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Flutter 动画

2012 年 3 月 13 日

Flutter 动画

Flutter动画中用到的基本概念

Flutter动画中有4个比较重要的角色：Animation、Controller、Curve、Tween，先来了解一下这四个角色

1.1 Animation

Animation是Flutter动画库中的核心类，用于插入指导动画的值

Animation对象知道动画当前的状态（比如开始还是停止），可以使用addListener和addStatusListener监听动画状态改变。

animation.addListener((){
   //调用setState来刷新界面
   setState(() {
   });
 });
 animation.addStatusListener((status){
   debugPrint('status $status');
   switch (status){
     //动画一开始就停止了
     case AnimationStatus.dismissed:
       break;
     //动画从头到尾都在播放
     case AnimationStatus.forward:
       break;
     //动画从结束到开始倒着播放
     case AnimationStatus.reverse:
       break;
     //动画播放完停止
     case AnimationStatus.completed:
       break;
   }
 });

  1. addListener： 每一帧都会调用，调用之后一般使用setState来刷新界面
  2. addStatusListener：监听动画当前的状态 如动画开始、结束、正向或反向

在Flutter中，Animation对象本身和UI渲染没有任何关系。Animation是一个抽象类，它拥有其当前值和状态（完成或停止）。其中一个比较常用的Animation类是 Animation ,还可以生成除double之外的其他类型值，如： Animation 或 Animation 。

1.2 AnimationController

用来管理Animation，它继承自Animation， 是个特殊的Animation ，屏幕每刷新一帧，它都会生成一个新值，需要一个vsync参数， vsync的存在可以防止后台动画消耗不必要的资源 。

vsync的值怎么获得，可以让stateful对象扩展使用TickerProviderStateMixin比如： 

class AnimationDemoHome extends StatefulWidget {
  @override
  _AnimationDemoHomeState createState() => _AnimationDemoHomeState();
}

class _AnimationDemoHomeState extends State with TickerProviderStateMixin{...}

AnimationController在默认情况下，在给定的时间段内，AnimationController会生成0.0到1.0的数字。

它可以控制动画，比如使用 .forward() 方法可以启动一个动画， .stop() 可以结束一个动画， .reverse() 启动反向动画。 

AnimationController({
  double value,
  this.duration,
  this.reverseDuration,
  this.debugLabel,
  this.lowerBound = 0.0,
  this.upperBound = 1.0,
  this.animationBehavior = AnimationBehavior.normal,
  @required TickerProvider vsync,
})

看一下AnimationController的构造方法，有一个必须的参数TickerProvider，就是前面给定的TickerProviderStateMixin

在StatefulWidget中创建一个AnimationController对象 

  animationController = AnimationController(
//      lowerBound: 32.0,
//      upperBound: 100.0,
      duration: Duration(milliseconds: 2000),
      vsync: this
    );

1.3 CurvedAnimation

定义动画曲线,运动过程，比如匀速，先加速在减速等等

CurvedAnimation({
   @required this.parent,
   @required this.curve,
   this.reverseCurve,
 })

它有两个必要的参数parent和curve。parent就是前面的AnimationController对象，curve就是动画运行的曲线，相当于Android属性动画中的插值器curve都有哪些取值呢

curve曲线 动画过程

linear|匀速的

decelerate|匀减速

ease|先加速后减速

easeIn|开始慢后面快

easeOut|开始快后面慢

easeInOut|先慢在快在慢

上面是常用的一些曲线，还有很多中曲线运动的方式可以去curve.dart源码中去看，源码注释中有mp4的链接，可以清楚的看到动画运动的视频。

abstract class Curve {
  const Curve();

  double transform(double t) {
    assert(t >= 0.0 && t <= 1.0);
    if (t == 0.0 || t == 1.0) {
      return t;
    }
    return transformInternal(t);
  }

  @protected
  double transformInternal(double t) {
    throw UnimplementedError();
  }
  ...
}

如果系统提供的运动曲线仍然无法满足我们的需求，那就可以继承Curve来自己实现一个。上面的代码可以看到Curve是一个抽象类，继承它并重写transform方法即可。比如我们可以自己在里面实现一个sin或者cos函数的曲线。例如 

class ShakeCurve extends Curve {
  @override
  double transform(double t) {
    return math.sin(t * math.PI * 2);
  }
}

