Android 动画：你真的会使用插值器与估值器吗？

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发布时间：2019-06-29

本文共 10744 字，大约阅读时间需要 35 分钟。

1. 插值器（Interpolator）

1.1 简介

定义：一个接口

作用：设置属性值从初始值过渡到结束值的变化规律

如匀速、加速 & 减速等等

即确定了动画效果变化的模式，如匀速变化、加速变化等等

1.2 应用场景

实现非线性运动的动画效果

非线性运动：动画改变的速率不是一成不变的，如加速 & 减速运动都属于非线性运动

1.3 具体使用

a. 设置方式

插值器在动画的使用有两种方式：在XML / Java代码中设置：

设置方法1：在动画效果的XML代码中设置插值器属性android:interpolator

设置方法2：在 Java 代码中设置

Button mButton = (Button) findViewById(R.id.Button);        // 步骤1:创建 需要设置动画的 视图ViewAnimation alphaAnimation = new AlphaAnimation(1,0); // 步骤2：创建透明度动画的对象 & 设置动画效果 alphaAnimation.setDuration(3000); Interpolator overshootInterpolator = new OvershootInterpolator(); // 步骤3：创建对应的插值器类对象 alphaAnimation.setInterpolator(overshootInterpolator); // 步骤4：给动画设置插值器 mButton.startAnimation(alphaAnimation); // 步骤5：播放动画

那么使用插值器时的资源ID是什么呢？即有哪些类型的插值器可供我们使用呢？

下面将介绍 Android内置默认的插值器

b. 系统内置插值器类型

Android内置了 9 种内置的插值器实现：

作用	资源ID	对应的Java类
动画加速进行	@android:anim/accelerate_interpolator	AccelerateInterpolator
快速完成动画，超出再回到结束样式	@android:anim/overshoot_interpolator	OvershootInterpolator
先加速再减速	@android:anim/accelerate_decelerate_interpolator	AccelerateDecelerateInterpolator
先退后再加速前进	@android:anim/anticipate_interpolator	AnticipateInterpolator
先退后再加速前进，超出终点后再回终点	@android:anim/anticipate_overshoot_interpolator	AnticipateOvershootInterpolator
最后阶段弹球效果	@android:anim/bounce_interpolator	BounceInterpolator
周期运动	@android:anim/cycle_interpolator	CycleInterpolator
减速	@android:anim/decelerate_interpolator	DecelerateInterpolator
匀速	@android:anim/linear_interpolator	LinearInterpolator

使用时：

当在XML文件设置插值器时，只需传入对应的插值器资源ID即可

当在Java代码设置插值器时，只需创建对应的插值器对象即可

系统默认的插值器是AccelerateDecelerateInterpolator，即先加速后减速

系统内置插值器的效果图：

效果图

使用Android内置的插值器能满足大多数的动画需求

如果上述9个插值器无法满足需求，还可以自定义插值器

下面将介绍如何自定义插值器（Interpolator）

c. 自定义插值器

本质：根据动画的进度（0%-100%）计算出当前属性值改变的百分比

具体使用：自定义插值器需要实现 Interpolator / TimeInterpolator接口 & 复写getInterpolation（）

补间动画实现 Interpolator接口；属性动画实现TimeInterpolator接口

TimeInterpolator接口是属性动画中新增的，用于兼容Interpolator接口，这使得所有过去的Interpolator实现类都可以直接在属性动画使用

// Interpolator接口public interface Interpolator { // 内部只有一个方法 float getInterpolation(float input) { // 参数说明 // input值值变化范围是0-1，且随着动画进度（0% - 100% ）均匀变化 // 即动画开始时，input值 = 0；动画结束时input = 1 // 而中间的值则是随着动画的进度（0% - 100%）在0到1之间均匀增加 ...// 插值器的计算逻辑 return xxx； // 返回的值就是用于估值器继续计算的fraction值，下面会详细说明 } // TimeInterpolator接口 // 同上 public interface TimeInterpolator { float getInterpolation(float input); }

