用 SwiftUI 實現酷炫的顏色切換動畫
- 原文地址:SwiftUI: Animating Color Changes
- 原文作者:Jean-Marc Boullianne
- 譯文出自:掘金翻譯計劃
- 本文永久連結:github.com/xitu/gold-m…
- 譯者:chaingangway
- 校對者:lsvih
用 SwiftUI 實現酷炫的顏色切換動畫
老鐵們,是時候燥起來了!本文中我們將學習如何使用 SwiftUI 中的 Paths
和 AnimatableData
來製作顏色切換動畫。
這些快速切換的動畫是怎麼實現的呢?讓我們來看下文吧!
基礎
要實現動畫的關鍵是在 SwiftUI 中建立一個實現 Shape
協議的結構體。我們把它命名為 SplashShape
Shape
協議中,有一個方法叫做 path(in rect: CGRect) -> Path
,這個方法可以用來設定圖形的外觀。我們就用這個方法來實現本文中的各種動畫。
建立 SplashShape 結構體
下面我們建立一個叫做 SplashStruct
的結構體,它繼承於 Shape
協議。
import SwiftUI
struct SplashShape: Shape {
func path(in rect: CGRect) -> Path {
return Path()
}
}
複製程式碼
我們首先建立兩種動畫型別:leftToRight
rightToLeft
,效果如下所示:
Splash 動畫
我們建立一個名為 SplashAnimation
的列舉
來定義動畫型別,便於以後更方便地擴充套件新動畫(文章末尾可以驗證!)。
import SwiftUI
struct SplashShape: Shape {
public enum SplashAnimation {
case leftToRight
case rightToleft
}
func path(in rect: CGRect) -> Path {
return Path()
}
}
複製程式碼
在 path()
方法中,我們可以選擇需要使用的動畫,並且返回動畫的 Path
。但是首先,我們必須建立變數來儲存動畫型別,記錄動畫過程。
import SwiftUI
struct SplashShape: Shape {
public enum SplashAnimation {
case leftToRight
case rightToleft
}
var progress: CGFloat
var animationType: SplashAnimation
func path(in rect: CGRect) -> Path {
return Path()
}
}
複製程式碼
progress
的取值範圍在 0
和 1
之間,它代表整個動畫的完成進度。當我們編寫 path()
方法時,它就會派上用場。
編寫 path() 方法
跟之前說的一樣,為了返回正確的 Path
,我們需要明確正在使用哪一種動畫。在 path()
方法中編寫 switch
語句,並且用上我們之前定義的 animationType
。
func path(in rect: CGRect) -> Path {
switch animationType {
case .leftToRight:
return Path()
case .rightToLeft:
return Path()
}
}
複製程式碼
現在這個方法只會返回空 paths。我們需要建立產生真實動畫的方法。
實現動畫方法
在 path()
方法的下面,建立兩個新的方法:leftToRight()
和 rightToLeft()
,每個方法表示一種動畫型別。在每個方法體內,我們會建立一個矩形形狀的 Path
,它會根據 progress
變數的值隨時間發生變換。
func leftToRight(rect: CGRect) -> Path {
var path = Path()
path.move(to: CGPoint(x: 0,y: 0)) // Top Left
path.addLine(to: CGPoint(x: rect.width * progress,y: 0)) // Top Right
path.addLine(to: CGPoint(x: rect.width * progress,y: rect.height)) // Bottom Right
path.addLine(to: CGPoint(x: 0,y: rect.height)) // Bottom Left
path.closeSubpath() // Close the Path
return path
}
func rightToLeft(rect: CGRect) -> Path {
var path = Path()
path.move(to: CGPoint(x: rect.width,y: 0))
path.addLine(to: CGPoint(x: rect.width - (rect.width * progress),y: rect.height))
path.addLine(to: CGPoint(x: rect.width,y: rect.height))
