上角，可以通过势能和动能的相互转化来计算速度。但速度是变化的，如何计算某一个时刻的位置？网上一查，晕，都是微积分，算了吧。

后来，还是使用动画吧，最后的效果：

40-50岁女性如何留住月经!

【点击进入】

武汉名实生物医药科技有限责任公司国食健字，本品为保健食品,不可替代药品

查看

动起来：

要玩动画，自然就得理解动画的核心部分。如果理解了，就坐电梯直达“动画分析”。

三、动画的两个核心

一般复杂动画需要自定义TimeInterpolator和TypeEvaluator，前者控制运动的速度，后者控制运动的轨迹。

TypeEvaluator不仅控制运动轨迹，只要有权限且能体现效果的setter属性，都可以控制，如旋转、缩放、颜色等；TimeInterpolator能干的事情，它也能干，只是为了方便，把它抽出来了。

这是他俩的关系（详见参考5）：

40-50岁女性如何留住月经!

【点击进入】

武汉名实生物医药科技有限责任公司国食健字，本品为保健食品,不可替代药品

查看

3.1 TimeInterpolator

TimeInterpolator，名为时间插值器（或时间校正器），用于校正动画播放的时间。默认是加速减速插值器AccelerateDecelerateInterpolator。

正常情况下，动画在执行时间duration内，从起点到终点，中间是匀速运动，每一时刻都对应着固定的位置。为了统一，把时间[0, duration]转换成时间百分比[0, 1]，如duration=100ms时，在50ms，应该对应着时间比0.5，且位置在正中间。如下图红色线：

模板堂-5分钟快速搭建电商平台

【点击进入】

ecshop模板堂-ecshop千套免费模板任您下载业内领先的技术实力竭诚为客户提供优质服务

查看

说明：

横轴是实际运行的时间百分比轴（X轴），纵轴是校正后的时间百分比轴（Y轴）；图中紫色线是经过校正后的时间百分比，在x=0.5时，正常情况是y=0.35，但校正后y不到0.3，也就是说这个时刻所在的位置还不到总路线的1/3。说白了，导数就是速度，紫色线的导数在逐渐变大，表示速度也在逐渐变快，这就是一个加速过程。 X轴是实际运行的时间轴，与Y轴，只有一对一、或一对多的关系，不能出现多对一的情况。一对多的关系就是来回运动的具体体现。

再看TimeInterpolator，是个接口，只有一个方法getInterpolation(float input)，方法中的参数对应着X轴，返回值对应着Y轴。

<code>public interface TimeInterpolator {

float getInterpolation(float input);

}</code>

`3.2 TypeEvaluator`

TypeEvaluator就是一个估值器。拿代码说来，明白一点。

<code>public interface TypeEvaluator<t> {

public T evaluate(float fraction, T startValue, T endValue);

}</t></code>

也是一个接口，有一个方法evaluate(float fraction, T startValue, T endValue)，参数说明：

`fraction：时间插值器的校正值 startValue：开始值 endValue：结束值 T：可以是float类的单值，也可以是坐标、颜色等`

一般与AnimatorUpdateListener的onAnimationUpdate()方法结合。

`3.3 贝塞尔曲线`

以下用到了很多二阶贝塞尔曲线，具体计算公式如下（详见参考2）： B(t)=(1?t)2P0+2t(1?t)P1+t2P2，t∈[0,1]

原理：由 P0 至 P1 的连续点 Q0，描述一条线段。由 P1 至 P2 的连续点 Q1，描述一条线段。由 Q0 至 Q1 的连续点 B(t)，描述一条二次贝塞尔曲线。

经验：P1-P0为曲线在P0处的切线

另外加两条经验：

`为了更自然，P1-P2一般情况下也是曲线在P2处的切线，这样就能算出P1的具体位置曲线上每个点的坐标x和y，x和y分别套用此公式`

`3.4 效果比较`

无图无真相。。。图来了在起点、终点、运行时间都一样的情况下，三种效果比较：

`普通动画——默认插值器是加速减速插值器AccelerateDecelerateInterpolator 自定义插值器动画——速度效果是先匀速，再做贝塞尔曲线运动（先反向减速后，再正向加速）。如下图红线（其他画图软件都没不好办，这时还是PS的钢笔工具好用）自定义估值器动画——插值器是默认的（水平方向与普通动画是一致的），做正弦曲线运动`