创建一个CurvedAnimation对象

CurvedAnimation curvedAnimation =
CurvedAnimation(parent: animationController,curve: Curves.bounceOut);

1.4 Tween：

给动画对象插入一个范围值

默认情况下，AnimationController对象的范围从0.0到1.0，如果我们想要更大的范围，就需要使用到Tween了。比如 

Tween tween = Tween(begin: 32.0,end: 100.0);

class Tween extends Animatable Tween继承自Animatable，接收一个begin和一个end值，Tween的职责就是定义从输入范围到输出范围的映射。所以这两个值必须能进行加减乘的运算。

要使用Tween对象，调用其animate()方法，传入一个控制器对象，返回一个Animation对象。例如，

Animation   animation = Tween(begin: 32.0,end: 100.0).animate(curvedAnimation);
Animation   animationColor = ColorTween(begin: Colors.red,end: Colors.green).animate(curvedAnimation);

动画的使用

2.1 Animation动画

动画的四个角色都了解了，下面开始使用这些角色来构建一个动画，动画效果如下图

有一个心形的button，点击的时候放大并且颜色渐变，在点击的时候原路返回

class AnimateDemo1 extends StatefulWidget {
  @override
  _AnimateDemo1State createState() => _AnimateDemo1State();
}

class _AnimateDemo1State extends State with SingleTickerProviderStateMixin{
  AnimationController animationController;
  Animation animationSize;
  Animation animationColor;
  CurvedAnimation curvedAnimation;

  //Tween sizeTween;
  //Tween colorTween;
  @override
  void initState() {
    super.initState();
    animationController = AnimationController(
        duration: Duration(milliseconds: 1000),
        vsync: this
    );
    //设置插值器  这里使用一个默认的插值器bounceInOut
    curvedAnimation = CurvedAnimation(parent: animationController,curve: Curves.bounceOut);
    animationSize = Tween(begin: 32.0,end: 100.0).animate(curvedAnimation);
    animationColor = ColorTween(begin: Colors.red,end: Colors.green).animate(curvedAnimation);
    animationController.addListener((){
      //刷新界面
      setState(() {});
    });
  }

  @override
  void dispose() {
    super.dispose();
    animationController.dispose();
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: IconButton(
        icon: Icon(Icons.favorite),
        iconSize: animationSize.value,
        color: animationColor.value,
        //iconSize: sizeTween.evaluate(curvedAnimation),
        //color: colorTween.evaluate(curvedAnimation),
        onPressed: (){
          switch(animationController.status){
            case AnimationStatus.completed:
              animationController.reverse();
              break;
            default:
              animationController.forward();
          }
        },
      ),
    );
  }
}


sizeTween.evaluate(curvedAnimation)

2.2使用AnimatedWidget

2.1中每次写动画都需要在addListener中设置setState来更新UI，有点麻烦，系统给提供了一个AnimatedWidget，它内部封装了addListener和setState的逻辑，我们只需要传给它AnimationController和Animation就行了。

而且我们可以自定义一个Widget继承它，让动画跟原来的视图代码分离

class AnimationDemo2 extends StatefulWidget {
  @override
  _AnimationDemo2State createState() => _AnimationDemo2State();
}

class _AnimationDemo2State extends State with SingleTickerProviderStateMixin{

  AnimationController animationController;
  Animation animationSize;
  Animation animationColor;
  CurvedAnimation curvedAnimation;
  @override
  void initState() {
    super.initState();
    animationController = AnimationController(
      duration: Duration(milliseconds: 1000),
      vsync: this
    );
    //设置插值器  这里使用一个默认的插值器bounceInOut
    curvedAnimation = CurvedAnimation(parent: animationController,curve: Curves.bounceOut);
    animationSize = Tween(begin: 32.0,end: 100.0).animate(curvedAnimation);
    animationColor = ColorTween(begin: Colors.red,end: Colors.green).animate(curvedAnimation);
  }

