Core Animation,中文翻译为核心动画,它是一组非常强大的动画处理API,使用它能做出非常绚丽的动画效果,而且往往事半功倍.也就是说,使用少量的代码就可以实现非常强大的功能.

• Core Animation的动画执行过程都是在后台操作的,不会阻塞主线程
• Core Animation是直接作用在CALayer上的,并非UIView

所以在了解Core Animation之前,先要了解什么是CALayer

CALayer

在iOS中,你能看得见摸得着的东西基本上都是UIView,比如:按钮,文本标签等等;其实UIView之所以能显示在屏幕上,完全是因为它内部的一个图层

• 在创建UIView对象时,UIView内部会自动创建一个图层(即CALayer对象),通过UIView的layer属性可以访问这个层

@property(nonatomic,readonly,retain) CALayer *layer; 

• 当UIView需要显示到屏幕上时，会调用drawRect:方法进行绘图，并且会将所有内容绘制在自己的图层上，绘图完毕后，系统会将图层拷贝到屏幕上，于是就完成了UIView的显示;UIView本身不具备显示的功能，是它内部的层才有显示功能
• CALayer的一些属性

//宽度和高度
@property CGRect bounds;
//位置(默认指中点，具体由anchorPoint决定)
@property CGPoint position;
//锚点(x,y的范围都是0-1)，决定了position的含义
@property CGPoint anchorPoint;
//背景颜色(CGColorRef类型)
@property CGColorRef backgroundColor;
//形变属性
@property CATransform3D transform;
//边框颜色(CGColorRef类型)
@property CGColorRef borderColor;
//边框宽度
@property CGFloat borderWidth;
//圆角半径
@property CGColorRef borderColor;
//内容(比如设置为图片CGImageRef)
@property(retain) id contents;

UIView和CALayer的选择

通过CALayer，就能做出跟UIImageView一样的界面效果
既然CALayer和UIView都能实现相同的显示效果，那究竟该选择谁好呢？
其实，对比CALayer，UIView多了一个事件处理的功能。也就是说，CALayer不能处理用户的触摸事件，而UIView可以.
所以，如果显示出来的东西需要跟用户进行交互的话，用UIView；如果不需要跟用户进行交互，用UIView或者CALayer都可以.
当然，CALayer的性能会高一些，因为它少了事件处理的功能，更加轻量级.

position和anchorPoint

@property CGPoint position;

1. 用来设置CALayer在父层中的位置

• 以父层的左上角为原点(0, 0)

@property CGPoint anchorPoint;

1. 称为“定位点”、“锚点”

• 决定着CALayer身上的哪个点会在position属性所指的位置
• 以自己的左上角为原点(0, 0)
• 它的x、y取值范围都是0~1，默认值为（0.5, 0.5）

隐式动画

• 每一个UIView内部都默认关联着一个CALayer，我们可用称这个Layer为Root Layer（根层）
• 所有的非Root Layer，也就是手动创建的CALayer对象，都存在着隐式动画
• 什么是隐式动画？
  • 当对非Root Layer的部分属性进行修改时，默认会自动产生一些动画效果
  • 而这些属性称为Animatable Properties(可动画属性)
  • 列举几个常见的Animatable Properties：
    1. bounds：用于设置CALayer的宽度和高度。修改这个属性会产生缩放动画
    • backgroundColor：用于设置CALayer的背景色。修改这个属性会产生背景色的渐变动画
    • position：用于设置CALayer的位置。修改这个属性会产生平移动画
  • 可以通过动画事务(CATransaction)关闭默认的隐式动画效果

[CATransaction begin];
[CATransaction setDisableActions:YES];
self.myview.layer.position = CGPointMake(10, 10);
[CATransaction commit];

Core Animation

Core Animation结构图

• 核心动画中所有类都遵守CAMediaTiming
• CAAnaimation是个抽象类，不具备动画效果，必须用它的子类才有动画效果
• CAAnimationGroup和CATransition才有动画效果
  • CAAnimationGroup是个动画组，可以同时进行缩放，旋转。
  • CATransition是转场动画，界面之间跳转都可以用转场动画。
• CAPropertyAnimation也是个抽象类，本身不具备动画效果，只有子类才有
  • CABasicAnimation和CAKeyframeAnimation
    1. CABasicAnimation基本动画，做一些简单效果
    • CAKeyframeAnimation帧动画，做一些连续的流畅的动画