三种动画的代码：

<code><code>private static final long ANIM_DURATION = 5000;

/**

* 普通动画

* 差值器默认为AccelerateDecelerateInterpolator

*/

private void normalAnim() {

ObjectAnimator oa = ObjectAnimator.ofFloat(v_normal, "translationX", 0, 300);

oa.setDuration(ANIM_DURATION);

oa.setRepeatCount(ValueAnimator.INFINITE);

oa.start();

}</code></code>

<code><code>/**

* 自定义插值器的动画

*/

private void interpolatorAnim() {

ObjectAnimator oa = ObjectAnimator.ofFloat(v_interpolator, "translationX", 0, 300);

oa.setInterpolator(new TimeInterpolator() {

/**

* 获取插值器的值

* @param input 原生时间比值[0, 1]

* @return 校正后的值

*/

@Override

public float getInterpolation(float input) {

// 前半段时间为直线（匀速运动），后半段贝塞尔曲线（先反向）

if (input < 0.5) {

return input;

}

// 把贝塞尔曲线范围[0.5, 1]转换成[0, 1]范围

input = (input - 0.5f) * (1 - 0) / (1 - 0.5f);

float tmp = 1 - input;

return tmp * tmp * 0.5f + 2 * input * tmp * 0 + input * input * 1;

}

});

oa.setDuration(ANIM_DURATION);

oa.setRepeatCount(ValueAnimator.INFINITE);

oa.start();

}</code></code>

<code><code>/**

* 自定义估值器的动画

*/

private void evaluatorAnim() {

ValueAnimator va = ValueAnimator.ofObject(

new TypeEvaluator<pointf>() {

/**

* 估算结果

*

* @param fraction 由插值器提供的值，∈[0, 1]

* @param startValue 开始值

* @param endValue 结束值

* @return

*/

@Override

public PointF evaluate(float fraction, PointF startValue, PointF endValue) {

PointF p = new PointF();

float distance = endValue.x - startValue.x;

p.x = fraction * distance;

float halfDistance = distance / 2;

float sinX = (float) Math.sin(fraction * Math.PI / 0.5);

p.y = -halfDistance * sinX;

return p;

}

},

new PointF(0, 0),

new PointF(300, 0)

);

va.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {

@Override

public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {

PointF pointF = (PointF) animation.getAnimatedValue();

v_evaluator.setTranslationX(pointF.x);

v_evaluator.setTranslationY(pointF.y);

}

});

va.setDuration(ANIM_DURATION);

va.setRepeatCount(ValueAnimator.INFINITE);

va.start();

}

</pointf></code></code>

四、动画分析

再看看原生动画：

`4.1 组成与始末`

毫无疑问，是由5个圆点组成。从哪开始的呢？一般都是从无到有，即从最底部一个一个弹出开始的。经过查看Win10的动画，每次显示时确实从此处开始的。结束，从开始的前一刻，也就是其它点都消失了，最后一个点到达底部的时刻。

`4.2 动画剖析`

从上面的动画核心部分可知，要分析动画，就要分析其速度变化与运行时间。

先从第一个圆点开始分析。底部起始点为0°，顺时针为正，分析每个区间段的速度与时间：

0° ~ 160°：速度变慢，时间0.5s 160° ~ 180°：匀速，时间2s 180° ~ 360°：速度变快，时间1s 360° ~ 520°：速度变慢，时间0.5s 520° ~ 540°：匀速，时间2s 540° ~ 720°：速度变快，时间1s

其中：步骤4-6重复1-3。

第二个以后的圆点，一开始以为在使用延时执行就可以，但发现有问题：动画需无限次重复执行，延时只在第一次执行时延时。

所以，用时间来模拟延时执行的效果：首先隐藏在起始点，速度为0，然后延时时间（偏移时间offsetMs）到达后就显示，开始运动了。最后第一个圆点等待最后一个圆点到达底部的功能也是一样：到达后隐藏在终点，速度不变且为0，一直等待最后一个圆点到达终点。