  @override
  void dispose() {
    super.dispose();
    animationController.dispose();
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: AnimationHeart(
         animations: [
           animationSize,animationColor
         ],
        controller: animationController,
      ),
    );
  }
}
//动画代码抽离
class AnimationHeart extends AnimatedWidget{
  AnimationController controller;
  List animations;
  AnimationHeart({ this.animations,
    this.controller,}):super(listenable:controller);

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return IconButton(
      icon: Icon(Icons.favorite),
      iconSize: animations[0].value,
      color: animations[1].value,
      onPressed: (){
        switch(controller.status){
          case AnimationStatus.completed:
            controller.reverse();
            break;
          default:
            controller.forward();
        }
      },
    );
  }
}

自定义一个AnimationHeart继承自AnimatedWidget，在构造方法中将AnimationController和Animation传过来。其余的跟2.1中一样，最终效果也一样。

2.3使用AnimatedBuilder

Flutter中还可以使用AnimatedBuilder来构建一个动画 

class AnimateDemo3 extends StatefulWidget {
  @override
  _AnimateDemo3State createState() => _AnimateDemo3State();
}

class _AnimateDemo3State extends State with SingleTickerProviderStateMixin{

  AnimationController animationController;
  Animation animationSize;
  Animation animationColor;
  CurvedAnimation curvedAnimation;
  @override
  void initState() {
    super.initState();
    animationController = AnimationController(
        duration: Duration(milliseconds: 1000),
        vsync: this
    );
    //设置插值器  这里使用一个默认的插值器bounceInOut
    curvedAnimation = CurvedAnimation(parent: animationController,curve: Curves.bounceOut);
    animationSize = Tween(begin: 32.0,end: 100.0).animate(curvedAnimation);
    animationColor = ColorTween(begin: Colors.red,end: Colors.green).animate(curvedAnimation);
  }

  @override
  void dispose() {
    super.dispose();
    animationController.dispose();
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return AnimatedBuilder(
      animation: animationController,
      builder: (context,child){
        return Center(
          child: IconButton(
            icon: Icon(Icons.favorite),
            iconSize: animationSize.value,
            color: animationColor.value,
            onPressed: (){
              switch(animationController.status){
                case AnimationStatus.completed:
                  animationController.reverse();
                  break;
                default:
                  animationController.forward();
              }
            },
          ),
        );
      },
    );
  }
}

实例化四个动画元素的代码跟前面还是一样，主要是在build代码块中使用AnimatedBuilder构建，传入animation对象。看起来比2.2中的方式也没有简单多少，不过看一下它的构造方法，系统还给提供了一个可选的参数child，让它天然就支持封装。 

const AnimatedBuilder({
    Key key,
    @required Listenable animation,
    @required this.builder,
    this.child,
  })

  • 必需要一个Listenable，Animation就是Listenable
  • 必需要一个builder，前面的代码中知道builder中需要传一个context和一个child
  • 可以传一个child。 传入的这个child最终会传入到builder中

上面的例子中我们是直接在builder中创建了一个控件，既然child可以传进来，那么我们可以把一个类型的动画封装一下比如缩放动画，渐变动画等，以后只要把需要此动画的小部件传进来，这个小部件就有这个动画了。

比如下面定义一个可以缩放的小部件。 

class ScaleAnimate extends StatelessWidget {
  final Animation animation;
  final Widget child;
  ScaleAnimate({@required this.animation,@required this.child});
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return AnimatedBuilder(
      animation: animation,
      builder: (context,child){
        return SizedBox(
            width: animation.value,
            height: animation.value,
            child: child,
          );
      },
      child: child,
    );
  }
}