开发步骤

如果不是xcode5之后的版本，使用它需要先添QuartzCore.framework和引入对应的框架<QuartzCore/QuartzCore.h>

1. 首先得有CALayer

• 初始化一个CAAnimation对象，并设置一些动画相关属性
• 通过调用CALayer的addAnimation:forKey:方法，增加CAAnimation对象到CALayer中，这样就能开始执行动画了
• 通过调用CALayer的removeAnimationForKey:方法可以停止CALayer中的动画

CAAnimation

简介

• 是所有动画对象的父类，负责控制动画的持续时间和速度，是个抽象类，不能直接使用，应该使用它具体的子类
• 属性说明：(红色代表来自CAMediaTiming协议的属性)
  • duration：动画的持续时间
  • repeatCount：重复次数，无限循环可以设置HUGE_VALF或者MAXFLOAT
  • repeatDuration：重复时间
  • removedOnCompletion：默认为YES，代表动画执行完毕后就从图层上移除，图形会恢复到动画执行前的状态。如果想让图层保持显示动画执行后的状态，那就设置为NO，不过还要设置fillMode为kCAFillModeForwards
  • fillMode：决定当前对象在非active时间段的行为。比如动画开始之前或者动画结束之后
  • beginTime：可以用来设置动画延迟执行时间，若想延迟2s，就设置为CACurrentMediaTime()+2，CACurrentMediaTime()为图层的当前时间
  • timingFunction：速度控制函数，控制动画运行的节奏
  • delegate：动画代理

#pragma mark 暂停CALayer的动画
-(void)pauseLayer:(CALayer*)layer
{
    CFTimeInterval pausedTime = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil];

    // 让CALayer的时间停止走动
      layer.speed = 0.0;
    // 让CALayer的时间停留在pausedTime这个时刻
    layer.timeOffset = pausedTime;
}

#pragma mark 恢复CALayer的动画
-(void)resumeLayer:(CALayer*)layer
{
    CFTimeInterval pausedTime = layer.timeOffset;
    // 1. 让CALayer的时间继续行走
      layer.speed = 1.0;
    // 2. 取消上次记录的停留时刻
      layer.timeOffset = 0.0;
    // 3. 取消上次设置的时间
      layer.beginTime = 0.0;    
    // 4. 计算暂停的时间(这里也可以用CACurrentMediaTime()-pausedTime)
    CFTimeInterval timeSincePause = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil] - pausedTime;
    // 5. 设置相对于父坐标系的开始时间(往后退timeSincePause)
      layer.beginTime = timeSincePause;
}

动画填充模式

• fillMode属性值（要想fillMode有效，最好设置removedOnCompletion = NO）
• kCAFillModeRemoved 这个是默认值，也就是说当动画开始前和动画结束后，动画对layer都没有影响，动画结束后，layer会恢复到之前的状态
• kCAFillModeForwards 当动画结束后，layer会一直保持着动画最后的状态
• kCAFillModeBackwards 在动画开始前，只需要将动画加入了一个layer，layer便立即进入动画的初始状态并等待动画开始。
• kCAFillModeBoth 这个其实就是上面两个的合成.动画加入后开始之前，layer便处于动画初始状态，动画结束后layer保持动画最后的状态

速度控制函数

• 速度控制函数(CAMediaTimingFunction)
  1. kCAMediaTimingFunctionLinear（线性）：匀速，给你一个相对静态的感觉
  • kCAMediaTimingFunctionEaseIn（渐进）：动画缓慢进入，然后加速离开
  • kCAMediaTimingFunctionEaseOut（渐出）：动画全速进入，然后减速的到达目的地
  • kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut（渐进渐出）：动画缓慢的进入，中间加速，然后减速的到达目的地。这个是默认的动画行为。

动画代理方法

@interface NSObject (CAAnimationDelegate)

/* Called when the animation begins its active duration. */

- (void)animationDidStart:(CAAnimation *)anim;