这样，才算一个完整的运动轨迹（这里范围为实际运行时间）：

`步骤`	`时间段`	`时间差`	`运动范围`	`速度变化`	`备注`
`1`	`0 ~ offsetMs`	`offsetMs`	`0° ~ 0°`	`0`	`隐藏`
`2`	`offsetMs ~ offsetMs + 0.5`	`0.5`	`0° ~ 160°`	`减速`	`显示`
`3`	`offsetMs + 0.5 ~ offsetMs + 2.5`	`2`	`160° ~ 180°`	`匀速`
`4`	`offsetMs + 2.5 ~ offsetMs + 3.5`	`1`	`180° ~ 360°`	`加速`
`5`	`offsetMs + 3.5 ~ offsetMs + 4.0`	`0.5`	`360° ~ 520°`	`减速`
`6`	`offsetMs + 4.0 ~ offsetMs + 6.0`	`2`	`520° ~ 540°`	`匀速`
`7`	`offsetMs + 6.0 ~ offsetMs + 7.0`	`1`	`540° ~ 720°`	`加速`
`8`	`offsetMs + 7.0 ~ 8.0`	`1-offsetMs`	`720° ~ 720°`	`0`	`隐藏`

其中，步骤5-7运动与步骤2-3重复，也就是实际看到运动效果的几个步骤。

之后又经过了如下优化：

经过多次卡表发现，一次运行的总时间为7s，但比例还是按上面的来测试中发现会出现挤压重叠现象，仔细查看原生动画，发现在匀速开始和结束的位置，并不都是160°和180°，五个圆点到达匀速的角度在逐渐变小，离开的角度也在逐渐变小。因此需要给每个圆点一个偏移角度为了进一步模仿动画在左上角慢慢靠近的追逐效果，上面所述的到达偏移角度要比离开的偏移角度大

这样，就有了下面轨迹参数的确定（这些参数是我测试出来比较理想的，可以自己去设置更精确的参数）：

/** * 创建动画 * * @param view 需执行的控件 * @param index 该控件执行的顺序 * @return 该控件的动画 */ private Animator createViewAnim(final View view, final int index) { long duration = 7000; // 一个周期（2圈）一共运行7000ms，固定值 int comeStepAngle = 22; // 到达的间隔角度 int goStepAngle = 16; // 离开的间隔角度 // 最小执行单位时间 final float minRunUnit = duration / 16; // 最小执行单位时间所占总时间的比例 double minRunPer = minRunUnit / duration; // 在差值器中实际值（Y坐标值），共8组 final double[] trueRunInOne = new double[]{ 0, 0, 160 / 720d - index * comeStepAngle / 720d, 180 / 720d - index * goStepAngle / 720d, 360 / 720d, 520 / 720d - index * comeStepAngle / 720d, 540 / 720d - index * goStepAngle / 720d, 1 }; // 动画开始的时间比偏移量。剩下的时间均摊到每个圆点上（本应该是length-1，但length效果更好） final float offset = (float) (index * (16 - 14) * minRunPer / mDotViews.length); // 在差值器中理论值（X坐标值），与realRunInOne对应 final double[] rawRunInOne = new double[]{ 0, offset + 0, offset + 1 * minRunPer, offset + 5 * minRunPer, offset + 7 * minRunPer, offset + 8 * minRunPer, offset + 12 * minRunPer, offset + 14 * minRunPer }; }

整个动画放在了一个自定义RelativeLayout里，圆点是通过代码动态添加的，圆点背景使用的是shape：

// 2、添加新控件 for (int i = 0; i < mDotViews.length; i++) { mDotViews[i] = new View(getContext()); View view = mDotViews[i]; LayoutParams lp = new LayoutParams(dotD, dotD); // 添加规则：底部 + 水平居中 lp.addRule(ALIGN_PARENT_BOTTOM); lp.addRule(CENTER_HORIZONTAL); // 调整位置 if (mHeight > mWidth) { lp.bottomMargin = (mHeight - mWidth)/2; } // 设置旋转中心点 view.setPivotX(dotR); view.setPivotY(-(halfSize - dotD)); // 背景 view.setBackgroundResource(R.drawable.shape_dot); // 修改点的背景颜色 GradientDrawable gradientDrawable = (GradientDrawable) view.getBackground(); gradientDrawable.setColor(dotColor); view.setVisibility(INVISIBLE); addView(view, lp); }

五个圆点的时间百分比轨迹图如下（这时PS画图也不好使了，还是要Android自己来，demo里有源代码）：

40-50岁女性如何留住月经!

