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运用弹簧物理学原理为图形运动添加动画效果

基于物理特性运动是通过力来驱动的。弹簧弹力就是这样一种力以及互动和动作效果弹簧弹力具有以下属性：阻尼和刚度。在基于弹簧的动画中，值和速度是根据对每个物体施加的弹簧弹力计算得出的，帧。

如果您想让应用的动画只向一个方向减速，可以考虑使用基于阻力的投掷动画。

弹簧动画的生命周期

在基于弹簧的动画中，SpringForce 类可自定义弹簧的刚度、阻尼比以及最终位置。动画一开始，弹簧弹力就会立即更新每个帧上的动画值和速度。动画继续播放直到弹簧弹力达到平衡为止

例如，如果您在屏幕上拖动某个应用图标，之后又松开手指将手指从图标上松开，图标就会拉回原来的位置由一个看不见但熟悉的力量制造的地方

图 1 演示了类似的弹簧效果。加号 (+) 添加圆圈的中部表示通过触摸手势施加的力。

制作弹簧动画

为应用制作弹簧动画的一般步骤如下：如下所示：

添加支持库 您必须将支持库添加到项目中，才能使用弹簧动画类。
制作弹簧动画：主要步骤是创建 SpringAnimation 类，并设置动画效果行为参数。
（可选）注册监听器：注册监听器以监控动画生命周期更改和动画值更新。
注意：更新监听器应只有在需要逐帧更新动画值时才注册更改。更新监听器可防止动画在单独的线程上运行
（可选）移除监听器：移除不再使用的监听器。
（可选）设置起始值：自定义动画起始值。
（可选）设置值范围：设置动画值范围，将值限制在最小值和最大值范围内。
（可选）设置起始速度：设置动画的起始速度。
（可选）设置弹簧属性：设置弹簧的阻尼比和刚度。
（可选）创建自定义弹簧：如果不打算使用默认弹簧，请创建自定义弹簧或者想在整个动画过程中使用通用弹簧
启动动画：启动弹簧动画。
（可选）取消动画：在用户突然退出应用或视图时取消动画变得不可见。

以下部分讨论了制造弹簧的常规步骤动画效果。

添加支持库

要使用基于物理特性的支持库，您必须将支持库添加到项目中如下所示：

打开应用模块的 build.gradle 文件。

将支持库添加到 dependencies 部分。

Groovy

        dependencies {
            def dynamicanimation_version = '1.0.0'
            implementation "androidx.dynamicanimation:dynamicanimation:$dynamicanimation_version"
        }

Kotlin

        dependencies {
            val dynamicanimation_version = "1.0.0"
            implementation("androidx.dynamicanimation:dynamicanimation:$dynamicanimation_version")
        }

要查看此库的当前版本，请参阅版本页面上的 DynamicAnimation。

创建弹簧动画

借助 SpringAnimation 类，您可以创建为对象添加弹簧动画效果要制作弹簧动画，您需要创建 SpringAnimation 的实例类并提供一个对象、一个要添加动画效果的对象属性，以及（可选）您希望动画停放的最终弹簧位置。

注意：在创建弹簧动画时，弹簧的位置是可选的不过，您必须定义然后再开始播放动画

Kotlin

val springAnim = findViewById<View>(R.id.imageView).let { img ->
    // Setting up a spring animation to animate the view’s translationY property with the final
    // spring position at 0.
    SpringAnimation(img, DynamicAnimation.TRANSLATION_Y, 0f)
}

Java

final View img = findViewById(R.id.imageView);
// Setting up a spring animation to animate the view’s translationY property with the final
// spring position at 0.
final SpringAnimation springAnim = new SpringAnimation(img, DynamicAnimation.TRANSLATION_Y, 0);

基于弹簧的动画可通过更改实际属性以下视图适用于系统：

ALPHA: 表示视图的 Alpha 透明度。值为 1（不透明）乘以默认值，值为 0 表示完全透明（不可见）。
TRANSLATION_X, TRANSLATION_Y和 TRANSLATION_Z：这些属性控制视图的位置，以相对于其左侧的增量值表示坐标、顶部坐标和高度，由布局设置容器。
- TRANSLATION_X 描述左侧坐标。
- TRANSLATION_Y 描述最高坐标。
- TRANSLATION_Z 表示视图相对于其高度的深度。
ROTATION, ROTATION_X和 ROTATION_Y：这些属性控制 2D 的旋转（rotation 属性），而围绕轴心点的 3D 模型。
SCROLL_X和 SCROLL_Y：这些属性表示来源左侧和顶部边缘的滚动偏移量（以像素为单位）。它还表示排名。
SCALE_X和 SCALE_Y：这些属性用于控制视图围绕其轴心点的 2D 缩放。
X, Y和 Z：这些是基本实用程序属性，用于描述视图在其容器。
- X 是以下项的总和：左边的值和 TRANSLATION_X。
- Y 是以下项的总和： Top-value 和 TRANSLATION_Y。
- Z 是以下项的总和：高度值和 TRANSLATION_Z。

