Android 中 View 炸裂特效的实现分析
前几天微博上被一个很优秀的 Android 开源组件刷屏了 - ExplosionField，效果非常酷炫，有点类似 MIUI 卸载 APP 时的动画，先来感受一下。
ExplosionField 不但效果很拉风，代码写得也相当好，让人忍不住要拿来好好读一下。
创建 ExplosionField
ExplosionField 继承自 View，在 onDraw 方法中绘制动画特效，并且它提供了一个 attach2Window 方法，可以把 ExplosionField 最为一个子 View 添加到 Activity 上的 root view 中。
public static ExplosionField attach2Window(Activity activity) {
ViewGroup rootView = (ViewGroup) activity.findViewById(Window.ID_ANDROID_CONTENT);
ExplosionField explosionField = new ExplosionField(activity);
rootView.addView(explosionField, new ViewGroup.LayoutParams(
ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT, ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT));
return explosionField;
}
explosionField 的 LayoutParams 属性都被设置为 MATCH_PARENT，
这样一来，一个 view 炸裂出来的粒子可以绘制在整个 Activity 所在的区域。
知识点：可以用 Window.ID_ANDROID_CONTENT 来替代 android.R.id.content
炸裂之前的震动效果
在 View 的点击事件中，调用 mExplosionField.explode(v)之后，View 首先会震动，然后再炸裂。
震动效果比较简单，设定一个 [0, 1] 区间 ValueAnimator，然后在 AnimatorUpdateListener 的 onAnimationUpdate 中随机平移 x 和 y坐标，最后把 scale 和 alpha 值动态减为 0。
int startDelay = 100;
ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f).setDuration(150);
animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
Random random = new Random();
@Override
public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
view.setTranslationX((random.nextFloat() - 0.5f) * view.getWidth() * 0.05f);
view.setTranslationY((random.nextFloat() - 0.5f) * view.getHeight() * 0.05f);
}
});
animator.start();
view.animate().setDuration(150).setStartDelay(startDelay).scaleX(0f).scaleY(0f).alpha(0f).start();
根据 View 创建一个 bitmap
View 震动完了就开始进行最难的炸裂，并且炸裂是跟隐藏同时进行的，先来看一下炸裂的 API - void explode(Bitmap bitmap, Rect bound, long startDelay, long duration)：
前两个参数 bitmap 和 bound 是关键，通过 View 来创建 bitmap 的代码比较有意思。
如果 View 是一个 ImageView，并且它的 Drawable 是一个 BitmapDrawable 就可以直接获取这个 Bitmap。
if (view instanceof ImageView) {
Drawable drawable = ((ImageView) view).getDrawable();
if (drawable != null && drawable instanceof BitmapDrawable) {
return ((BitmapDrawable) drawable).getBitmap();
}
}
如果不是一个 ImageView，可以按照如下步骤创建一个 bitmap：
- 新建一个 Canvas
- 根据 View 的大小创建一个空的 bitmap
- 把空的 bitmap 设置为 Canvas 的底布
- 把 view 绘制在 canvas上
- 把 canvas 的 bitmap 设置成 null
当然，绘制之前要清掉 View 的焦点，因为焦点可能会改变一个 View 的 UI 状态。 一下代码中用到的 sCanvas 是一个静态变量，这样可以节省每次创建时产生的开销。
view.clearFocus();
Bitmap bitmap = createBitmapSafely(view.getWidth(),
view.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888, 1);
if (bitmap != null) {
synchronized (sCanvas) {
Canvas canvas = sCanvas;
canvas.setBitmap(bitmap);
view.draw(canvas);
canvas.setBitmap(null);
}
}
作者创建位图的办法非常巧妙，如果新建 Bitmap 时产生了 OOM，可以主动进行一次 GC - System.gc()，然后再次尝试创建。
这个函数的实现方式让人佩服作者的功力。
public static Bitmap createBitmapSafely(int width, int height, Bitmap.Config config, int retryCount) {
try {
return Bitmap.createBitmap(width, height, config);
} catch (OutOfMemoryError e) {
e.printStackTrace();
if (retryCount > 0) {
System.gc();
return createBitmapSafely(width, height, config, retryCount - 1);
}
return null;
}
}
出了 bitmap，还有一个一个很重要的参数 bound，它的创建相对比较简单：
Rect r = new Rect();
view.getGlobalVisibleRect(r);
int[] location = new int[2];
getLocationOnScreen(location);
r.offset(-location[0], -location[1]);
r.inset(-mExpandInset[0], -mExpandInset[1]);