Hero动画

Hero动画很简单不过在平时的项目中也经常用到，主要用在路由页面之间切换。比如一个头像点击看大图，或者新闻列表页面，点击看详情，这种共享式的无缝切换。

动画效果如下图

class AnimateDemo4 extends StatefulWidget {
  @override
  _AnimateDemo4State createState() => _AnimateDemo4State();
}

class _AnimateDemo4State extends State {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: InkWell(
        child: Hero(
          tag: "avator",
          child: ClipOval(
            child: Image.network('http://ww1.sinaimg.cn/large/0065oQSqly1fsfq1k9cb5j30sg0y7q61.jpg',width: 100,),
          ),
        ),
        onTap: (){
          Navigator.of(context).push(MaterialPageRoute(builder: (context){
            return Scaffold(
              body: Center(
                child: Hero(
                  tag: "avator",
                  child: Image.network('http://ww1.sinaimg.cn/large/0065oQSqly1fsfq1k9cb5j30sg0y7q61.jpg'),
                ),
              ),
            );
          }));
        },
      ),
    );
  }
}

  • 当前页面的圆形小图和详情页面的大图都使用Hero包裹。
  • 必须使用相同的tag，Flutter Framework通过tag来确定他们之间的关系。

交织动画

有时候我们需要实现一组复杂的动画，比如在0.1-0.2秒缩放，从0.2-0.4秒颜色渐变，从0.4-0.8秒左右移动，这时候使用交织动画可以方便的完成，使用交织动画需要注意下面几点

  • 需要使用多个Animation对象
  • 一个AnimationController控制所有的动画对象
  • 给每一个动画对象指定时间间隔（Interval）

class AnimateDemo5 extends StatefulWidget {
  @override
  _AnimateDemo5State createState() => _AnimateDemo5State();
}

class _AnimateDemo5State extends State with TickerProviderStateMixin{
  AnimationController _controller;
  @override
  void initState() {
    super.initState();
    _controller = AnimationController(
        duration: const Duration(milliseconds: 2000),
        vsync: this
    );
  }
    @override
  void dispose() {
    super.dispose();
    _controller.dispose();
  }
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: Column(
        children: [
          SizedBox(height: 30,),
          Center(
            child: StaggerAnimation(controller: _controller,),
          ),
          SizedBox(height: 30,),
          RaisedButton(
            child: Text("点击开始"),
            onPressed: () {
              _play();
            },
            textColor: Theme.of(context).primaryColor,
            splashColor: Colors.grey[400],
          )
        ],
      ),
    );
  }

  void _play() async{
    //先正向执行动画
    await _controller.forward().orCancel;
    //再反向执行动画
    await _controller.reverse().orCancel;
  }
}

class StaggerAnimation extends StatelessWidget {
  final AnimationController controller;
  Animation width,height;
  Animation padding;
  Animation color;
  Animation borderRadius;

  StaggerAnimation({Key key,this.controller}): super(key:key){
    height = Tween(
        begin: 0,
        end: 200)
        .animate(CurvedAnimation(parent: controller, curve: Interval(0.0,0.4,curve: Curves.ease)));
    width = Tween(
        begin: 50,
        end: 200)
        .animate(CurvedAnimation(parent: controller, curve: Interval(0.0,0.4,curve: Curves.ease)));
    padding = Tween(
      begin:EdgeInsets.only(left: .0),
      end:EdgeInsets.only(left: 100.0),
    ).animate(CurvedAnimation(parent: controller, curve: Interval(0.6, 1.0, curve: Curves.ease)),);
    color = ColorTween(
      begin:Colors.green ,
      end:Colors.red,
    ).animate(CurvedAnimation(parent: controller, curve: Interval(0.0, 0.4, curve: Curves.ease,)));
    borderRadius = BorderRadiusTween(
      begin: BorderRadius.circular(3),
      end: BorderRadius.circular(35),
    ).animate(CurvedAnimation(parent: controller, curve: Interval(0.4, 0.6,curve: Curves.ease,),));
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return AnimatedBuilder(
      animation: controller,
      builder: (context,child){
        return Container(
          alignment: Alignment.bottomCenter,
          padding:padding.value ,
          child: Container(
            width: width.value,
            height: height.value,
            decoration: BoxDecoration(
                color: color.value,
                border: Border.all(color: Colors.blue,width: 3),
                borderRadius:borderRadius.value
            ),
          ),
        );
      },
    );
  }
}

  • StaggerAnimation中定义了5个动画，宽，高，颜色，左边距，圆角
  • 使用Interval来定义某个动画执行的时机
  • 最后异步启动动画。

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