Android 中 View 炸裂特效的实现分析

Posted by liangfei on 2015-09-30

前几天微博上被一个很优秀的 Android 开源组件刷屏了 - ExplosionField,效果非常酷炫,有点类似 MIUI 卸载 APP 时的动画,先来感受一下。

ExplosionField 不但效果很拉风,代码写得也相当好,让人忍不住要拿来好好读一下。

创建 ExplosionField

ExplosionField 继承自 View,在 onDraw 方法中绘制动画特效,并且它提供了一个 attach2Window 方法,可以把 ExplosionField 最为一个子 View 添加到 Activity 上的 root view 中。

public static ExplosionField attach2Window(Activity activity) {
ViewGroup rootView = (ViewGroup) activity.findViewById(Window.ID_ANDROID_CONTENT);
ExplosionField explosionField = new ExplosionField(activity);
rootView.addView(explosionField, new ViewGroup.LayoutParams(
ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT, ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT));
return explosionField;
}

explosionFieldLayoutParams 属性都被设置为 MATCH_PARENT
这样一来,一个 view 炸裂出来的粒子可以绘制在整个 Activity 所在的区域。

知识点:可以用 Window.ID_ANDROID_CONTENT 来替代 android.R.id.content

炸裂之前的震动效果

在 View 的点击事件中,调用 mExplosionField.explode(v)之后,View 首先会震动,然后再炸裂。

震动效果比较简单,设定一个 [0, 1] 区间 ValueAnimator,然后在 AnimatorUpdateListeneronAnimationUpdate 中随机平移 x 和 y坐标,最后把 scale 和 alpha 值动态减为 0。

int startDelay = 100;
ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f).setDuration(150);
animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {

Random random = new Random();

@Override
public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
view.setTranslationX((random.nextFloat() - 0.5f) * view.getWidth() * 0.05f);
view.setTranslationY((random.nextFloat() - 0.5f) * view.getHeight() * 0.05f);

}
});
animator.start();
view.animate().setDuration(150).setStartDelay(startDelay).scaleX(0f).scaleY(0f).alpha(0f).start();

根据 View 创建一个 bitmap

View 震动完了就开始进行最难的炸裂,并且炸裂是跟隐藏同时进行的,先来看一下炸裂的 API - void explode(Bitmap bitmap, Rect bound, long startDelay, long duration)

前两个参数 bitmap 和 bound 是关键,通过 View 来创建 bitmap 的代码比较有意思。

如果 View 是一个 ImageView,并且它的 Drawable 是一个 BitmapDrawable 就可以直接获取这个 Bitmap。

if (view instanceof ImageView) {
Drawable drawable = ((ImageView) view).getDrawable();
if (drawable != null && drawable instanceof BitmapDrawable) {
return ((BitmapDrawable) drawable).getBitmap();
}
}

如果不是一个 ImageView,可以按照如下步骤创建一个 bitmap:

  1. 新建一个 Canvas
  2. 根据 View 的大小创建一个空的 bitmap
  3. 把空的 bitmap 设置为 Canvas 的底布
  4. 把 view 绘制在 canvas上
  5. 把 canvas 的 bitmap 设置成 null

当然,绘制之前要清掉 View 的焦点,因为焦点可能会改变一个 View 的 UI 状态。
一下代码中用到的 sCanvas 是一个静态变量,这样可以节省每次创建时产生的开销。

view.clearFocus();
Bitmap bitmap = createBitmapSafely(view.getWidth(),
view.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888, 1);
if (bitmap != null) {
synchronized (sCanvas) {
Canvas canvas = sCanvas;
canvas.setBitmap(bitmap);
view.draw(canvas);
canvas.setBitmap(null);
}
}

作者创建位图的办法非常巧妙,如果新建 Bitmap 时产生了 OOM,可以主动进行一次 GC - System.gc(),然后再次尝试创建。

这个函数的实现方式让人佩服作者的功力。

public static Bitmap createBitmapSafely(int width, int height, Bitmap.Config config, int retryCount) {
try {
return Bitmap.createBitmap(width, height, config);
} catch (OutOfMemoryError e) {
e.printStackTrace();
if (retryCount > 0) {
System.gc();
return createBitmapSafely(width, height, config, retryCount - 1);
}
return null;
}
}

出了 bitmap,还有一个一个很重要的参数 bound,它的创建相对比较简单:

Rect r = new Rect();
view.getGlobalVisibleRect(r);
int[] location = new int[2];
getLocationOnScreen(location);
r.offset(-location[0], -location[1]);
r.inset(-mExpandInset[0], -mExpandInset[1]);

