iOS 动画进阶 - 实现炫酷的上拉刷新动效

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最近撸了一个上拉刷新的小轮子，只要遵循一个协议就能自定义自己动效的上拉刷新和加载，我自己也写了几个动效进去，下面是一个比较好的动效的实现过程

先上效果图和github地址，有其他好的动效大家也可以交流~

动效的原地址，在uimovement网站上看到这个动效时感觉特别6，就想自己实现一下，费了很长时间，换了几种方案终于实现出来了，下面是实现的步骤：

分析动效

写一个动效的第一步就应该仔细的去分析它，把它的每一帧展开来看，找一个最合适的方式来实现它，下面是我分析过程：

  • 看到曲线，肯定会想到CAShapeLayer和UIBezierPath这一对搭档，相对于CoreGraphics而言，它即简单有高效；
  • 曲线的拉拽效果可以用 CADisplayLink加上一个参考的view，以参考view为UIBezierPath的一个controlPoint，移动参考view来实现曲线拉拽的效果；
  • 曲线的回弹效果考虑再三后决定使用CAKeyframeAnimation配合CAShapeLayer来使用，本来打算使用CASpringanimation来实现，但是考虑它是iOS9出的，而我的轮子最低支持iOS8，就放弃用它了；
  • 小球是实现和弹出就相对简单了，使用CAShapeLayer来实现小球，用CABasicAnimation来实现小球的移动；
  • 小球外层圆环旋转的效果，首先也是用CAShapeLayer来实现圆环，然后配合CABasicAnimation控制CAShapeLayer的strokeEnd和transform.rotation.z一直来实现外层圆环旋转的效果；
  • 最后就是比较复杂的就是小球和曲线的连接处的处理，我的实现方式是通过CADisplayLink在动画的过程中实时的去监听小球和曲线的位置，计算出UIBezierPath用一个CAShapeLayer来精确的连接小球和曲线部分。

好了，以上是大概过程，如果大家有另外的更好的实现方式，也可以一起来讨论。

绘制曲线和曲线的拉拽

我们用CAShapeLayer和UIBezierPath这一对搭档来实现曲线的绘制，下面以一个参考view来给大家演示一下，下面是主要代码和效果图：

// 通过传递的y坐标来绘制曲线
func wave(_ y: CGFloat, execute: CGFloat) {
    self.execute = execute
    waveLayer.path = wavePath(x: 0, y: y)
    if !isAnimation {
        var trans = CGAffineTransform.identity
        trans = trans.translatedBy(x: 0, y: y)
        reference.transform = trans
    }
}

// 计算path
private func wavePath(x: CGFloat, y: CGFloat) -> CGPath {
    let w = frame.width
    let path = UIBezierPath()
    if y < execute {
        path.move(to: .zero)
        path.addLine(to: .init(x: w, y: 0))
        path.addLine(to: .init(x: w, y: y))
        path.addLine(to: .init(x: 0, y: y))
        path.addLine(to: .zero)
    }else {
        path.move(to: .zero)
        path.addLine(to: .init(x: w, y: 0))
        path.addLine(to: .init(x: w, y: execute))
        path.addQuadCurve(to: .init(x: 0, y: execute), controlPoint: .init(x: w/2, y: y))
        path.addLine(to: .zero)
    }
    return path.cgPath
}

曲线的回弹效果

曲线的回弹使用CAKeyframeAnimation加到参考的view上，然后用CADisplayLink监听参考view的坐标做为controlPoint来实现曲线的回弹效果，下面是主要代码和效果图：

// 开始动画
func startAnimation() {
    isAnimation = true
    addDisPlay()
    boundAnimation(x: 0, y: execute)
}

// CAKeyframeAnimation动画
private func boundAnimation(x: CGFloat, y: CGFloat) {
    let bounce = CAKeyframeAnimation(keyPath: "transform.translation.y")
    bounce.timingFunction = CAMediaTimingFunction(name: kCAMediaTimingFunctionEaseIn)
    bounce.duration = bounceDuration
    bounce.values = [
        reference.frame.origin.y,
        y * 0.5,
        y * 1.2,
        y * 0.8,
        y * 1.1,
        y
    ]
    bounce.isRemovedOnCompletion = true
    bounce.fillMode = kCAFillModeForwards
    bounce.delegate = self
    reference.layer.add(bounce, forKey: "return")
}

// 添加和移除CADisplayLink
private func addDisPlay() {
    displayLink = CADisplayLink(target: self, selector: #selector(displayAction))
    displayLink?.add(to: .main, forMode: .commonModes)
}

private func removeDisPlay() {
    displayLink?.invalidate()
    displayLink = nil
}

// CADisplayLink绑定的方法
@objc private func displayAction() {
    if let frame = reference.layer.presentation()?.frame {
        DispatchQueue.global().async {
            let path = self.displayWavePath(x: 0, y: frame.origin.y + referenceHeight/2)
            DispatchQueue.main.async {
                self.waveLayer.path = path
            }
        }
    }
}

