1、前 言
动画曲线是属性关于时间的变化函数,决定属性变化时产生动画的运动轨迹。某一时刻下动画曲线的斜率代表动画的速度,对应属性变化的快慢。
一条优秀的动画曲线具备连续光滑、符合用户意图、符合物理世界客观规律的特点。我们可结合用户的使用场景和意图,为动效选取合适的动画曲线。
根据动画曲线是否符合物理世界客观规律,可将其分为物理曲线(ArkUI当前提供了多种物理弹簧曲线)和传统曲线两种类型。相比于传统曲线,物理曲线产生的运动轨迹更加符合用户认知,有助于创造自然生动的动画效果,建议优先使用物理曲线。
2、阻尼弹簧曲线(物理曲线)
阻尼弹簧曲线(简称弹簧曲线)对应的阻尼弹簧系统中,偏离平衡位置的物体一方面受到弹簧形变产生的反向作用力,被迫发生振动。另一方面,阻尼的存在为物体振动提供阻力。除阻尼为0的特殊情况,物体在振动过程中振幅不断减小,且最终趋于0,其轨迹对应的动画曲线自然连续。
采用弹簧曲线的动画在达终点时动画速度为0,不会产生动画“戛然而止”的观感,以避免影响用户体验。
【之前的文章中,我们有简单弹簧曲线动画的基本使用,详见👉🏻 鸿蒙动画开发03——弹簧曲线动画】
ArkUI提供了四种阻尼弹簧曲线接口。
1)springMotion
创建弹性动画,动画时长由曲线参数、属性变化值大小和弹簧初速度自动计算,开发者指定的动画时长不生效。
springMotion不提供速度设置接口,速度通过继承获得,无需开发者指定。对于某个属性,如果当前存在正在运行的springMotion或者responsiveSpringMotion类型动画,新创建的弹簧动画将停止正在运行的动画,并继承其当前时刻的动画属性值和速度作为新建动画的初始状态。【接口提供默认参数】接口定义如下:
// 下面的方法是从这里导入使用👉🏻 import { curves } from '@kit.ArkUI'
function springMotion(response?: number, dampingFraction?: number, overlapDuration?: number): ICurve;
参数解释如下:
决定弹簧复位的速度。默认值:0.55(秒),取值范围:(0, +∞),设置小于等于0的值时,按默认值0.55处理。
0表示无阻尼,一直处于震荡状态;大于0小于1的值为欠阻尼,运动过程中会超出目标值;等于1为临界阻尼;大于1为过阻尼,运动过程中逐渐趋于目标值。默认值:0.825(秒),取值范围:[0, +∞),设置小于0的值时,按默认值0.825处理。
-
response: 弹簧自然振动周期
-
dampingFraction:阻尼系数
-
overlapDuration:弹性动画衔接时长。发生动画继承时,如果前后两个弹性动画response不一致,response参数会在overlapDuration时间内平滑过渡。默认值:0,单位:秒,取值范围:[0, +∞),设置小于0的值时,按默认值0处理。
使用示例如下:
import { curves } from '@kit.ArkUI'
curves.springMotion() // 创建一个默认弹性动画曲线
curves.springMotion(0.5) // 创建指定response、其余参数默认的弹性动画曲线
curves.springMotion(0.5, 0.6) // 创建指定response和dampingFraction、其余参数默认的弹性动画曲线
curves.springMotion(0.5, 0.6, 0) // 创建三个参数均自定义的弹性动画曲线
2)responsiveSpringMotion
这是springMotion动画的一种特例(仅默认参数不同)。一般用于跟手做成动画的场景,离手时可用springMotion创建动画(离手阶段动画将自动继承跟手阶段动画速度,完成动画衔接)。
当新动画的overlapDuration参数不为0,且当前属性的上一个springMotion动画还未结束时,response和dampingFraction将在overlapDuration指定的时间内,从旧动画的参数值过渡到新动画的参数值。接口定如下:
function responsiveSpringMotion(response?: number, dampingFraction?: number, overlapDuration?: number): ICurve;
使用方式和参数与springMotion类似,这里不再赘述。
3)interpolatingSpring
适合于需要指定初速度的动效场景,动画时长同样由接口参数自动计算,开发者在动画接口中指定的时长不生效。
曲线接口提供速度入参,且由于接口对应一条从0到1的阻尼弹簧曲线,实际动画值根据曲线进行插值计算。所以速度也应该为归一化速度,其值等于动画属性改变的绝对速度除以动画属性改变量。因此不适合于动画起点属性值和终点属性值相同的场景,此时动画属性改变量为0,归一化速度不存在。接口定义如下:
function interpolatingSpring(velocity: number, mass: number, stiffness: number, damping: number): ICurve;
参数解释如下:
外部因素对弹性动效产生的影响参数,目的是保证对象从之前的运动状态平滑地过渡到弹性动效。该速度是归一化速度,其值等于动画开始时的实际速度除以动画属性改变值。取值范围:(-∞, +∞)
