Android——自绘牛叉的进度条

Home / Android MrLee 2015-12-16 4276

网上看到一个很炫的进度条动画,只可惜原动画是IOS上制作的,而看了一下,作者的实现思路比较复杂,于是趁着空闲写了一个Android版本,这篇文章将给大家介绍一下实现过程。 首先让我们来看一下动画效果

这里写图片描述

动画结构分析

从上面的gif图中可以看到,这个加载动画有成功,失败两种状态,由于Gif速度比较快,我们再来分别看一张慢图

1、成功状态加载动画

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成功动画的状态转移描述如下:
1、加载过程,画蓝色圆环,当进度为100%时,圆环完成 2、从右侧抛出蓝色小方块,小方块沿着曲线到达圆环正上方 3、蓝色小方块下落,下落过程中,逐渐变长,当方块与圆圈接触时,进入圆环的部分变粗,同时圆环逐渐被挤压,变成椭圆形 4、方块底端到达圆环中心后,发出三个分叉向圆周延伸,同时椭圆被撑大,逐渐恢复回圆形 5、圆环变绿色画出绿色勾√
整个过程可以说是比较复杂的,甚至对比原动画,其实还有一些细节我没有去实现,不过接下来我为大家逐个分解每个过程是怎么实现的,而且并不难理解每个小过程组合起来,就是一款炫酷动画,希望大家都有信心去了解它。

自定义View,根据进度绘制圆形

首先我们来实现第一个过程,圆环的绘制。 在动画效果中,圆环的完整程度,是根据实际的进度来衡量的,当加载完成,整个圆就画好了。 所以我们自定义一个View控件,在其提供了一个setProgress()方法来给使用者设置进度
public class SuperLoadingProgress extends View {
    /**
     * 当前进度
     */
    private int progress = 0;
    /**
     * 最大进度
     */
    private static final int maxProgress = 100;
    ....
    public void setProgress(int progress) {
        this.progress = Math.min(progress,maxProgress);
        postInvalidate();
        if (progress==0){
            status = 0;
        }
    }
    ...
   }

 
有了这个进度以后,我们就调用postInvalidate()去让控件重绘,其实就是触发了其ondraw()方法,然后我们就再ondraw()方法里面,绘制圆弧 对于圆弧的绘制,相信大家都不会陌生(陌生也没有关系,因为很简单),只要调用一个canvas.drawArc()方法就可以了。 但是我要仔细观察这里的圆形效果,在单独来看三张图

圆弧起始状态

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圆弧运动状态

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圆弧最终状态

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可以看到,首先圆弧有一定的起始角度,我们知道,在Android坐标系中,0度其实是指水平向右开始的 也就是起点的起始角度,其实是-90度终点的起始角度,其实-150度
而整个过程中, 起点:-90度,逆时针旋转270度,最后回到0度位置 终点:-150度,与起点相差60度,最后相差360度,与起点重合
所以当progress=1,也就是动画完成时,起点会减去270度,那么对应每个progress 起点的位置应该是
-90-270*progress
当progress=1,终点和起点相差360度,而一开始就相差60度,所以整个过程就是多相差了300度,那么对应每个progress,终点和起点应该相差
-(60+precent*300)
根据上面的结论,我们得到圆弧的具体绘制方式如下:
/**
    * 起始角度
    */
    private static final float startAngle = -90;
    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        ...
        float precent = 1.0f*progress/maxProgress;//当前完成百分比
        //mRectF是代表整个view的范围
        canvas.drawArc(mRectF, startAngle-270*precent, -(60 + precent*300), false, circlePaint);
    }

 