注册监听器

DynamicAnimation 类提供两个监听器数：OnAnimationUpdateListener 和 OnAnimationEndListener。这些监听器会监听动画中的更新，例如，当更改动画值以及动画何时结束。

OnAnimationUpdateListener

如果要为多个视图添加动画效果以创建链式动画，可以设置OnAnimationUpdateListener 在当前视图的视图每次发生更改时接收回调属性。回调会通知另一个视图更新其弹簧位置基于当前数据视图媒体资源中发生的变化进行调整。要注册因此，请执行以下步骤：

调用 addUpdateListener() 方法，并将监听器附加到动画。
注意：您需要注册该更新监听器。不过，更新监听器只有在需要逐帧更新动画值时才注册更改。更新监听器可防止动画在单独的线程上运行
替换 onAnimationUpdate() 方法将当前对象的更改告知调用方。通过以下示例代码说明了 OnAnimationUpdateListener。

Kotlin

// Setting up a spring animation to animate the view1 and view2 translationX and translationY properties
val (anim1X, anim1Y) = findViewById<View>(R.id.view1).let { view1 ->
    SpringAnimation(view1, DynamicAnimation.TRANSLATION_X) to
            SpringAnimation(view1, DynamicAnimation.TRANSLATION_Y)
}
val (anim2X, anim2Y) = findViewById<View>(R.id.view2).let { view2 ->
    SpringAnimation(view2, DynamicAnimation.TRANSLATION_X) to
            SpringAnimation(view2, DynamicAnimation.TRANSLATION_Y)
}

// Registering the update listener
anim1X.addUpdateListener { _, value, _ ->
    // Overriding the method to notify view2 about the change in the view1’s property.
    anim2X.animateToFinalPosition(value)
}

anim1Y.addUpdateListener { _, value, _ -> anim2Y.animateToFinalPosition(value) }

Java

// Creating two views to demonstrate the registration of the update listener.
final View view1 = findViewById(R.id.view1);
final View view2 = findViewById(R.id.view2);

// Setting up a spring animation to animate the view1 and view2 translationX and translationY properties
final SpringAnimation anim1X = new SpringAnimation(view1,
        DynamicAnimation.TRANSLATION_X);
final SpringAnimation anim1Y = new SpringAnimation(view1,
    DynamicAnimation.TRANSLATION_Y);
final SpringAnimation anim2X = new SpringAnimation(view2,
        DynamicAnimation.TRANSLATION_X);
final SpringAnimation anim2Y = new SpringAnimation(view2,
        DynamicAnimation.TRANSLATION_Y);

// Registering the update listener
anim1X.addUpdateListener(new DynamicAnimation.OnAnimationUpdateListener() {

// Overriding the method to notify view2 about the change in the view1’s property.
    @Override
    public void onAnimationUpdate(DynamicAnimation dynamicAnimation, float value,
                                  float velocity) {
        anim2X.animateToFinalPosition(value);
    }
});

anim1Y.addUpdateListener(new DynamicAnimation.OnAnimationUpdateListener() {

  @Override
    public void onAnimationUpdate(DynamicAnimation dynamicAnimation, float value,
                                  float velocity) {
        anim2Y.animateToFinalPosition(value);
    }
});

OnAnimationEndListener

OnAnimationEndListener 通知动画结束。您可以将监听器设置为回调。接收者注册监听器，请执行以下步骤：

调用 addEndListener() 方法，并将监听器附加到动画。
替换 onAnimationEnd() 方法在动画达到平衡时接收通知或已被取消

移除监听器

要停止接收动画更新回调和动画结束回调，请执行以下操作：打电话给removeUpdateListener() 和removeEndListener() 方法。

设置动画起始值

要设置动画的起始值，请调用 setStartValue() 方法并传递动画的起始值。如果您没有将起始值，则动画会使用对象属性的当前值作为起始值。

设置动画值的范围

您可以根据需要设置动画的最小值和最大值将属性值限制在特定范围内。它还有助于控制范围（如果您为具有内在范围的属性添加动画效果，例如 alpha （从 0 到 1）。