首先获取 需要炸裂的View 的全局可视区域 - Rect r，然后通过 getLocationOnScreen(location) 获取 ExplosionField 在屏幕中的坐标，并根据这个坐标把 炸裂View 的可视区域进行平移，这样炸裂效果才会显示在 ExplosionField 中，最后根据 mExpandInset 值（默认为 0）扩展一下。
那创建的 bitmap 和 bound 有什么用呢？我们继续往下分析。
创建粒子
先来看一下炸裂成粒子这个方法的全貌：
public void explode(Bitmap bitmap, Rect bound, long startDelay, long duration) {
final ExplosionAnimator explosion = new ExplosionAnimator(this, bitmap, bound);
explosion.addListener(new AnimatorListenerAdapter() {
@Override
public void onAnimationEnd(Animator animation) {
mExplosions.remove(animation);
}
});
explosion.setStartDelay(startDelay);
explosion.setDuration(duration);
mExplosions.add(explosion);
explosion.start();
}
这里要解释一下为什么用一个容器类变量 - mExplosions 来保存一个 ExplosionAnimator。因为 activity 中多个 View 的炸裂效果可能要同时进行，所以要把每个 View 对应的炸裂动画保存起来，等动画结束的时候再删掉。
作者自定义了一个继承自 ValueAnimator 的类 - ExplosionAnimator，它主要做了两件事情，一个是创建粒子 - generateParticle，另一个是绘制粒子 - draw(Canvas canvas)。
先来看一下构造函数：
public ExplosionAnimator(View container, Bitmap bitmap, Rect bound) {
mPaint = new Paint();
mBound = new Rect(bound);
int partLen = 15;
mParticles = new Particle[partLen * partLen];
Random random = new Random(System.currentTimeMillis());
int w = bitmap.getWidth() / (partLen + 2);
int h = bitmap.getHeight() / (partLen + 2);
for (int i = 0; i < partLen; i++) {
for (int j = 0; j < partLen; j++) {
mParticles[(i * partLen) + j] = generateParticle(bitmap.getPixel((j + 1) * w, (i + 1) * h), random);
}
}
mContainer = container;
setFloatValues(0f, END_VALUE);
setInterpolator(DEFAULT_INTERPOLATOR);
setDuration(DEFAULT_DURATION);
}
根据构造函数可以知道作者把 bitmap 分成了一个 17 x 17 的矩阵，每个元素的宽度和高度分别是 w 和 h。
int w = bitmap.getWidth() / (partLen + 2);
int h = bitmap.getHeight() / (partLen + 2);
所有的粒子是一个 15 x 15 的矩阵，元素色值是位图对应的像素值。
bitmap.getPixel((j + 1) * w, (i + 1) * h)
结构如下图所示，其中空心部分是粒子。
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generateParticle 会根据一定的算法随机地生成一个粒子。这部分比较繁琐，分析略去。
其中比较巧妙的还是它的 draw 方法：
public boolean draw(Canvas canvas) {
if (!isStarted()) {
return false;
}
for (Particle particle : mParticles) {
particle.advance((float) getAnimatedValue());
if (particle.alpha > 0f) {
mPaint.setColor(particle.color);
mPaint.setAlpha((int) (Color.alpha(particle.color) * particle.alpha));
canvas.drawCircle(particle.cx, particle.cy, particle.radius, mPaint);
}
}
mContainer.invalidate();
return true;
}
刚开始我还一直比较困惑，既然绘制粒子是在 ExplosionField 的 onDraw 方法中进行，那肯定需要不停地刷新，结果作者并不是这么做的，实现方法又着实惊艳了一把。
首先，作者在 ExplosionAnimator 类中重载了 start() 方法，通过调用 mContainer.invalidate(mBound) 来刷新 将要炸裂的 View 所对应的区块。
@Override
public void start() {
super.start();
mContainer.invalidate(mBound);
}
而 mContainer 即是占满了 activity 的 view - ExplosionField，它的 onDraw 方法中又会调用 ExplosionAnimator 的 draw 方法。
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
for (ExplosionAnimator explosion : mExplosions) {
explosion.draw(canvas);
}
}
这样便形成了一个递归，两者相互调用，不停地刷新，直到所有粒子的 alpha 值变为 0，刷新就停下来了。
public boolean draw(Canvas canvas) {
if (!isStarted()) {
return false;
}
for (Particle particle : mParticles) {
particle.advance((float) getAnimatedValue());
if (particle.alpha > 0f) {
mPaint.setColor(particle.color);
mPaint.setAlpha((int) (Color.alpha(particle.color) * particle.alpha));
canvas.drawCircle(particle.cx, particle.cy, particle.radius, mPaint);
}
}
mContainer.invalidate();
return true;
}
总结
这个开源库的代码质量相当高，十分佩服作者。
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