首先获取 需要炸裂的View 的全局可视区域 - Rect r,然后通过 getLocationOnScreen(location) 获取 ExplosionField 在屏幕中的坐标,并根据这个坐标把 炸裂View 的可视区域进行平移,这样炸裂效果才会显示在 ExplosionField 中,最后根据 mExpandInset 值(默认为 0)扩展一下。

那创建的 bitmap 和 bound 有什么用呢?我们继续往下分析。

创建粒子

先来看一下炸裂成粒子这个方法的全貌:

public void explode(Bitmap bitmap, Rect bound, long startDelay, long duration) {
final ExplosionAnimator explosion = new ExplosionAnimator(this, bitmap, bound);
explosion.addListener(new AnimatorListenerAdapter() {
@Override
public void onAnimationEnd(Animator animation) {
mExplosions.remove(animation);
}
});
explosion.setStartDelay(startDelay);
explosion.setDuration(duration);
mExplosions.add(explosion);
explosion.start();
}

这里要解释一下为什么用一个容器类变量 - mExplosions 来保存一个 ExplosionAnimator。因为 activity 中多个 View 的炸裂效果可能要同时进行,所以要把每个 View 对应的炸裂动画保存起来,等动画结束的时候再删掉。

作者自定义了一个继承自 ValueAnimator 的类 - ExplosionAnimator,它主要做了两件事情,一个是创建粒子 - generateParticle,另一个是绘制粒子 - draw(Canvas canvas)

先来看一下构造函数:

public ExplosionAnimator(View container, Bitmap bitmap, Rect bound) {
mPaint = new Paint();
mBound = new Rect(bound);
int partLen = 15;
mParticles = new Particle[partLen * partLen];
Random random = new Random(System.currentTimeMillis());
int w = bitmap.getWidth() / (partLen + 2);
int h = bitmap.getHeight() / (partLen + 2);
for (int i = 0; i < partLen; i++) {
for (int j = 0; j < partLen; j++) {
mParticles[(i * partLen) + j] = generateParticle(bitmap.getPixel((j + 1) * w, (i + 1) * h), random);
}
}
mContainer = container;
setFloatValues(0f, END_VALUE);
setInterpolator(DEFAULT_INTERPOLATOR);
setDuration(DEFAULT_DURATION);
}

根据构造函数可以知道作者把 bitmap 分成了一个 17 x 17 的矩阵,每个元素的宽度和高度分别是 wh

int w = bitmap.getWidth() / (partLen + 2);
int h = bitmap.getHeight() / (partLen + 2);

所有的粒子是一个 15 x 15 的矩阵,元素色值是位图对应的像素值。

bitmap.getPixel((j + 1) * w, (i + 1) * h)

结构如下图所示,其中空心部分是粒子。

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generateParticle 会根据一定的算法随机地生成一个粒子。这部分比较繁琐,分析略去。

其中比较巧妙的还是它的 draw 方法:

public boolean draw(Canvas canvas) {
if (!isStarted()) {
return false;
}
for (Particle particle : mParticles) {
particle.advance((float) getAnimatedValue());
if (particle.alpha > 0f) {
mPaint.setColor(particle.color);
mPaint.setAlpha((int) (Color.alpha(particle.color) * particle.alpha));
canvas.drawCircle(particle.cx, particle.cy, particle.radius, mPaint);
}
}
mContainer.invalidate();
return true;
}

刚开始我还一直比较困惑,既然绘制粒子是在 ExplosionFieldonDraw 方法中进行,那肯定需要不停地刷新,结果作者并不是这么做的,实现方法又着实惊艳了一把。

首先,作者在 ExplosionAnimator 类中重载了 start() 方法,通过调用 mContainer.invalidate(mBound) 来刷新 将要炸裂的 View 所对应的区块。

@Override
public void start() {
super.start();
mContainer.invalidate(mBound);
}

而 mContainer 即是占满了 activity 的 view - ExplosionField,它的 onDraw 方法中又会调用 ExplosionAnimatordraw 方法。

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
for (ExplosionAnimator explosion : mExplosions) {
explosion.draw(canvas);
}
}

这样便形成了一个递归,两者相互调用,不停地刷新,直到所有粒子的 alpha 值变为 0,刷新就停下来了。

public boolean draw(Canvas canvas) {
if (!isStarted()) {
return false;
}
for (Particle particle : mParticles) {
particle.advance((float) getAnimatedValue());
if (particle.alpha > 0f) {
mPaint.setColor(particle.color);
mPaint.setAlpha((int) (Color.alpha(particle.color) * particle.alpha));
canvas.drawCircle(particle.cx, particle.cy, particle.radius, mPaint);
}
}
mContainer.invalidate();
return true;
}

总结

这个开源库的代码质量相当高,十分佩服作者。


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