弹性系统的受力对象,会对弹性系统产生惯性影响。质量越大,震荡的幅度越大,恢复到平衡位置的速度越慢。取值范围:(0, +∞),设置的值小于等于0时,按1处理。
表示物体抵抗施加的力而形变的程度。刚度越大,抵抗变形的能力越强,恢复到平衡位置的速度越快。取值范围:(0, +∞),设置的值小于等于0时,按1处理。
-
velocity: 初始速度
-
mass:质量
-
stiffness:刚度
用于描述系统在受到扰动后震荡及衰减的情形。阻尼越大,弹性运动的震荡次数越少、震荡幅度越小。取值范围:(0, +∞),设置的值小于等于0时,按1处理。
-
stiffness:阻尼
4)springCurve
适合于需要直接指定动画时长的场景。springCurve接口与interpolatingSpring接口几乎一致,但是对于采用springCurve的动画,会将曲线的物理时长映射到指定的时长,相当于在时间轴上拉伸或压缩曲线,破坏曲线原本的物理规律,因此不建议开发者使用。
function springCurve(velocity: number, mass: number, stiffness: number, damping: number): ICurve;
效果参考
代码如下:
import { curves } from '@kit.ArkUI';
class Spring {
public title: string;
public subTitle: string;
public iCurve: ICurve;
constructor(title: string, subTitle: string, iCurve: ICurve) {
this.title = title;
this.iCurve = iCurve;
this.subTitle = subTitle;
}
}
// 弹簧组件
@Component
struct Motion {
@Prop dRotate: number = 0
private title: string = ""
private subTitle: string = ""
private iCurve: ICurve | undefined = undefined
build() {
Column() {
Circle()
.translate({ y: this.dRotate })
.animation({ curve: this.iCurve, iterations: -1 })
.foregroundColor('#317AF7')
.width(30)
.height(30)
Column() {
Text(this.title)
.fontColor(Color.Black)
.fontSize(10).height(30)
Text(this.subTitle)
.fontColor(0xcccccc)
.fontSize(10).width(50)
}
.borderWidth({ top: 1 })
.borderColor(0xf5f5f5)
.width(80)
.alignItems(HorizontalAlign.Center)
.height(100)
}
.height(110)
.margin({ bottom: 5 })
.alignItems(HorizontalAlign.Center)
}
}
@Entry
@Component
export struct SpringCurve {
@State dRotate: number = 0;
private springs: Spring[] = [
new Spring('springMotion', '周期1, 阻尼0.25', curves.springMotion(1, 0.25)),
new Spring('responsive' + '\n' + 'SpringMotion', '弹性跟手曲线', curves.responsiveSpringMotion(1, 0.25)),
new Spring('interpolating' + '\n' + 'Spring', '初始速度10,质量1, 刚度228, 阻尼30', curves.interpolatingSpring(10, 1, 228, 30)),
new Spring('springCurve', '初始速度10, 质量1, 刚度228, 阻尼30', curves.springCurve(10, 1, 228, 30))
];
build() {
Row() {
ForEach(this.springs, (item: Spring) => {
Motion({ title: item.title, subTitle: item.subTitle, iCurve: item.iCurve, dRotate: this.dRotate })
})
}
.justifyContent(FlexAlign.Center).alignItems(VerticalAlign.Bottom)
.width('100%')
.height(437)
.margin({ top: 20 })
.onClick(() => {
this.dRotate = -50;
})
}
}
3、传统曲线
我们开发中常见的插值器:Linear、Ease、EaseIn、EaseOut、EaseInOut等,这些基于三阶贝塞尔曲线的数学公式,通过调整曲线形状来带来缓入缓出的效果,我们归为传统曲线。
