类似淘宝的效果:
水波动画的关键点就是正余弦函数, 解析式:
y=Asin(ωx+φ)+h
各常数值对函数图像的影响:
φ(初相位)
:决定波形与X轴位置关系或横向移动距离(左加右减)ω:决定周期
:(最小正周期T=2π/|ω|
)A
:决定峰值(即纵向拉伸压缩的倍数)h
:表示波形在Y轴的位置关系或纵向移动距离(上加下减)我们来拆解一下这个动画吧。两个波浪是两个正弦函数的效果叠加。首先我们看看该如何绘制一个波的曲线,如下图 :
我们知道,计算机不可能绘制出一条完美的曲线,如果放大到像素的级别,可以看到这些曲线其实都是栅格的像素点组成。我们只能最大化的接近曲线,达到肉眼无法分辨的程度。如果想绘制出来一条正弦函数曲线,可以沿着假想的曲线绘制许多个点,然后把点逐一用直线连在一起,如果点足够多,就可以得到一条满足需求的曲线,这也是一种微分的思想。而这些点的位置可以通过正弦函数的解析式求得。
如果要绘制上面这个曲线,可以观察:波的峰值是1
,周期是2π
,初相位是0
,h
位移也是0
。那么计算各个点的坐标公式就是y = sin(x)
;获得各个点的坐标之后,使用CGPathAddLineToPoint
这个函数,把这些点逐一连成线,就可以得到最后的路径。
接下来问题来了,我们已经绘制了一条静态的曲线,如何让它形成一个流动的波呢?
可以这么思考:初始的曲线如上面所示,1s之后,希望曲线能成为下个形态
接着,2s、3s…,曲线分别在不停的变化,如下图:
那么随着时间的流逝,这个曲线在不停的起伏变化,就形成了波动的效果。我们认真的想想,波动其实就是每一个点的y坐标都在不停的做着周期变化,想要实现上图1s之后的曲线形态,需要设置上面公式中的
φ
常量(初相位),假如φ
是π/2
,那么y=sin(x+φ)
在x=0
位置的时候,y
的值就不在是0,而是1,就得到一条变化的曲线。通过上面的分析,我们知道,需要建立一个时间和φ
的函数。
我们可以创建一个定时器(当然做动画我们肯定不会使用计时器,这里举个例子,下面详解),假设每秒让φ
自增π/2
,这样第4s的时候,φ
等于2π
(一个周期),y=sin(x+2π)
和y=sin(x)
等效,又回到了初初始状态,这样就完成了一个波动周期,往下继续加下去,不停的往复这个波动周期动画。
如果我们希望波动的非常剧烈,也就是波流速很快,那么我们可以让初相位随着时间的函数波动更快,就可以实现了。
把上面的原理落实到我们需要制作的动画上面。首先要总结出一个公式,确定正弦型函数解析式:y=Asin(ωx+φ)+h
中各个常数的值。这里需要注意UIKit的坐标系统y
轴是向下延伸。
1、我们的容器是自定义的View,我希望波的整体高度,固定在容器的一个相对的位置。 这里设置h = 20;也就是说,当Asin(ωx+φ)计算为0的时候,这个时候y的位置是20;
2、决定波起伏的高度,我们设置波峰是4,波峰越大,曲线越陡峭;
3、决定波的宽度和周期,比如,我们可以看到上面的例子中是一个周期的波曲线, 一个波峰、一个波谷,如果我们想在0到2π这个距离显示2个完整的波曲线,那么周期就是π。 我们这里设置波的宽度是容器的宽度View.width,希望能展示1.5个周期的波曲线,周期就是View.width/1.5。 那么ω常量就可以这样计算:1.5*2M_PI /View.width。
4、时间和初相位的函数关系:我们在计时器的函数中一直调用_offset += _speed;
可以看到,如果我们设置波的速度speed越大,波的震动将会越快。
现在我们解决了项目中最有难度的问题,剩下的事情就非常简单了。两个波是两个CAShapeLayer
。我们使用CADisplayLink
而不是计时器来驱动动画,因为CADisplayLink
触发的时机是每隔一帧运行一次,而NSTimer
不是很精确,会有阻塞的情况,照成动画卡顿的现象。
创建弧线layer代码实现
//self.originView是操作增加波纹的view
CAShapeLayer *arcLayer = [CAShapeLayer layer];
arcLayer.fillColor = [UIColor orangeColor].CGColor;
arcLayer.frame = self.originView.bounds;
arcLayer.shouldRasterize = YES;
arcLayer.path = [self getLayerBezierPath].CGPath;
[self.originView.layer addSublayer:arcLayer];
- (UIBezierPath *)getLayerBezierPath {
CGFloat width = self.originView.frame.size.width;
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPath];
[path moveToPoint:CGPointMake(0, 0)];
[path addLineToPoint:CGPointMake(0, self.originView.frame.size.height - self.arcHeight)];
[path addQuadCurveToPoint:CGPointMake(width, self.originView.frame.size.height - self.arcHeight) controlPoint:CGPointMake(width/2, self.originView.frame.size.height - self.arcHeight/2)];
[path addLineToPoint:CGPointMake(width, 0)];
[path closePath];
return path;
}
两个波浪线的layer代码实现
CAShapeLayer *(^getLayerBlock)() = ^{
CAShapeLayer *layer = [CAShapeLayer layer];
layer.fillColor = [UIColor whiteColor].CGColor;
layer.frame = self.originView.bounds;
layer.opacity = 0.3;
layer.shouldRasterize = YES;
[self.originView.layer addSublayer:layer];
return layer;
};
self.rippleShapeLayer = getLayerBlock();
self.rippleShapeLayer1 = getLayerBlock();
波浪线实现
- (UIBezierPath *)getWavePath:(CGFloat)A W:(CGFloat)w h:(CGFloat)h xOffset:(CGFloat)xOffset{
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPath];
[path moveToPoint:CGPointMake(0, 0)];
for (int i = 0; i < [UIScreen mainScreen].bounds.size.width; i++) {
CGFloat y = A*sinf(w*i + xOffset+self.speed) + h;
[path addLineToPoint:CGPointMake(i, y)];
}
[path addLineToPoint:CGPointMake([UIScreen mainScreen].bounds.size.width, 0)];
[path closePath];
return path;
}```
已经将view中添加波纹代码封装,其中.h文件代如下:
import <Foundation/Foundation.h>
import <UIKit/UIKit.h>
@interface CZCRippleTool : NSObject
//初始化
- (instancetype)initWithOriginView:(UIView *)originView;
- (instancetype)rippleToolWithOriginView:(UIView *)originView;
//波纹开始
- (void)start;
//显示的波浪数 default:1.5
@property (nonatomic,assign) CGFloat cycleNumber;
//波浪移动速度 default:0.05
@property (nonatomic,assign) CGFloat speed;
//颜色
@property (nonatomic,strong) UIColor *fillColor;
//波浪偏移量
@property (nonatomic,assign) CGFloat offsetY;
//弧度大小 default:50
@property (nonatomic,assign) CGFloat arcHeight;
//波振幅大小 defalut:4 值越大,波浪越高
@property (nonatomic,assign) CGFloat rippleAmplitude;
@end```
在viewController使用
[[CZCRippleTool rippleToolWithOriginView:self.headerView] start];```
想学习基本动画的可以看我的[上篇](http://www.jianshu.com/p/106d1b5cf104)文章
[demo](https://github.com/2360219637/CZCRipple-Test) 欢迎star