CAAnimation(二) 动画的原理

2017-04-02

CAAnimation的原理

在官方文档的章节 “Layer Trees Reflect Different Aspects of the Animation State” 中讲到了动画的原理，在任何一个Core Animation系统中都有三个Layer Tree

Model Layer Tree ： Model树，用来储存任何动画的Target Value，比如我要旋转ALayer的Transform，ALayer本身就是在这个树中，也是我们交互最多的
Presentation Tree ：展示树，虽然叫展示树，但是它并不是真是的显示在屏幕上，而是Model树的一份拷贝，当动画执行过程中，变动的是这个树上的数值，如果想要获取到实时的数值，可以通过属性presentationLayer来访问
Render Tree：渲染树，这个才是最终显示在屏幕上使用的对象，它是Core Animation 的私有类，无法访问

可以看到官方文档给出的图解

Three tree

通过文档解释我们可以了解到，每一个Layer动画在执行时，都存在三份，原本的Layer数据层Model，和动画的操作层Presentation，以及显示图层Render，这个概念会收到动画一些设定影响，比如 “isCumulative”

CAAnimation是所有动画的基类，其自身提供一些动画效果的控制能力，以及通过实现协议CAMediaTiming来完成一些通用动画设定

1	timeSelf = (timeParent - beginTime) * speed + timeOffset

用于控制自身时间和父级时间的关系，在文档中说，一个实用的例子就是通过设置speed=0，然后设定一个timeOffset=5来达到暂停效果，让动画始终停止在5s时候的状态

fillMode的可选值有四个 backwards（开始）、 forwards（结束）、both （开始和结束）、removed（移除）

比较奇怪的是这个Both开始和结束，猜测是根据在动画结束后，当时处于何种状态就展示哪种状态，默认值为移除

根据文章动画的继承树描述，我们可以得知 CAPropertyAnimation继承于CAAnimation，自身和基类主要提供了以下方法

属性	能力	提供者
keyPath	决定了在哪个属性上做动画，很重要！！	CAPropertyAnimation
isAdditive	是否影响到原图层Model Tree，参见动画的继承树	CAPropertyAnimation
isCumulative	是否以前一个动画的结束值，作为当前动画的开始值	CAPropertyAnimation
valueFunction	value控制函数	CAPropertyAnimation

在 CAPropertyAnimation 的基础上，衍生出了关键帧动画(CAKeyframeAnimation) 和基本动画 (CABasicAnimation)

CABasicAnimation 提供了以下三个值，来控制动画，注意这三个值都是id类型的，是因为根据 CAPropertyAnimation中 keyPath的不同，会使用不同的单位

属性	范围
fromValue	从fromValue到Render Tree的当前Value
toValue	从Render Tree的当前Value到 toValue
byValue	从Render Tree的当前Value 到当前Value加上byValue

可以使用的组合方式分为两种

与Basic动画不同的是，KeyFrame动画是通过关键帧来控制的动画，其包括的属性如下

属性	类型	范围
keyTimes	NSArray<NSNumber *>	关键帧设定，是一个数组，但是必须是由0到1组成，其会根据百分比与CAMediaTiming协议设定的duration进行换算
values	NSArray	类似于Basic的value，但是是一个数组，对应每一个keyTimes
path	CGPathRef	与values二选一，会把path自动平分成value值
timingFunctions	NSArray	时间函数，也是数组，可以针对不同的关键帧之间用不同的时间函数
calculationMode	NSString	积累模式
tensionValues	NSArray	一些状态控制参数，不太懂
continuityValues	NSArray	一些状态控制参数，不太懂
biasValues	NSArray	一些状态控制参数，不太懂
rotationMode	NSString	可以设定`auto' 和` autoReverse’ 默认是nil，用来控制什么tangent切角关系

上边一堆高大上的属性，只需要记住的是 前三个 keyTimes、values、path。其中values和path是二选一，而keyTimes的设置方式是

1
2
3

CAKeyframeAnimation *animation = [CAKeyframeAnimation animation];
[animation setDuration:10];
[animation setKeyTimes:@[@0.0,@0.1,@0.5,@1.0]];

此时动画的设置时长是10秒，关键帧设置到了0、0.1、0.5、1.0就是 0秒、1秒、5秒、10秒四个时刻