要设置最小值，请调用 setMinValue() 方法并传递属性的最小值。
如需设置最大值，请调用 setMaxValue() 方法，并传递属性的最大值。

这两种方法都能返回正在为其设置值的动画。

注意：如果您已设置起始值，并且定义了一个动画值范围，请确保起始值在最小值和最大值。

设置起始速度

起始速度定义了动画属性在动画的开头。默认起始速度设置为零像素/秒。您可以通过触摸速度设置速度或使用一个固定值作为起始速度。如果您选择提供一个固定值，我们建议以“dp/秒”为单位定义该值，然后将其转换为每秒像素数。定义“dp/秒”的值使速度与密度和外形规格无关。有关有关如何将值转换为每秒像素数的信息，请参阅将“dp/秒”转换为“像素/秒” 部分。

要设置速度，请调用 setStartVelocity() 方法，并传递以“像素/秒”为单位的速度。该方法会返回用于设置速度的弹簧弹力对象。

注意：请使用 GestureDetector.OnGestureListener 或用于检索和计算的 VelocityTracker 类方法触摸手势的速度

Kotlin

findViewById<View>(R.id.imageView).also { img ->
    SpringAnimation(img, DynamicAnimation.TRANSLATION_Y).apply {
        …
        // Compute velocity in the unit pixel/second
        vt.computeCurrentVelocity(1000)
        val velocity = vt.yVelocity
        setStartVelocity(velocity)
    }
}

Java

final View img = findViewById(R.id.imageView);
final SpringAnimation anim = new SpringAnimation(img, DynamicAnimation.TRANSLATION_Y);
…
// Compute velocity in the unit pixel/second
vt.computeCurrentVelocity(1000);
float velocity = vt.getYVelocity();
anim.setStartVelocity(velocity);

将“dp/秒”转换为“像素/秒”

弹簧的速度必须以“像素/秒”为单位。如果您选择提供固定值作为速度起始值，请提供以“dp/秒”为单位的值然后将其转换成“像素/秒”对于转化指标，请使用 applyDimension() 方法中 TypedValue 类。请参阅以下示例代码：

Kotlin

val pixelPerSecond: Float =
    TypedValue.applyDimension(TypedValue.COMPLEX_UNIT_DIP, dpPerSecond, resources.displayMetrics)

Java

float pixelPerSecond = TypedValue.applyDimension(TypedValue.COMPLEX_UNIT_DIP, dpPerSecond, getResources().getDisplayMetrics());

设置弹簧属性

SpringForce 类定义了 getter 以及每个弹簧属性（例如阻尼）的 setter 方法调整比和刚度要设置弹簧属性，必须检索弹簧弹力对象，或创建一个自定义弹簧弹力，您可以设置属性如需详细了解如何创建自定义弹簧弹力，请参阅创建自定义弹簧弹力部分。

提示：使用 setter 方法时，您可以创建一个方法链，因为所有的 setter 方法都会返回弹簧弹力对象。

阻尼比

阻尼比用于描述弹簧振动逐渐衰减的状况。修改者您可以确定振幅衰减的速度有多快您可以通过四种不同的方法春季：

当阻尼比大于 1 时，会出现过阻尼现象。它让让物体轻轻地回到静止位置。
当阻尼比等于 1 时，会出现临界阻尼现象。它让使对象在最短时间内返回到静止位置。
当阻尼比小于 1 时，会出现欠阻尼现象。它让会多次传递物体的静止位置，会逐渐到达静止位置
当阻尼比等于零时，便会出现无阻尼现象。它让物体将永远振动。

如需为弹簧添加阻尼比，请执行以下步骤：

调用 getSpring() 方法检索弹簧以添加阻尼比。
调用 setDampingRatio() 方法，并传递要增加到弹簧上的阻尼比。通过方法会返回设置了阻尼比的弹簧弹力对象。
注意：阻尼比必须为非负数。如果您将阻尼比设置为零，弹簧将永远不会到达静止位置也就是说，它会永远振动下去。

系统中提供了以下阻尼比常量：

图 2：高弹力

图 3：中弹跳

图 4：低弹跳

图 5：无弹跳

默认阻尼比设置为 DAMPING_RATIO_MEDIUM_BOUNCY。

Kotlin

findViewById<View>(R.id.imageView).also { img ->
    SpringAnimation(img, DynamicAnimation.TRANSLATION_Y).apply {
        …
        // Setting the damping ratio to create a low bouncing effect.
        spring.dampingRatio = SpringForce.DAMPING_RATIO_LOW_BOUNCY
        …
    }
}

