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　　文 / 杨骑滔

　　在最近做个一个自定义PageControl——KYAnimatedPageControl中，我实现了CALayer的形变动画以及CALayer的弹性动画，效果先过目：

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　　小球是由弧AB、弧BC、弧CD、弧DA 四段组成，其中每段弧都绑定两个控制点：弧AB 绑定的是 C1 、 C2;弧BC 绑定的是 C3 、 C4 .....

　　如何表达各个点？

　　首先，A、B、C、D是四个动点，控制他们动的变量是ScrollView的contentOffset.x。我们可以在-(void)scrollViewDidScroll：UIScrollView *)scrollView中实时获取这个变量，并把它转换成一个控制在 0~1 的系数，取名为factor。

 

 

  1. _factor = MIN(1, MAX(0, (ABS(scrollView.contentOffset.x - self.lastContentOffset) / scrollView.frame.size.width)));

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　　当然这只是一个通式，我们需要让 图像过(0,0)，并且最后衰减到1 。我们可以让原图像先绕X轴翻转180度，也就是加一个负号。然后沿y轴向上平移一个单位。所以稍加变形可以得到如下函数：

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　　想看函数的图像？没问题，推荐一个在线查看函数图象的网站 —— Desmos ，把这段公式 1-\left(e^{-5x}\cdot \cos (30x)\right) 复制粘帖进去就可以看到图像。

　　改进后的函数图像是这样的：

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　　完美满足了我们 图形过(0,0),震荡衰减到1 的要求。其中式子中的 5 相当于阻尼系数，数值越小幅度越大;式子中的 30 相当于震荡频率 ，数值越大震荡次数越多。

　　接下来就需要转换成代码。

　　总体思路是创建60帧关键帧(因为屏幕的最高刷新频率就是60FPS)，然后把这60帧数据赋值给 CAKeyframeAnimation 的 values 属性。

　　用以下代码生成60帧后保存到一个数组并返回它，其中//1就是利用刚才的公式创建60个数值：

 

 

  1. +(NSMutableArray *) animationValues:(id)fromValue toValue:(id)toValue usingSpringWithDamping:(CGFloat)damping initialSpringVelocity:(CGFloat)velocity duration:(CGFloat)duration{
    • //60个关键帧
      • NSInteger numOfPoints = duration * 60;
        • NSMutableArray *values = [NSMutableArray arrayWithCapacity:numOfPoints];
          • for (NSInteger i = 0; i < numOfPoints; i++) {
            • [values addObject:@(0.0)];
              • }
                • //差值
                  • CGFloat d_value = [toValue floatValue] - [fromValue floatValue];
                    • for (NSInteger point = 0; point CGFloat x = (CGFloat)point / (CGFloat)numOfPoints;
                      • CGFloat value = [toValue floatValue] - d_value * (pow(M_E, -damping * x) * cos(velocity * x)); //1 y = 1-e^{-5x} * cos(30x)
                        • values[point] = @(value);
                          • }
                            • return values;
                              • }
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　　接下来创建一个对外的类方法，并返回一个 CAKeyframeAnimation ：

 

 

  1. +(CAKeyframeAnimation *)createSpring:(NSString *)keypath duration:(CFTimeInterval)duration usingSpringWithDamping:(CGFloat)damping initialSpringVelocity:(CGFloat)velocity fromValue:(id)fromValue toValue:(id)toValue{
    • CAKeyframeAnimation *anim = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:keypath];
      • NSMutableArray *values = [KYSpringLayerAnimation animationValues:fromValue toValue:toValue usingSpringWithDamping:damping * dampingFactor initialSpringVelocity:velocity * velocityFactor duration:duration];
        • anim.values = values;
          • anim.duration = duration;
            • return anim;
              • }
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　　另一个关键

　　以上，我们创建了 CAKeyframeAnimation 。但是这些values到底是对谁起作用的呢？如果你熟悉CoreAnimation的话，没错，是对传入的keypath起作用。而这些keypath其实就是CALayer中的属性@property。比如，之所以当传入的keypath为transform.rotation.x时CAKeyframeAnimation会让layer发生旋转，就是因为CAKeyframeAnimation发现CALayer中有这么个属性叫transform，于是动画就发生了。现在我们需要改变的是主题一中的那个factor变量，所以，很自然地想到，我们可以给CALayer补充一个属性名为factor就行了，这样CAKeyframeAnimation加到layer上时发现layer有这个factor属性，就会把60帧不同的values赋值给factor。当然我们要把fromValue和toValue控制在0～1：

 

 

  1. CAKeyframeAnimation *anim = [KYSpringLayerAnimation createSpring:@factor duration:0.8 usingSpringWithDamping:0.5 initialSpringVelocity:3 fromValue:@(1) toValue:@(0)];
    • self.factor = 0;
      • [self addAnimation:anim forKey:@restoreAnimation];
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　　最后一步，虽然CAKeyframeAnimation实时地去改变了我们想要的factor，但我们还得通知屏幕刷新，这样才能看到动画。

 

 

  1. +(BOOL)needsDisplayForKey:(NSString *)key{
    • if ([key isEqual:@factor]) {
      • return YES;
        • }
          • return [super needsDisplayForKey:key];
            • }
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　　上面的代码通知屏幕当factor发生变化时，实时刷新屏幕。

　　最后的最后，你需要重载CALayer中的-(id)initWithLayer：GooeyCircle *)layer方法，为了保证动画能连贯起来，你需要拷贝前一个状态的layer及其所有属性。

 

 

  1. -(id)initWithLayer:(GooeyCircle *)layer{
    • self = [super initWithLayer:layer];
      • if (self) {
        • self.indicatorSize = layer.indicatorSize;
          • self.indicatorColor = layer.indicatorColor;
            • self.currentRect = layer.currentRect;
              • self.lastContentOffset = layer.lastContentOffset;
                • self.scrollDirection = layer.scrollDirection;
                  • self.factor = layer.factor;
                    • }
                      • return self;
                        • }
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　　总结：

　　做自定义的动画最关键的就是要有变量，要有输入。像滑动ScrollView的时候，滑动的距离就是动画的输入，可以作为动画的变量;当没有交互的时候，可以用CAAnimation。其实CAAnimation底层就有个定时器，而定时器的作用就是可以产生变量，时间就是变量，就可以产生变化的输入，就能看到变化的状态，连起来就是动画了。

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