path.closeSubpath()
return path
}
複製程式碼
然後在 path()
方法中呼叫上面兩個新方法。
func path(in rect: CGRect) -> Path {
switch animationType {
case .leftToRight:
return leftToRight(rect: rect)
case .rightToLeft:
return rightToLeft(rect: rect)
}
}
複製程式碼
動畫資料
為了確保 Swift 知道在更改 progress
變數時如何對 Shape
進行動畫處理,我們需要指定一個響應動畫的變數。在 progress
和 animationType
變數下面,定義 animatableData
。這是一個基於Animatable
協議 的變數,它可以通知 SwiftUI 在資料改變時,對檢視進行動畫處理。
var progress: CGFloat
var animationType: SplashAnimation
var animatableData: CGFloat {
get { return progress }
set { self.progress = newValue}
}
複製程式碼
顏色切換時產生動畫
到目前為止,我們已經建立了一個 Shape
,它將隨著時間的變化而變化。接下來,我們需要將它新增到檢視中,並在檢視顏色改變時自動對其進行動畫處理。這時候我們引入 SplashView
。我們將建立一個 SplashView
來自動更新 SplashShape
的 progress
變數。當 SplashView
接收到新的 Color
時,它將觸發動畫。
首先,我們建立 SplashView
結構體。
import SwiftUI
struct SplashView: View {
var body: some View {
// SplashShape Here
}
}
複製程式碼
SplashShape
需要使用 SplashAnimation
列舉作為引數,所以我們會把它作為引數傳遞給 SplashView
。另外,我們要在檢視的背景顏色變化時設定動畫,所以我們也要傳遞 Color
引數。這些細節會在我們的初始化方法中詳細說明。
ColorStore
是自定義的 ObservableObject。它用來監聽 SplashView
結構體中 Color
值的改變,以便我們可以初始化 SplashShape
動畫,並最終改變背景顏色。我們稍後展示它的工作原理。
struct SplashView: View {
var animationType: SplashShape.SplashAnimation
@State private var prevColor: Color // Stores background color
@ObservedObject var colorStore: ColorStore // Send new color updates
init(animationType: SplashShape.SplashAnimation,color: Color) {
self.animationType = animationType
self._prevColor = State<Color>(initialValue: color)
self.colorStore = ColorStore(color: color)
}
var body: some View {
// SplashShape Here
}
}
class ColorStore: ObservableObject {
@Published var color: Color
init(color: Color) {
self.color = color
}
}
複製程式碼
構建 SplashView body
在 body
內部,我們需要返回一個 Rectangle
,它和 SplashView
當前的顏色保持一致。然後使用之前定義的 ColorStore
,以便於我們接收更新的顏色值來驅動動畫。
var body: some View {
Rectangle()
.foregroundColor(self.prevColor) // Current Color
.onReceive(self.colorStore.$color) { color in
// Animate Color Update Here
}
}
複製程式碼
當顏色改變時,我們需要記錄 SplashView
中正在改變的顏色和進度。為此,我們定義 layers
變數。
@State var layers: [(Color,CGFloat)] = [] // New Color & Progress
複製程式碼
現在回到 body
變數內部,我們給 layers
變數新增新接收的 Colors
。新增的時候我們把進度設定為 0
。然後,在半秒之內的動畫過程中,我們把進度設定為 1
。
var body: some View {
Rectangle()
.foregroundColor(self.prevColor) // Current Color
