動畫：Interpolator插值器使用和自定義詳解

作者：Android開發編程 2021-12-02 18:05:21

移動開發 Android

屬性動畫可以對某個屬性做動畫，而插值器（TimeInterpolator）和估值器（TypeEvaluator）,那么今天我們了解下插值器TimeInterpolator；.

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前言

屬性動畫可以對某個屬性做動畫，而插值器(TimeInterpolator)和估值器(TypeEvaluator)在其中扮演了重要角色;

那么今天我們了解下插值器TimeInterpolator;

一、插值器介紹

1、Interpolator有什么用

Interpolator 被用來修飾動畫效果，定義動畫的變化率;
在Android源碼中對應的接口類為TimeInterpolator，通過輸入均勻變化的0~1之間的值;
可以得到勻速、正加速、負加速、無規則變加速等0~1之間的變化曲線;

2、應用場景

實現非線性運動的動畫效果;
非線性運動是指動畫改變的速率不是一成不變的，如加速、減速運動的動畫效果;
實現復雜的曲線動畫，回彈效果自定義等都需要自定義插值器;

3、Android系統提供的插值器類型

AccelerateDecelerateInterpolator 在動畫開始與結束比較慢，中間加速
AccelerateInterpolator 加速
AnticipateInterpolator 開始的時候向后然后向前甩
AnticipateOvershootInterpolator 開始的時候向后然后向前甩一定值后返回最后的值
BounceInterpolator 動畫結束的時候彈起
CycleInterpolator 動畫循環播放特定的次數，速率改變沿著正弦曲線
DecelerateInterpolator 減速
LinearInterpolator 以常量速率改變
OvershootInterpolator 向前甩一定值后再回到原來位置

二、插值器應用

插值器的使用有兩種方式：在XML和代碼中使用

1、xml

XML動畫文件使用插值器時，需要設置系統設置的對應的插值器資源ID

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 
<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"> 
    <alpha 
        android:fromAlpha="1.0" 
        android:toAlpha="0.1" 
        android:duration="2000" 
        android:repeatMode="reverse" 
        android:repeatCount="infinite" 
        android:interpolator="@android:anim/linear_interpolator"/> 
</set>

2、代碼中使用

代碼使用插值器時，只需創建對應的插值器對象，然后設置給動畫對象;也可以加載xml文件中配置的插值器;
利用view的setInterpolator(Context context, @AnimRes @InterpolatorRes int resID)設置插值器;

//創建一個漸變透明度的動畫，從透明到完全不透明 
AlphaAnimation alphaAnimation = new AlphaAnimation(0.1f, 1.0f); 
//設置動畫時長 
alphaAnimation.setDuration(5000); 
//設置動畫重復方式 
alphaAnimation.setRepeatMode(AlphaAnimation.REVERSE); 
//設置動畫播放次數 
alphaAnimation.setRepeatCount(AlphaAnimation.INFINITE); 
//設置勻速插值器 
alphaAnimation.setInterpolator(new LinearInterpolator()); 
//為View開啟指定類型動畫 
imageView.startAnimation(alphaAnimation)

使用Android內置的插值器能滿足大多數的動畫需求;
如果系統提供的插值器無法滿足需求，還可以自定義插值器;

三、自定義插值器

1、實現方式

自定義插值器需要實現Interpolator或TimeInterpolator接口，并復寫getInterpolation()方法;
補間動畫實現 Interpolator接口;屬性動畫實現TimeInterpolator接口;
TimeInterpolator接口是屬性動畫中新增的，用于兼容Interpolator接口，這使得所有過去的Interpolator實現類都可以直接在屬性動畫使用;

Interpolator接口和TimeInterpolator接口說明如下：

// Interpolator接口 
public interface Interpolator {   
    // 內部只有一個方法：getInterpolation() 
     float getInterpolation(float input) {   
        // 參數說明 
        // input值值變化范圍是0-1，且隨著動畫進度（0% - 100% ）均勻變化 
        // 即動畫開始時，input值 = 0；動畫結束時input = 1 
        // 而中間的值則是隨著動畫的進度（0% - 100%）在0到1之間均勻增加 
      ...// 插值器的計算邏輯 
      return xxx； 
      // 返回的值就是用于估值器繼續計算的fraction值，下面會詳細說明 
    }   
// TimeInterpolator接口 
public interface TimeInterpolator {   
    float getInterpolation(float input){ 
// input值值變化范圍是0-1，且隨著動畫進度（0% - 100% ）均勻變化 
      ...// 插值器的計算邏輯 
    };   
}

自定義插值器的關鍵在于：對input值根據動畫的進度(0%-100%)通過邏輯計算從而計算出當前屬性值改變的百分比;