// 通过这个方法获取path
private func displayWavePath(x: CGFloat, y: CGFloat) -> CGPath {
    let w = frame.width
    let path = UIBezierPath()
    path.move(to: .zero)
    path.addLine(to: .init(x: w, y: 0))
    path.addLine(to: .init(x: w, y: execute))
    path.addQuadCurve(to: .init(x: 0, y: execute), controlPoint: .init(x: w/2, y: y))
    path.addLine(to: .zero)
    return path.cgPath
}

外层圆环的动画

小球和外层圆环我们用CAShapeLayer来绘制，这里主要讲的是动画的实现，动画主要由两个部分组成：

  • CABasicAnimation控制外层圆环的strokeEnd的动画；
  • CABasicAnimation控制外层圆环的transform.rotation.z的旋转动画；
外层圆环的strokeEnd动画 外层圆环的transform.rotation.z的旋转动画

下面是关键代码：

func animation() {
    self.isHidden = false
    let rotate = CABasicAnimation(keyPath: "transform.rotation.z")
    rotate.fromValue = 0
    rotate.toValue = M_PI * 2
    rotate.duration = 1
    rotate.timingFunction = CAMediaTimingFunction(name: kCAMediaTimingFunctionLinear)
    rotate.repeatCount = HUGE
    rotate.fillMode = kCAFillModeForwards
    rotate.isRemovedOnCompletion = false
    self.add(rotate, forKey: rotate.keyPath)
    strokeEndAnimation()
}

func strokeEndAnimation() {
    let endPoint = CABasicAnimation(keyPath: "strokeEnd")
    endPoint.fromValue = 0
    endPoint.toValue = 1
    endPoint.duration = 1.8
    endPoint.timingFunction = CAMediaTimingFunction(name: kCAMediaTimingFunctionEaseOut)
    endPoint.repeatCount = HUGE
    endPoint.fillMode = kCAFillModeForwards
    endPoint.isRemovedOnCompletion = false
    endPoint.delegate = self
    add(endPoint, forKey: endPoint.keyPath)
}

小球上升和连接处的处理

小球上升动画很简单，一个CABasicAnimation动画就实现了，主要麻烦的是连接处的动画实现，我的方案是在小球动画过程中通过CADisplayLink实时监听小球和参考view的位置，计算出贝斯尔曲线，然后通过一个名为linkLayer: CAShapeLayer的layer来连接它们，然后让它们在特定的地方断开，下面是主要代码和效果图：

@objc private func displayAction() {
    let offY = ballLayer.circleLayer.presentation()?.frame.origin.y
    let frame1 = ballLayer.frame
    let frame2 = wavelayer.reference.layer.presentation()?.frame
        if let offY = offY, let frame2 = frame2 {
            DispatchQueue.global().async {
                // 判断是球是向上还是下，false为上,速度快时，获取的位置不及时，向下时需要调整位置
                let isIncrement = (offY - self.previousOffY) > 0
                let path = UIBezierPath()
                let x1 = frame1.origin.x + (isIncrement ? 4 : 0)
                let y1 = frame1.origin.y + offY
                let w1 = frame1.size.width - (isIncrement ? 8 : 0)
                let h1 = frame1.size.height
                let x2 = frame2.origin.x
                let y2 = frame2.origin.y
                let w2 = frame2.size.width
                let h2 = frame2.size.height
                let subY = y2 - y1
                // y1和y2的间距
                let subScale = subY/self.execute/2
                // 断开的距离为10
                let executeSub = self.ballLayer.circleLayer.moveUpDist + offY
                if executeSub < 10 {
                    if !isIncrement {
                        let executeSubScale = executeSub/10
                        path.move(to: .init(x: x1 - 15, y: y2 + h2/2 + 15))
                        path.addLine(to: .init(x: x1 + w1 + 15, y: y2 + h2/2 + 15))
                        path.addQuadCurve(to: .init(x: x1 - 15, y: y2 + h2/2 + 15), controlPoint: .init(x: x1 + w1/2, y: y2 + h2/2 - self.execute/6 * executeSubScale))
                    }
                }else {
                    path.move(to: .init(x: x2 , y: y2 + h2))
                    path.addLine(to: .init(x: x2 + w2, y: y2 + h2))
                    path.addQuadCurve(to: .init(x: x1 + w1, y: y1 + h1/2), controlPoint: .init(x: x1 + w1 - w1*2*subScale, y: y1 + (y2 - y1)/2 + h1/2 + h2/2))
                    path.addLine(to: .init(x: x1, y: y1 + h1/2))
                    path.addQuadCurve(to: .init(x: x2 , y: y2 + h2), controlPoint: .init(x: x1 + w1*2*subScale, y: y1 + (y2 - y1)/2 + h1/2 + h2/2))
                    if y1 + h1 <= self.execute, isIncrement {
                        DispatchQueue.main.async {
                            self.wavelayer.startDownAnimation()
                        }
                    }
                }
                DispatchQueue.main.async {
                    self.linkLayer.path = path.cgPath
                }
                self.previousOffY = offY
            }
        }
}

我觉得我这个地方的处理不是很好，但是简单粗暴的解决了问题，如果大家有更好的建议，可以提出来，大家一起交流学习~

完整的代码，大家可以去github地址去下载，欢迎大家star和发表意见和贡献代码，有好的动效的话也可以提供，最后谢谢大家的阅读

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