圆环完成,抛出小方块

在圆环绘制完成以后,会抛出一个小方块,小方块沿曲线运动到圆环正上方,实际整个曲线,是一段圆弧 我们来看下图

方块运动状态

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运动状态分析图

这里写图片描述

从图中可以看出,方块运动的终点,距离圆心为2R 假设运动轨迹是某个圆的一段弧,那么根据勾股定理有如下方程
(X+R)^2 + (2R)^2 = (X+2R)^2
解得X=R/2(其实也很容易解,就是勾三股四玄五) 假设我们希望方块在500ms内从起点运动到终点,那么我们就需要提供一个计时器,告诉我们现在运动了多少毫秒,然后根据这个时间,计算出方块当前位置 另外,由于方块本身有一定的长度,因此方块也有自己的起始端和末端。但是两者的运动轨迹是一样的,只是先后不同
//抛出动画
        endAngle = (float) Math.atan(4f/3);
        mRotateAnimation = ValueAnimator.ofFloat(0f, endAngle*0.9f );
        mRotateAnimation.setDuration(500);
        mRotateAnimation.setInterpolator(new AccelerateDecelerateInterpolator());
        mRotateAnimation.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
            @Override
            public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
                curSweepAngle = (float) animation.getAnimatedValue();//运动了多少角度
                invalidate();
            }
        });

每次获得新角度,我们就去重新绘制方块的位置:
/**
     * 抛出小方块
     * @param canvas
     */
    private void drawSmallRectFly(Canvas canvas){
        canvas.save();
        canvas.translate(radius / 2 + strokeWidth, 2 * radius + strokeWidth);//将坐标移动到大圆圆心
        float bigRadius = 5*radius/2;//大圆半径
        //方块起始端坐标
        float x1 = (float) (bigRadius*Math.cos(curSweepAngle));
        float y1 = -(float) (bigRadius*Math.sin(curSweepAngle));
        //方块末端坐标
        float x2 = (float) (bigRadius*Math.cos(curSweepAngle+0.05*endAngle+0.1*endAngle*(1-curSweepAngle/0.9*endAngle)));//
        float y2 = -(float) (bigRadius*Math.sin(curSweepAngle+0.05*endAngle+0.1*endAngle*(1-curSweepAngle/0.9*endAngle)));
        canvas.drawLine(x1, y1, x2, y2, smallRectPaint);//小方块,其实是一条直线
        canvas.restore();        
        canvas.drawArc(mRectF, 0, 360, false, circlePaint);//蓝色圆环
    }

 

抛出完成,方块下落

可以说下落过程,是整个动画中最复杂的过程了,包括方块下落,圆环挤压,方块变粗三个过程,整个过程,从方块下落开始,到方块底部到底圆心

这里写图片描述

首先是方块的下落,这个容易理解,方块会逐渐变长,因为在相同时间内,起始端和末端运动的距离不一样 我们拿末端作为例子,这里要使用到一个知识,就是P**ath路径类** 这是Android提供的一个类,代表我们制定的一段路径实例,对于方块末端来说,其运动的路径就是从顶部,到圆心
Path downPath1 = new Path();//起始端路径
    downPath1.moveTo(2*radius+strokeWidth,strokeWidth);
    downPath1.lineTo(2 * radius+strokeWidth, radius+strokeWidth);
    Path downPath2 = new Path();//末端路径
    downPath2.moveTo(2 * radius+strokeWidth, strokeWidth);
    downPath2.lineTo(2 * radius+strokeWidth, 2 * radius+strokeWidth);

那么问题来了,有了运动路径以后,我们希望有动画,起始就是希望,我们给定一个动画时间,我们可以获得在这段时间的某个点上,起始端/末端运动到路径的哪个位置 那么有了路径以后,我们能不能获得路径上的任意一个位置呢?答案是使用PathMeasure类。 可能有许多朋友对这个类不熟悉,可以参考一些文章,或者看看官方API介绍
我们首先来看,怎么初始化一个PathMeasure,很简单,传入一个Path对象即可,false表示不闭合这个路径
downPathMeasure1 = new PathMeasure(downPath1,false);
    downPathMeasure2 = new PathMeasure(downPath2,false);

由于动画有一定时间,我们又需要一个计时器
//下落动画        
    mDownAnimation = ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f );
    mDownAnimation.setDuration(500);
    mDownAnimation.setInterpolator(new AccelerateInterpolator());
    mDownAnimation.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
        @Override
        public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
            downPrecent = (float) animation.getAnimatedValue();
            invalidate();
        }
    });