.onReceive(self.colorStore.$color) { color in
// Animate Color Update Here
self.layers.append((color,0))
withAnimation(.easeInOut(duration: 0.5)) {
self.layers[self.layers.count-1].1 = 1.0
}
}
}
複製程式碼
現在在這段程式碼中,layers
變數中添加了更新後的顏色,但是顏色並沒有展示出來。為了展示顏色,我們需要在 body
變數內部為 Rectangle
的每一個圖層新增一個覆蓋層。
var body: some View {
Rectangle()
.foregroundColor(self.prevColor)
.overlay(
ZStack {
ForEach(layers.indices,id: \.self) { x in
SplashShape(progress: self.layers[x].1,animationType: self.animationType)
.foregroundColor(self.layers[x].0)
}
},alignment: .leading)
.onReceive(self.colorStore.$color) { color in
// Animate color update here
self.layers.append((color,0))
withAnimation(.easeInOut(duration: 0.5)) {
self.layers[self.layers.count-1].1 = 1.0
}
}
}
複製程式碼
測試效果
你可以在模擬器中執行下面的程式碼。這段程式碼的意思是,當你點選 ContentView
中的按鈕時,它會計算 index
來選擇 SplashView
中的顏色,同時也會觸發 ColorStore
內部的更新。所以,當 SplashShape
圖層新增到 SplashView
時,就會觸發動畫。
import SwiftUI
struct ContentView: View {
var colors: [Color] = [.blue,.red,.green,.orange]
@State var index: Int = 0
@State var progress: CGFloat = 0
var body: some View {
VStack {
SplashView(animationType: .leftToRight,color: self.colors[self.index])
.frame(width: 200,height: 100,alignment: .center)
.cornerRadius(10)
.shadow(color: Color.black.opacity(0.2),radius: 10,x: 0,y: 4)
Button(action: {
self.index = (self.index + 1) % self.colors.count
}) {
Text("Change Color")
}
.padding(.top,20)
}
}
}
複製程式碼
還沒有完成!
我們還有一個功能沒實現。現在我們持續地把圖層新增到 SplashView
上,但是沒有刪除它們。因此,我們需要在動畫完成時把這些圖層清理掉。
在 SplashView
結構體 body
變數的 onReceive()
方法內部,做如下改變:
.onReceive(self.colorStore.$color) { color in
self.layers.append((color,0))
withAnimation(.easeInOut(duration: 0.5)) {
self.layers[self.layers.count-1].1 = 1.0
DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: .now() + 0.5) {
self.prevColor = self.layers[0].0 // Finalizes background color of SplashView
self.layers.remove(at: 0) // removes itself from layers array
}
}
}
複製程式碼
這行程式碼能讓我們刪除 layers
陣列中使用過的值,並確保 SplashView
基於最新更新的值顯示正確的背景色。
展示成果!
您完成了本教程的案例嗎?您可以給我發一個截圖或者連結來展示你的成果。TrailingClosure.com 將會為使用者的成果製作專題。您可以通過 Twitter @TrailingClosure聯絡我們,或者給我們發郵件 [email protected]。
GitHub 原始碼
您可以在我的 Github 上檢視本教程的原始碼!除了顯示的示例外,還包括 SplashShape
和 SplashView
的完整原始碼。 ....但是等等,還有更多!
彩蛋!
如果你熟悉我之前的教程,你應該瞭解我喜歡彩蛋 ?。在本文開頭,我說過會實現更多動畫。此刻終於來了…… 擊鼓……。
Splash 動畫 ?