2、自定義插值器

寫一個自定義Interpolator：先減速后加速

/* 
 * 根據需求實現Interpolator接口 
 * TestInterpolator.java 
 */ 
public class TestInterpolator implements TimeInterpolator { 
    @Override 
    public float getInterpolation(float input) { 
        float result; 
        if (input <= 0.5) { 
            result = (float) (Math.sin(Math.PI * input)) / 2; 
            // 使用正弦函數來實現先減速后加速的功能，邏輯如下： 
            // 因為正弦函數初始弧度變化值非常大，剛好和余弦函數是相反的 
            // 隨著弧度的增加，正弦函數的變化值也會逐漸變小，這樣也就實現了減速的效果。 
            // 當弧度大于π/2之后，整個過程相反了過來，現在正弦函數的弧度變化值非常小，漸漸隨著弧度繼續增加，變化值越來越大，弧度到π時結束，這樣從0過度到π，也就實現了先減速后加速的效果 
        } else { 
            result = (float) (2 - Math.sin(Math.PI * input)) / 2; 
        } 
        return result; 
        // 返回的result值 = 隨著動畫進度呈先減速后加速的變化趨勢 
    } 
} 
/* 
 * 步驟設置使用 
 * Test.java 
 */ 
 //  創建動畫作用對象：此處以Button為例 
 mButton = (Button) findViewById(R.id.Button); 
 //  獲得當前按鈕的位置 
float curTranslationX = mButton.getTranslationX(); 
//  創建動畫對象 & 設置動畫 
ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(mButton, "translationX", curTranslationX, 300,curTranslationX); 
// 表示的是: 
// 動畫作用對象是mButton 
// 動畫作用的對象的屬性是X軸平移 
// 動畫效果是:從當前位置平移到 x=1500 再平移到初始位置 
//  設置步驟1中設置好的插值器：先減速后加速 
animator.setInterpolator(new TestInterpolator()); 
// 啟動動畫 
animator.start();

3、貝塞爾曲線的插值器

(1)先使用貝塞爾曲線數值生成工具來獲取想要的曲線數值

工具網站：https://cubic-bezier.com/;
拉拽左邊圖像的2個點，調整出符合效果的圖形;
點擊Go按鍵，可看到紅色與藍色的方塊運動狀態，調節自己想要的效果;
將4個參數運用到下面的代碼中;

(2)代碼運用

ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(mButton, "translationX", curTranslationX, 300,curTranslationX); 
EaseCubicInterpolator interpolator = new EaseCubicInterpolator(0.31f, 0.85f,0.77f, 0.14f); 
animator.setInterpolator(interpolator)

(3)貝塞爾曲線插值器

import android.graphics.PointF; 
import android.view.animation.Interpolator; 
/** 
 * 緩動三次方曲線插值器.(基于三次方貝塞爾曲線) 
 */ 
public class EaseCubicInterpolator implements Interpolator { 
    private final static int ACCURACY = 4096; 
    private int mLastI = 0; 
    private final PointF mControlPoint1 = new PointF(); 
    private final PointF mControlPoint2 = new PointF(); 
    /** 
     * 設置中間兩個控制點 
     * 
     * 在線工具: http://cubic-bezier.com 
     * 
     * @param x1 
     * @param y1 
     * @param x2 
     * @param y2 
     */ 
    public EaseCubicInterpolator(float x1, float y1, float x2, float y2) { 
        mControlPoint1.x = x1; 
        mControlPoint1.y = y1; 
        mControlPoint2.x = x2; 
        mControlPoint2.y = y2; 
    } 
    @Override 
    public float getInterpolation(float input) { 
        float t = input; 
        // 近似求解t的值[0,1] 
        for (int i = mLastI; i < ACCURACY; i++) { 
            t = 1.0f * i / ACCURACY; 
            double x = cubicCurves(t, 0, mControlPoint1.x, mControlPoint2.x, 1); 
            if (x >= input) { 
                mLastI = i; 
                break; 
            } 
        } 
        double value = cubicCurves(t, 0, mControlPoint1.y, mControlPoint2.y, 1); 
        if (value > 0.999d) { 
            value = 1; 
            mLastI = 0; 
        } 
        return (float) value; 
    } 
    /** 
     * 求三次貝塞爾曲線(四個控制點)一個點某個維度的值.<br> 
     * <p> 
     * 
     * @param t      取值[0, 1] 
     * @param value0 
     * @param value1 
     * @param value2 
     * @param value3 
     * @return 
     */ 
    public static double cubicCurves(double t, double value0, double value1, 
                                     double value2, double value3) { 
        double value; 
        double u = 1 - t; 
        double tt = t * t; 
        double uu = u * u; 
        double uuu = uu * u; 
        double ttt = tt * t; 
        value = uuu * value0; 
        value += 3 * uu * t * value1; 
        value += 3 * u * tt * value2; 
        value += ttt * value3; 
        return value; 
    } 
}

總結

要實現復雜的動畫效果時，就要自定義插值器，其實插值器還是的學習算法;

大家一起加油;

責任編輯：姜華來源： Android開發編程