【点击进入】

武汉名实生物医药科技有限责任公司国食健字，本品为保健食品,不可替代药品

查看

`五、核心代码`

private Animator createViewAnim(final View view, final int index) { ... // 各贝塞尔曲线控制点的Y坐标 final float p1_2 = calculateLineY(rawRunInOne[2], trueRunInOne[2], rawRunInOne[3], trueRunInOne[3], rawRunInOne[1]); final float p1_4 = calculateLineY(rawRunInOne[2], trueRunInOne[2], rawRunInOne[3], trueRunInOne[3], rawRunInOne[4]); final float p1_5 = calculateLineY(rawRunInOne[5], trueRunInOne[5], rawRunInOne[6], trueRunInOne[6], rawRunInOne[4]); final float p1_7 = calculateLineY(rawRunInOne[5], trueRunInOne[5], rawRunInOne[6], trueRunInOne[6], rawRunInOne[7]); // A 创建属性动画：绕着中心点旋转2圈 ObjectAnimator objAnim = ObjectAnimator.ofFloat(view, "rotation", 0, 720); // B 设置一个周期执行的时间 objAnim.setDuration(duration); // C 设置重复执行的次数：无限次重复执行下去 objAnim.setRepeatCount(ValueAnimator.INFINITE); // D 设置差值器 objAnim.setInterpolator(new TimeInterpolator() { @Override public float getInterpolation(float input) { if (input < rawRunInOne[1]) { // 1 等待开始 return 0; } else if (input < rawRunInOne[2]) { if (view.getVisibility() != VISIBLE) { view.setVisibility(VISIBLE); } // 2 底部 → 左上角：贝赛尔曲线1 // 先转换成[0, 1]范围 input = calculateNewPercent(rawRunInOne[1], rawRunInOne[2], 0, 1, input); return calculateBezierQuadratic(trueRunInOne[1], p1_2, trueRunInOne[2], input); } else if (input < rawRunInOne[3]) { // 3 左上角 → 顶部：直线 return calculateLineY(rawRunInOne[2], trueRunInOne[2], rawRunInOne[3], trueRunInOne[3], input); } else if (input < rawRunInOne[4]) { // 4 顶部 → 底部：贝赛尔曲线2 input = calculateNewPercent(rawRunInOne[3], rawRunInOne[4], 0, 1, input); return calculateBezierQuadratic(trueRunInOne[3], p1_4, trueRunInOne[4], input); } else if (input < rawRunInOne[5]) { // 5 底部 → 左上角：贝赛尔曲线3 input = calculateNewPercent(rawRunInOne[4], rawRunInOne[5], 0, 1, input); return calculateBezierQuadratic(trueRunInOne[4], p1_5, trueRunInOne[5], input); } else if (input < rawRunInOne[6]) { // 6 左上角 → 顶部：直线 return calculateLineY(rawRunInOne[5], trueRunInOne[5], rawRunInOne[6], trueRunInOne[6], input); } else if (input < rawRunInOne[7]) { // 7 顶部 → 底部：贝赛尔曲线4 input = calculateNewPercent(rawRunInOne[6], rawRunInOne[7], 0, 1, input); return calculateBezierQuadratic(trueRunInOne[6], p1_7, trueRunInOne[7], input); } else { // 8 消失 if (view.getVisibility() != INVISIBLE) { view.setVisibility(INVISIBLE); } return 1; } } }); return objAnim; }/** * 根据旧范围，给定旧值，计算在新范围中的值 * * @param oldStart 旧范围的开始值 * @param oldEnd 旧范围的结束值 * @param newStart 新范围的开始值 * @param newEnd 新范围的结束之 * @param value 给定旧值 * @return 新范围的值 */ private float calculateNewPercent(double oldStart, double oldEnd, double newStart, double newEnd, double value) { if ((value < oldStart && value < oldEnd) || (value > oldStart && value > oldEnd)) { throw new IllegalArgumentException(String.format("参数输入错误，value必须在[%f, %f]范围中", oldStart, oldEnd)); } return (float) ((value - oldStart) * (newEnd - newStart) / (oldEnd - oldStart)); }/** * 根据两点坐标形成的直线，计算给定X坐标在直线上对应的Y坐标值 * * @param x1 起点X坐标 * @param y1 起点Y坐标 * @param x2 终点X坐标 * @param y2 终点Y坐标 * @param x 给定的X坐标 * @return 给定X坐标对应的Y坐标 */ private float calculateLineY(double x1, double y1, double x2, double y2, double x) { if (x1 == x2) { return (float) y1; } return (float) ((x - x1) * (y2 - y1) / (x2 - x1) + y1); }/** * 计算贝塞尔二阶曲线的X（或Y）坐标值 * 给定起点、控制点、终点的X（或Y）坐标值，和给定时间t（∈[0, 1]），算出此时贝塞尔曲线的X（或Y）坐标值 * * @param p0 起点值 * @param p1 控制点值 * @param p2 终点值 * @param t 给定的时间 * @return 曲线的位置值 */ private float calculateBezierQuadratic(double p0, double p1, double p2, @FloatRange(from = 0, to = 1) double t) { double tmp = 1 - t; return (float) (tmp * tmp * p0 + 2 * tmp * t * p1 + t * t * p2); }public synchronized void setDotColor(int dotColor) { this.dotColor = dotColor; for (View view : mDotViews) { GradientDrawable gradientDrawable = (GradientDrawable) view.getBackground(); gradientDrawable.setColor(dotColor); } }http://www.2cto.com/kf/201610/553402_2.html