接下来是使用PathMeasure获得下落过程中,起始端和末端的坐标
//下落方块的起始端坐标
    float pos1[] = new float[2];
    float tan1[] = new float[2];
    downPathMeasure1.getPosTan(downPrecent * downPathMeasure1.getLength(), pos1, tan1);
    //下落方块的末端坐标
    float pos2[] = new float[2];
    float tan2[] = new float[2];
    downPathMeasure2.getPosTan(downPrecent * downPathMeasure2.getLength(), pos2, tan2);

 
getPosTan()方法,第一个参数是指想要获得的路径长度,例如你设置的Path长度为100 那么你传入60,就会获得长度为60时的终点坐标(文字真的表达不好/(ㄒoㄒ)/~~,大家可以去看API)
根据起始端和末端的坐标*,我们绘制一条直线,就是小方块啦!

方块下落,进入圆内部分变粗,圆被挤压变形

接下来要处理一个更加复杂的问题,就是进入圆环中的方块部分,要变粗。 为了解决这个问题,我们就需要分辨方块哪部分在圆内,哪部分在圆外,这个判断起来本身就很麻烦,况且,圆环还会被压缩!也就是园内圆外,没有一个固定的分界点!
怎么区分圆内圆外呢?我决定自己判断太麻烦了,后来想到一个办法,判断交集! 我们知道,Android提供了API,让我们可以判断两个Rect是否相交,也可以获得它们的相交部分(也就是重合部分),还可以获得非重合部分。 假设我把方块看成是一个矩形,圆环看成一个矩形,那么问题就简单了,我就可以调用API计算出进入圆内的部分,和在圆外的部分了。 如下图:

这里写图片描述

我们知道,其实圆/椭圆,都是依靠一个矩形确定的,在这个动画中,我们希望圆被挤压成椭圆,最终缩放比例为0.8,大概是这样的

这里写图片描述

利用前面提到的计时器,我们可以根据当前时间,知道圆被挤压的比例,实现挤压效果
//椭圆形区域
    Rect mRect = new Rect(Math.round(mRectF.left),Math.round(mRectF.top+mRectF.height()*0.1f*downPrecent),
                Math.round(mRectF.right),Math.round(mRectF.bottom-mRectF.height()*0.1f*downPrecent));

这样,我们就有了代表椭圆的矩形。由于在一步中,我们知道了小方块的起始端和末端坐标,我们可以使这个两个坐标,分别向左右偏移一定距离,从而获得4个坐标,来创建矩形。 最后,我们直接利用两个矩形,取交集和非交集,具体实现如下:
//非交集
        Region region1 = new Region(Math.round(pos1[0])-strokeWidth/4,Math.round(pos1[1]),Math.round(pos2[0]+strokeWidth/4),Math.round(pos2[1]));
        region1.op(mRect, Region.Op.DIFFERENCE);
        drawRegion(canvas, region1, downRectPaint);
        //交集
        Region region2 = new Region(Math.round(pos1[0])-strokeWidth/2,Math.round(pos1[1]),Math.round(pos2[0]+strokeWidth/2),Math.round(pos2[1]));
        boolean isINTERSECT = region2.op(mRect, Region.Op.INTERSECT);
        drawRegion(canvas, region2, downRectPaint);

 
Region是Android提供的,用于处理区域运算问题的一个类,使用这个类,我们可以很方便进行Rect交集补集等运算,不了解的朋友,查看API
最后绘制这两个区域,并且加上一个判断,就是这个两个矩形是否有相交,如果没有,那么圆环就不用被挤压,直接绘制圆环即可。
//椭圆形区域
    if(isINTERSECT) {//如果有交集
        float extrusionPrecent = (pos2[1]-radius)/radius;
        RectF rectF = new RectF(mRectF.left, mRectF.top + mRectF.height() * 0.1f * extrusionPrecent, mRectF.right, mRectF.bottom - mRectF.height() * 0.1f * extrusionPrecent);//绘制椭圆
        canvas.drawArc(rectF, 0, 360, false, circlePaint);
    }else{
        canvas.drawArc(mRectF, 0, 360, false, circlePaint);//绘制圆
    }