哈哈哈!!還記得嗎?我說過會新增更多動畫種類。
enum SplashAnimation {
case leftToRight
case rightToLeft
case topToBottom
case bottomToTop
case angle(Angle)
case circle
}
func path(in rect: CGRect) -> Path {
switch self.animationType {
case .leftToRight:
return leftToRight(rect: rect)
case .rightToLeft:
return rightToLeft(rect: rect)
case .topToBottom:
return topToBottom(rect: rect)
case .bottomToTop:
return bottomToTop(rect: rect)
case .angle(let splashAngle):
return angle(rect: rect,angle: splashAngle)
case .circle:
return circle(rect: rect)
}
}
複製程式碼
你肯定會想…… “哇,彩蛋也太多了……”。不必苦惱。我們只需要在 SplashShape
的 path()
方法中新增幾個方法,就能搞定。
下面我們逐個動畫來搞定……
topToBottom 和 bottomToTop 動畫
這些方法與 leftToRight
和 rightToLeft
非常相似,它們從 shape 的底部或頂部開始建立 path ,並使用 progress
變數隨時間對其進行變換。
func topToBottom(rect: CGRect) -> Path {
var path = Path()
path.move(to: CGPoint(x: 0,y: 0))
path.addLine(to: CGPoint(x: rect.width,y: rect.height * progress))
path.addLine(to: CGPoint(x: 0,y: rect.height * progress))
path.closeSubpath()
return path
}
func bottomToTop(rect: CGRect) -> Path {
var path = Path()
path.move(to: CGPoint(x: 0,y: rect.height - (rect.height * progress)))
path.addLine(to: CGPoint(x: 0,y: rect.height - (rect.height * progress)))
path.closeSubpath()
return path
}
複製程式碼
circle 動畫
如果你還記得小學幾何知識,就應該瞭解勾股定理。a^2 + b^2 = c^2
a
和 b
可以視為矩形的 高度
和 寬度
,我們能夠根據它們求得 c
,即覆蓋整個矩形所需的圓的半徑。我們以此為基礎構建圓的 path,並使用 progress
變數隨時間對它進行變換。
func circle(rect: CGRect) -> Path {
let a: CGFloat = rect.height / 2.0
let b: CGFloat = rect.width / 2.0
let c = pow(pow(a,2) + pow(b,2),0.5) // a^2 + b^2 = c^2 --> Solved for 'c'
// c = radius of final circle
let radius = c * progress
// Build Circle Path
var path = Path()
path.addArc(center: CGPoint(x: rect.midX,y: rect.midY),radius: radius,startAngle: Angle(degrees: 0),endAngle: Angle(degrees: 360),clockwise: true)
return path
}
複製程式碼
angle 動畫
這個動畫知識點有點多。你需要使用切線計算角度的斜率,然後根據這個斜率建立一條直線。在矩形上移動這條直線時,根據它來繪製一個直角三角形。參見下圖,各種彩色的線表示該線隨時間移動時,覆蓋整個矩形的狀態。
方法如下:
func angle(rect: CGRect,angle: Angle) -> Path {
var cAngle = Angle(degrees: angle.degrees.truncatingRemainder(dividingBy: 90))
// Return Path Using Other Animations (topToBottom,leftToRight,etc) if angle is 0,90,180,270
if angle.degrees == 0 || cAngle.degrees == 0 { return leftToRight(rect: rect)}
else if angle.degrees == 90 || cAngle.degrees == 90 { return topToBottom(rect: rect)}
else if angle.degrees == 180 || cAngle.degrees == 180 { return rightToLeft(rect: rect)}
else if angle.degrees == 270 || cAngle.degrees == 270 { return bottomToTop(rect: rect)}
// Calculate Slope of Line and inverse slope
let m = CGFloat(tan(cAngle.radians))
let m_1 = pow(m,-1) * -1
let h = rect.height
let w = rect.width
// tan (angle) = slope of line
// y = mx + b ---> b = y - mx ~ 'b' = y intercept
let b = h - (m_1 * w) // b = y - (m * x)
// X and Y coordinate calculation
var x = b * m * progress
var y = b * progress
// Triangle Offset Calculation
let xOffset = (angle.degrees > 90 && angle.degrees < 270) ? rect.width : 0
let yOffset = (angle.degrees > 180 && angle.degrees < 360) ? rect.height : 0
// Modify which side the triangle is drawn from depending on the angle
if angle.degrees > 90 && angle.degrees < 180 { x *= -1 }
else if angle.degrees > 180 && angle.degrees < 270 { x *= -1; y *= -1 }
else if angle.degrees > 270 && angle.degrees < 360 { y *= -1 }
// Build Triangle Path
var path = Path()
path.move(to: CGPoint(x: xOffset,y: yOffset))
path.addLine(to: CGPoint(x: xOffset + x,y: yOffset))
path.addLine(to: CGPoint(x: xOffset,y: yOffset + y))
path.closeSubpath()
return path
}
複製程式碼
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