在学习自定义插值器前，我们先来看两个已经实现好的系统内置差值器：

匀速插值器：LinearInterpolator

先加速再减速插值器：AccelerateDecelerateInterpolator

// 匀速差值器：LinearInterpolator@HasNativeInterpolator  public class LinearInterpolator extends BaseInterpolator implements NativeInterpolatorFactory { // 仅贴出关键代码 ... public float getInterpolation(float input) { return input; // 没有对input值进行任何逻辑处理，直接返回 // 即input值 = fraction值 // 因为input值是匀速增加的，因此fraction值也是匀速增加的，所以动画的运动情况也是匀速的，所以是匀速插值器 } // 先加速再减速 差值器：AccelerateDecelerateInterpolator @HasNativeInterpolator public class AccelerateDecelerateInterpolator implements Interpolator, NativeInterpolatorFactory { // 仅贴出关键代码 ... public float getInterpolation(float input) { return (float)(Math.cos((input + 1) * Math.PI) / 2.0f) + 0.5f; // input的运算逻辑如下： // 使用了余弦函数，因input的取值范围是0到1，那么cos函数中的取值范围就是π到2π。 // 而cos(π)的结果是-1，cos(2π)的结果是1 // 所以该值除以2加上0.5后，getInterpolation()方法最终返回的结果值还是在0到1之间。只不过经过了余弦运算之后，最终的结果不再是匀速增加的了，而是经历了一个先加速后减速的过程 // 所以最终，fraction值 = 运算后的值 = 先加速后减速 // 所以该差值器是先加速再减速的 } }

从上面看出，自定义插值器的关键在于：对input值根据动画的进度（0%-100%）通过逻辑计算计算出当前属性值改变的百分比

下面我将用一个实例来说明该如何自定义插值器

实例

目的：写一个自定义Interpolator：先减速后加速

步骤1：根据需求实现Interpolator接口

DecelerateAccelerateInterpolator.java

/** * Created by Carson_Ho on 17/4/19. */public class DecelerateAccelerateInterpolator implements TimeInterpolator { @Override public float getInterpolation(float input) { float result; if (input <= 0.5) { result = (float) (Math.sin(Math.PI * input)) / 2; // 使用正弦函数来实现先减速后加速的功能，逻辑如下： // 因为正弦函数初始弧度变化值非常大，刚好和余弦函数是相反的 // 随着弧度的增加，正弦函数的变化值也会逐渐变小，这样也就实现了减速的效果。 // 当弧度大于π/2之后，整个过程相反了过来，现在正弦函数的弧度变化值非常小，渐渐随着弧度继续增加，变化值越来越大，弧度到π时结束，这样从0过度到π，也就实现了先减速后加速的效果 } else { result = (float) (2 - Math.sin(Math.PI * input)) / 2; } return result; // 返回的result值 = 随着动画进度呈先减速后加速的变化趋势 }

}

MainActivity.java

mButton = (Button) findViewById(R.id.Button);        // 创建动画作用对象：此处以Button为例        float curTranslationX = mButton.getTranslationX();        // 获得当前按钮的位置        ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(mButton, "translationX", curTranslationX, 300,curTranslationX); // 创建动画对象 & 设置动画 // 表示的是: // 动画作用对象是mButton // 动画作用的对象的属性是X轴平移 // 动画效果是:从当前位置平移到 x=1500 再平移到初始位置 animator.setDuration(5000); animator.setInterpolator(new DecelerateAccelerateInterpolator()); // 设置插值器 animator.start(); // 启动动画

效果图

差值器.gif

2. 估值器（TypeEvaluator）

2.1 简介

定义：一个接口

作用：设置属性值从初始值过渡到结束值的变化具体数值

插值器（Interpolator）决定值的变化规律（匀速、加速blabla），即决定的是变化趋势；而接下来的具体变化数值则交给
而估值器

属性动画特有的属性

2.2 应用场景

协助插值器实现非线性运动的动画效果

非线性运动：动画改变的速率不是一成不变的，如加速 & 减速运动都属于非线性运动

2.3 具体使用

a. 设置方式

ObjectAnimator anim = ObjectAnimator.ofObject(myView2, "height", new Evaluator()，1，3); // 在第4个参数中传入对应估值器类的对象 // 系统内置的估值器有3个： // IntEvaluator：以整型的形式从初始值 - 结束值 进行过渡 // FloatEvaluator：以浮点型的形式从初始值 - 结束值 进行过渡 // ArgbEvaluator：以Argb类型的形式从初始值 - 结束值 进行过渡