正文

一、源代码

二、背景

动起来：

三、动画的两个核心

3.1 TimeInterpolator

`3.2 TypeEvaluator`

`fraction：时间插值器的校正值 startValue：开始值 endValue：结束值 T：可以是float类的单值，也可以是坐标、颜色等`

`3.3 贝塞尔曲线`

`为了更自然，P1-P2一般情况下也是曲线在P2处的切线，这样就能算出P1的具体位置曲线上每个点的坐标x和y，x和y分别套用此公式`

`3.4 效果比较`

`4.1 组成与始末`

`4.2 动画剖析`

`五、核心代码`

相关阅读

js加载图片的宽度，js加载图片的宽度是多少

thinkphp自动加载localhost，ThinkPHP Constants

jqueryfileupload教程，jqueryload加载页面

jquery在新窗口打开，jquery load加载页面

go爬虫动态页面，爬虫获取动态加载数据

谷歌内核不能够播放html5，谷歌播放视频无法加载插件

js如何判断图片加载完毕，js如何判断图片加载成功或者失败

jquery页面下拉加载，jquery实现下拉菜单

目录[+]

一、源代码

二、背景

动起来：

三、动画的两个核心

3.1 TimeInterpolator

3.2 TypeEvaluator

fraction：时间插值器的校正值 startValue：开始值 endValue：结束值 T：可以是float类的单值，也可以是坐标、颜色等

3.3 贝塞尔曲线

为了更自然，P1-P2一般情况下也是曲线在P2处的切线，这样就能算出P1的具体位置 曲线上每个点的坐标x和y，x和y分别套用此公式

3.4 效果比较

4.1 组成与始末

4.2 动画剖析

五、核心代码

相关阅读

js加载图片的宽度，js加载图片的宽度是多少

thinkphp自动加载localhost，ThinkPHP Constants

jqueryfileupload教程，jqueryload加载页面

jquery在新窗口打开，jquery load加载页面

go爬虫动态页面，爬虫获取动态加载数据

谷歌内核不能够播放html5，谷歌播放视频无法加载插件

js如何判断图片加载完毕，js如何判断图片加载成功或者失败

jquery页面下拉加载，jquery实现下拉菜单

目录[+]

`3.2 TypeEvaluator`

`fraction：时间插值器的校正值 startValue：开始值 endValue：结束值 T：可以是float类的单值，也可以是坐标、颜色等`

`3.3 贝塞尔曲线`

`为了更自然，P1-P2一般情况下也是曲线在P2处的切线，这样就能算出P1的具体位置曲线上每个点的坐标x和y，x和y分别套用此公式`

`3.4 效果比较`

`4.1 组成与始末`

`4.2 动画剖析`

`五、核心代码`