对于同一条传统曲线,由于不具备物理含义,其形状不会因为用户行为发生任何改变,缺少物理动画的自然感和生动感。建议优先采用物理曲线创建动画,将传统曲线作为辅助用于极少数必要场景中。
ArkUI提供了贝塞尔曲线、阶梯曲线等传统曲线接口。支持的参数如下:
名称 | 说明 |
Linear | 表示动画从头到尾的速度都是相同的。 |
Ease | 表示动画以低速开始,然后加快,在结束前变慢,cubic-bezier(0.25, 0.1, 0.25, 1.0)。 |
EaseIn | 表示动画以低速开始,cubic-bezier(0.42, 0.0, 1.0, 1.0)。 |
EaseOut | 表示动画以低速结束,cubic-bezier(0.0, 0.0, 0.58, 1.0)。 |
EaseInOut | 表示动画以低速开始和结束,cubic-bezier(0.42, 0.0, 0.58, 1.0)。 |
FastOutSlowIn | 标准曲线,cubic-bezier(0.4, 0.0, 0.2, 1.0)。 |
LinearOutSlowIn | 减速曲线,cubic-bezier(0.0, 0.0, 0.2, 1.0)。 |
FastOutLinearIn | 加速曲线,cubic-bezier(0.4, 0.0, 1.0, 1.0)。 |
ExtremeDeceleration | 急缓曲线,cubic-bezier(0.0, 0.0, 0.0, 1.0)。 |
Sharp | 锐利曲线,cubic-bezier(0.33, 0.0, 0.67, 1.0)。 |
Rhythm | 节奏曲线,cubic-bezier(0.7, 0.0, 0.2, 1.0)。 |
Smooth | 平滑曲线,cubic-bezier(0.4, 0.0, 0.4, 1.0)。 |
Friction | 阻尼曲线,cubic-bezier(0.2, 0.0, 0.2, 1.0)。 |
我们以场景的几个动画曲线作为示例,效果如下:
代码如下:
class MyCurve {
public title: string;
public curve: Curve;
public color: Color | string;
constructor(title: string, curve: Curve, color: Color | string = '') {
this.title = title;
this.curve = curve;
this.color = color;
}
}
const myCurves: MyCurve[] = [
new MyCurve(' Linear', Curve.Linear, '#317AF7'),
new MyCurve(' Ease', Curve.Ease, '#D94838'),
new MyCurve(' EaseIn', Curve.EaseIn, '#DB6B42'),
new MyCurve(' EaseOut', Curve.EaseOut, '#5BA854'),
new MyCurve(' EaseInOut', Curve.EaseInOut, '#317AF7'),
new MyCurve(' FastOutSlowIn', Curve.FastOutSlowIn, '#D94838')
]
@Entry
@Component
export struct CurveDemo {
@State dRotate: number = 0; // 旋转角度
build() {
Column() {
// 曲线图例
Grid() {
ForEach(myCurves, (item: MyCurve) => {
GridItem() {
Column() {
Row()
.width(30)
.height(30)
.borderRadius(15)
.backgroundColor(item.color)
Text(item.title)
.fontSize(15)
.fontColor(0x909399)
}
.width('100%')
}
})
}
.columnsTemplate('1fr 1fr 1fr')
.rowsTemplate('1fr 1fr 1fr 1fr 1fr')
.padding(10)
.width('100%')
.height(300).margin({top:50})
Stack() {
// 摆动管道
Row()
.width(290)
.height(290)
.border({
width: 15,
color: 0xE6E8EB,
radius: 145
})
ForEach(myCurves, (item: MyCurve) => {
// 小球
Column() {
Row()
.width(30)
.height(30)
.borderRadius(15)
.backgroundColor(item.color)
}
.width(20)
.height(300)
.rotate({ angle: this.dRotate })
.animation({ duration: 2000, iterations: -1, curve: item.curve, delay: 100 })
})
}
.width('100%')
.height(200)
.onClick(() => {
this.dRotate ? null : this.dRotate = 360;
})
}
.width('100%')
}
}