效果图

FloatEvaluator

IntEvaluator

如果上述内置的估值器无法满足需求，还可以自定义估值器
下面将介绍如何自定义插值器（Interpolator）

b. 自定义估值器

本质：根据插值器计算出当前属性值改变的百分比 & 初始值 & 结束值来计算当前属性具体的数值

如：动画进行了50%（初始值=100，结束值=200 ），那么匀速插值器计算出了当前属性值改变的百分比是50%，那么估值器则负责计算当前属性值 = 100 + （200-100）x50% = 150.

具体使用：自定义估值器需要实现 TypeEvaluator接口 & 复写evaluate()

public interface TypeEvaluator { public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) { // 参数说明 // fraction：插值器getInterpolation（）的返回值 // startValue：动画的初始值 // endValue：动画的结束值 ....// 估值器的计算逻辑 return xxx； // 赋给动画属性的具体数值 // 使用反射机制改变属性变化 // 特别注意 // 那么插值器的input值 和 估值器fraction有什么关系呢？ // 答：input的值决定了fraction的值：input值经过计算后传入到插值器的getInterpolation（），然后通过实现getInterpolation（）中的逻辑算法，根据input值来计算出一个返回值，而这个返回值就是fraction了 } }

在学习自定义插值器前，我们先来看一个已经实现好的系统内置差值器：浮点型插值器：FloatEvaluator

public class FloatEvaluator implements TypeEvaluator { // FloatEvaluator实现了TypeEvaluator接口 // 重写evaluate() public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) { // 参数说明 // fraction：表示动画完成度（根据它来计算当前动画的值） // startValue、endValue：动画的初始值和结束值 float startFloat = ((Number) startValue).floatValue(); return startFloat + fraction * (((Number) endValue).floatValue() - startFloat); // 初始值 过渡 到结束值 的算法是： // 1. 用结束值减去初始值，算出它们之间的差值 // 2. 用上述差值乘以fraction系数 // 3. 再加上初始值，就得到当前动画的值 } }

属性动画中的ValueAnimator.ofInt（） & ValueAnimator.ofFloat（）都具备系统内置的估值器，即FloatEvaluator & IntEvaluator

即系统已经默认实现了 如何从初始值过渡到结束值的逻辑

但对于ValueAnimator.ofObject（），从上面的工作原理可以看出并没有系统默认实现，因为对对象的动画操作复杂 & 多样，系统无法知道如何从初始对象过度到结束对象

因此，对于ValueAnimator.ofObject（），我们需自定义估值器（TypeEvaluator）来告知系统如何进行从初始对象过渡到结束对象的逻辑

自定义实现的逻辑如下

// 实现TypeEvaluator接口public class ObjectEvaluator implements TypeEvaluator{ // 复写evaluate（） // 在evaluate（）里写入对象动画过渡的逻辑 @Override public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) { // 参数说明 // fraction：表示动画完成度（根据它来计算当前动画的值） // startValue、endValue：动画的初始值和结束值 ... // 写入对象动画过渡的逻辑 return value; // 返回对象动画过渡的逻辑计算后的值 }

实例说明

下面我将用实例说明该如何自定义TypeEvaluator接口并通过ValueAnimator.ofObject（）实现动画效果

实现的动画效果：一个圆从一个点移动到另外一个点

效果图

步骤1：定义对象类

因为ValueAnimator.ofObject（）是面向对象操作的，所以需要自定义对象类。

本例需要操作的对象是 圆的点坐标
Point.java

public class Point { // 设置两个变量用于记录坐标的位置 private float x; private float y; // 构造方法用于设置坐标 public Point(float x, float y) { this.x = x; this.y = y; } // get方法用于获取坐标 public float getX() { return x; } public float getY() { return y; } }