 

下落完成,绘制三叉

对于三叉的绘制,就没有什么特别的了,其实三叉就是三条Path路径,我们用类似前面的做法,利用一个计时器,三个Path,对应三个PathMeasure,就可以动态绘制出路径了。
/**
     * 绘制分叉
     * @param canvas
     */
    private void drawFork(Canvas canvas) {
        float pos1[] = new float[2];
        float tan1[] = new float[2];
        forkPathMeasure1.getPosTan(forkPrecent * forkPathMeasure1.getLength(), pos1, tan1);
        float pos2[] = new float[2];
        float tan2[] = new float[2];
        forkPathMeasure2.getPosTan(forkPrecent * forkPathMeasure2.getLength(), pos2, tan2);
        float pos3[] = new float[2];
        float tan3[] = new float[2];
        forkPathMeasure3.getPosTan(forkPrecent * forkPathMeasure3.getLength(), pos3, tan3);
        canvas.drawLine(2 * radius+strokeWidth, radius+strokeWidth, 2 * radius+strokeWidth, 2 * radius+strokeWidth, downRectPaint);
        canvas.drawLine(2 * radius+strokeWidth, 2 * radius+strokeWidth, pos1[0], pos1[1], downRectPaint);
        canvas.drawLine(2 * radius+strokeWidth, 2 * radius+strokeWidth, pos2[0], pos2[1], downRectPaint);
        canvas.drawLine(2 * radius+strokeWidth, 2 * radius+strokeWidth, pos3[0], pos3[1], downRectPaint);
        //椭圆形区域
        RectF rectF = new RectF(mRectF.left, mRectF.top + mRectF.height() * 0.1f * (1-forkPrecent), 
                mRectF.right, mRectF.bottom - mRectF.height() * 0.1f * (1-forkPrecent));
        canvas.drawArc(rectF, 0, 360, false, circlePaint);
    }

 
最后,还要记得将椭圆还原成圆,其实就是压缩的逆过程 效果如下:

这里写图片描述


 

绘制绿色勾√

绿色勾的绘制其实也和上面的做法类似,需要一个计时器,一个Path,对应的PathMeasure即可 勾的路径如下:
//初始化打钩路径
        Path tickPath = new Path();
        tickPath.moveTo(1.5f * radius+strokeWidth, 2 * radius+strokeWidth);
        tickPath.lineTo(1.5f * radius + 0.3f * radius+strokeWidth, 2 * radius + 0.3f * radius+strokeWidth);
        tickPath.lineTo(2*radius+0.5f * radius+strokeWidth,2*radius-0.3f * radius+strokeWidth);
        tickPathMeasure = new PathMeasure(tickPath,false);

最后将路径动态绘制出现,到这里大家都很熟悉这个做法了。但是这里我使用了另外一个方法,这个方法可以根据进度,直接返回当前路径成一个Path对象
/**
     * 绘制打钩
     * @param canvas
     */
    private void drawTick(Canvas canvas) {
        Path path = new Path();
        /*
         * On KITKAT and earlier releases, the resulting path may not display on a hardware-accelerated Canvas. 
         * A simple workaround is to add a single operation to this path, such as dst.rLineTo(0, 0).
         */
        tickPathMeasure.getSegment(0, tickPrecent * tickPathMeasure.getLength(), path, true);//该方法,可以获得整个路径的一部分
        path.rLineTo(0, 0);//解决Android本身的一个bug
        canvas.drawPath(path, tickPaint);//绘制出这一部分
        canvas.drawArc(mRectF, 0, 360, false, tickPaint);
    }

下载地址:SuperLoadingProgress-master
最后说明一下,其实只要掌握了Canvas,只要你能想到的,都能实现。

本文链接:https://www.it72.com/7250.htm

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