Java

final View img = findViewById(R.id.imageView);
final SpringAnimation anim = new SpringAnimation(img, DynamicAnimation.TRANSLATION_Y);
…
// Setting the damping ratio to create a low bouncing effect.
anim.getSpring().setDampingRatio(SpringForce.DAMPING_RATIO_LOW_BOUNCY);
…

刚度

刚度定义了弹簧常数，该常数用于测量春天。刚性弹簧可对所连接物体施加更大的力当弹簧未处于静止位置时如需增加弹簧的刚度，请执行以下步骤：

调用 getSpring() 方法来检索弹簧以增加刚度。
调用 setStiffness() 方法，并传递要添加到弹簧的刚度值。通过方法会返回设置了刚度的弹簧弹力对象。
注意：刚度必须为正数。

系统中提供了以下刚度常数：

图 6：高刚度

图 7：中刚度

图 8：低刚度

图 9：非常低的刚度

默认刚度设置为 STIFFNESS_MEDIUM。

Kotlin

findViewById<View>(R.id.imageView).also { img ->
    SpringAnimation(img, DynamicAnimation.TRANSLATION_Y).apply {
        …
        // Setting the spring with a low stiffness.
        spring.stiffness = SpringForce.STIFFNESS_LOW
        …
    }
}

Java

final View img = findViewById(R.id.imageView);
final SpringAnimation anim = new SpringAnimation(img, DynamicAnimation.TRANSLATION_Y);
…
// Setting the spring with a low stiffness.
anim.getSpring().setStiffness(SpringForce.STIFFNESS_LOW);
…

创建自定义弹簧弹力

您可以创建自定义弹簧弹力，作为使用默认弹簧弹力的替代方法弹簧弹力自定义弹簧弹力可让您共用相同的弹簧弹力，多个弹簧动画实例。创建力，可以设置阻尼比和刚度等属性。

创建一个 SpringForce 对象。
SpringForce force = new SpringForce();
通过调用相应的方法来分配属性。您还可以创建方法链
force.setDampingRatio(DAMPING_RATIO_LOW_BOUNCY).setStiffness(STIFFNESS_LOW);
调用 setSpring() 方法为动画设置弹簧。
setSpring(force);

启动动画

启动弹簧动画的方法有两种：调用 start() 或通过调用 animateToFinalPosition() 方法。这两种方法都需要在主线程上调用。

animateToFinalPosition() 方法会执行两项任务：

设置弹簧的最终位置。
启动动画（如果尚未启动）。

由于此方法会更新弹簧的最终位置，如果需要，您可以随时调用此方法，以便更改动画效果例如，在链接的弹簧动画中，动画一个视图依赖于另一个视图。对于这种动画来说使用 animateToFinalPosition() 方法。通过在链接的弹簧动画中使用此方法，您不需要以防您接下来要更新的动画目前正在运行。

图 10 展示了一个链接的弹簧动画，其中其中一个动画视图依赖于另一个视图。

要使用 animateToFinalPosition() 方法，调用 animateToFinalPosition() 方法，并传递弹簧的静止位置。您还可以使用通过调用 setFinalPosition() 方法。

start() 方法不要立即将属性值设置为起始值。属性值会随着每个动画脉冲而发生变化，这发生在绘制传递之前。因此，这些更改会反映在下一帧中，就好像这些值会立即设置

Kotlin

findViewById<View>(R.id.imageView).also { img ->
    SpringAnimation(img, DynamicAnimation.TRANSLATION_Y).apply {
        …
        // Starting the animation
        start()
        …
    }
}

Java

final View img = findViewById(R.id.imageView);
final SpringAnimation anim = new SpringAnimation(img, DynamicAnimation.TRANSLATION_Y);
…
// Starting the animation
anim.start();
…

取消动画

您可以取消动画或跳至动画结尾处。理想情况需要取消或跳到动画结尾的情况是会要求立即终止动画。这是通常在用户突然退出应用或视图变得不可见时。

您可以使用两种方法来终止动画。 cancel() 方法在动画所在的位置终止动画。通过 skipToEnd() 方法将动画跳过到最终值，然后终止它。

在终止动画之前，请务必先查看弹簧的状态如果状态为无阻尼，则动画永远不会到达静止不动要查看弹簧的状态，请调用 canSkipToEnd() 方法结合使用。如果表示弹簧处于阻尼状态，该方法会返回 true，否则 false。

知道弹簧的状态后，您可以通过以下方法终止动画：使用 skipToEnd() 方法或 cancel() 方法。通过 cancel() 种方式必须仅在主线程上调用。

注意：通常情况下， skipToEnd() 方法的成因