步骤2：根据需求实现TypeEvaluator接口

实现TypeEvaluator接口的目的是自定义如何从初始点坐标过渡到结束点坐标；

本例实现的是一个从左上角到右下角的坐标过渡逻辑。

效果图

PointEvaluator.java

// 实现TypeEvaluator接口public class PointEvaluator implements TypeEvaluator { // 复写evaluate（） // 在evaluate（）里写入对象动画过渡的逻辑 @Override public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) { // 将动画初始值startValue 和 动画结束值endValue 强制类型转换成Point对象 Point startPoint = (Point) startValue; Point endPoint = (Point) endValue; // 根据fraction来计算当前动画的x和y的值 float x = startPoint.getX() + fraction * (endPoint.getX() - startPoint.getX()); float y = startPoint.getY() + fraction * (endPoint.getY() - startPoint.getY()); // 将计算后的坐标封装到一个新的Point对象中并返回 Point point = new Point(x, y); return point; } }

上面步骤是根据需求自定义TypeEvaluator的实现

下面将讲解如何通过对 Point 对象进行动画操作，从而实现整个自定义View的动画效果。

步骤3：将属性动画作用到自定义View当中

MyView.java

/** * Created by Carson_Ho on 17/4/18. */public class MyView extends View { // 设置需要用到的变量 public static final float RADIUS = 70f;// 圆的半径 = 70 private Point currentPoint;// 当前点坐标 private Paint mPaint;// 绘图画笔 // 构造方法(初始化画笔) public MyView(Context context, AttributeSet attrs) { super(context, attrs); // 初始化画笔 mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG); mPaint.setColor(Color.BLUE); } // 复写onDraw()从而实现绘制逻辑 // 绘制逻辑:先在初始点画圆,通过监听当前坐标值(currentPoint)的变化,每次变化都调用onDraw()重新绘制圆,从而实现圆的平移动画效果 @Override protected void onDraw(Canvas canvas) { // 如果当前点坐标为空(即第一次) if (currentPoint == null) { currentPoint = new Point(RADIUS, RADIUS); // 创建一个点对象(坐标是(70,70)) // 在该点画一个圆:圆心 = (70,70),半径 = 70 float x = currentPoint.getX(); float y = currentPoint.getY(); canvas.drawCircle(x, y, RADIUS, mPaint); // (重点关注)将属性动画作用到View中 // 步骤1:创建初始动画时的对象点 & 结束动画时的对象点 Point startPoint = new Point(RADIUS, RADIUS);// 初始点为圆心(70,70) Point endPoint = new Point(700, 1000);// 结束点为(700,1000) // 步骤2:创建动画对象 & 设置初始值 和 结束值 ValueAnimator anim = ValueAnimator.ofObject(new PointEvaluator(), startPoint, endPoint); // 参数说明 // 参数1：TypeEvaluator 类型参数 - 使用自定义的PointEvaluator(实现了TypeEvaluator接口) // 参数2：初始动画的对象点 // 参数3：结束动画的对象点 // 步骤3：设置动画参数 anim.setDuration(5000); // 设置动画时长 // 步骤3：通过 值 的更新监听器，将改变的对象手动赋值给当前对象 // 此处是将 改变后的坐标值对象 赋给 当前的坐标值对象 // 设置 值的更新监听器 // 即每当坐标值（Point对象）更新一次,该方法就会被调用一次 anim.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() { @Override public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) { currentPoint = (Point) animation.getAnimatedValue(); // 将每次变化后的坐标值（估值器PointEvaluator中evaluate（）返回的Piont对象值）到当前坐标值对象（currentPoint） // 从而更新当前坐标值（currentPoint） // 步骤4：每次赋值后就重新绘制，从而实现动画效果 invalidate(); // 调用invalidate()后,就会刷新View,即才能看到重新绘制的界面,即onDraw()会被重新调用一次 // 所以坐标值每改变一次,就会调用onDraw()一次 } }); anim.start(); // 启动动画 } else { // 如果坐标值不为0,则画圆 // 所以坐标值每改变一次,就会调用onDraw()一次,就会画一次圆,从而实现动画效果 // 在该点画一个圆:圆心 = (30,30),半径 = 30 float x = currentPoint.getX(); float y = currentPoint.getY(); canvas.drawCircle(x, y, RADIUS, mPaint); } } }

步骤4：在布局文件加入自定义View空间

activity_main.xml

步骤5：在主代码文件设置显示视图

MainActivity.java

public class MainActivity extends AppCompatActivity { @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); } }