/* Called when the animation either completes its active duration or
 * is removed from the object it is attached to (i.e. the layer). 'flag'
 * is true if the animation reached the end of its active duration
 * without being removed. */

- (void)animationDidStop:(CAAnimation *)anim finished:(BOOL)flag;

@end

1. CAPropertyAnimation

• 是CAAnimation的子类，也是个抽象类，要想创建动画对象，应该使用它的两个子类：

  1. CABasicAnimation
  • CAKeyframeAnimation

• 属性说明：

  • keyPath：通过指定CALayer的一个属性名称为keyPath（NSString类型），并且对CALayer的这个属性的值进行修改，达到相应的动画效果。比如，指定@“position”为keyPath，就修改CALayer的position属性的值，以达到平移的动画效果

CABasicAnimation

• 基本动画,是CAPropertyAnimation的子类

• 属性说明:

  • fromValue：keyPath相应属性的初始值
  • toValue：keyPath相应属性的结束值

• 动画过程说明：

  • 随着动画的进行，在长度为duration的持续时间内，keyPath相应属性的值从fromValue渐渐地变为toValue
  • keyPath内容是CALayer的可动画Animatable属性
  • 如果fillMode=kCAFillModeForwards同时removedOnComletion=NO，那么在动画执行完毕后，图层会保持显示动画执行后的状态。但在实质上，图层的属性值还是动画执行前的初始值，并没有真正被改变。

关键帧动画

• 关键帧动画，也是CAPropertyAnimation的子类，与CABasicAnimation的区别是：

  • CABasicAnimation只能从一个数值（fromValue）变到另一个数值（toValue），而CAKeyframeAnimation会使用一个NSArray保存这些数值

• 属性说明：

  • values：上述的NSArray对象。里面的元素称为“关键帧”(keyframe)。动画对象会在指定的时间（duration）内，依次显示values数组中的每一个关键帧
  • path：可以设置一个CGPathRef、CGMutablePathRef，让图层按照路径轨迹移动。path只对CALayer的anchorPoint和position起作用。如果设置了path，那么values将被忽略
  • keyTimes：可以为对应的关键帧指定对应的时间点，其取值范围为0到1.0，keyTimes中的每一个时间值都对应values中的每一帧。如果没有设置keyTimes，各个关键帧的时间是平分的

CABasicAnimation可看做是只有2个关键帧的CAKeyframeAnimation

2. CAAnimationGroup

• 动画组，是CAAnimation的子类，可以保存一组动画对象，将CAAnimationGroup对象加入层后，组中所有动画对象可以同时并发运行

• 属性说明：

  • animations：用来保存一组动画对象的NSArray
  • 默认情况下，一组动画对象是同时运行的，也可以通过设置动画对象的beginTime属性来更改动画的开始时间

3. CATransition

• CATransition是CAAnimation的子类，用于做转场动画，能够为层提供移出屏幕和移入屏幕的动画效果。iOS比Mac OS X的转场动画效果少一点
• UINavigationController就是通过CATransition实现了将控制器的视图推入屏幕的动画效果
• 动画属性:
  • type：动画过渡类型
  • subtype：动画过渡方向
  • startProgress：动画起点(在整体动画的百分比)
  • endProgress：动画终点(在整体动画的百分比)
  • 转场动画过渡效果

使用UIView动画函数实现转场动画——单视图

+ (void)transitionWithView:(UIView *)view duration:(NSTimeInterval)duration options:(UIViewAnimationOptions)options animations:(void (^)(void))animations completion:(void (^)(BOOL finished))completion;

• 参数说明：
  • duration：动画的持续时间
  • view：需要进行转场动画的视图
  • options：转场动画的类型
  • animations：将改变视图属性的代码放在这个block中
  • completion：动画结束后，会自动调用这个block

使用UIView动画函数实现转场动画——双视图

+ (void)transitionFromView:(UIView *)fromView toView:(UIView *)toView duration:(NSTimeInterval)duration options:(UIViewAnimationOptions)options completion:(void (^)(BOOL finished))completion;

• 参数说明：
  • duration：动画的持续时间
  • options：转场动画的类型
  • animations：将改变视图属性的代码放在这个block中
  • completion：动画结束后，会自动调用这个block