Core Animation之基礎介紹

Core Animation可以翻譯爲核心動畫，它爲圖形渲染和動畫提供了基礎。使用核心動畫，你只需要設置一些參數比如起點和終點，剩下的幀核心動畫爲你自動完成。核心動畫使用硬件加速，不用消耗cpu資源。其實平時咱們開發的iOS應用都在有意無意的使用了核心動畫。動畫不會替代View，而是和View一起提供更好的性能。Core Animation通過緩存view上的內容到bitmap，這樣bitmap就可以直接在圖形硬件上操作。從而提高了性能。

核心動畫所在的位置：

1、關於層類

Layer Classes是core animation的基礎。Layer Classes提供了一個抽象的概念，這個概念對於那些使用NSview和UIview的開發者來說是很熟悉的。基礎層是由CAlayer類提供的，CAlayer是所有Core Animation層的父類。    
同一個視圖類的實例一樣，一個CAlayer實例也有一個單獨的superlayer和上面所有的子層（sublayers），它創建了一個有層次結構的層，我們稱之爲layer tree。layers的繪製就像views一樣是從後向前繪製的，繪製的時候我們要指定其相對與他們的superlayer的集合形狀，同時還需要創建一個局部的座標系。layers可以做一些更復雜的操作，例如rotate(旋轉)，skew(傾斜)，scale(放縮)，和project the layer content(層的投影)。   
圖層的內容提供
(1)直接設置層的content屬性到一個core graphics圖，或者通過delegation來設置
(2)提供一個代理直接繪製到Core Graphics image context（核心圖形的上下文）
(3)設置任意數量的所有層共有的可視的風格屬性。例如：backgroundColor(背景色)，opacity(透明度)和masking(遮罩)。max os x應用通過使用core image filters來達到這種可視化的屬性。
(4)子類化CAlayer，同時在更多的封裝方式中完成上面的任意技術。 

 1.1 CALayer的子類和他們的使用場景

Class	Usage
CAEmitterLayer	Used to implement a Core Animation–based particle emitter system. The emitter layer object controls the generation of the particles and their origin.
CAGradientLayer	Used to draw a color gradient that fills the shape of the layer (within the bounds of any rounded corners).
CAEAGLLayer/CAOpenGLLayer	Used to set up the backing store and context needed to draw using OpenGL ES (iOS) or OpenGL (OS X).
CAReplicatorLayer	Used when you want to make copies of one or more sublayers automatically. The replicator makes the copies for you and uses the properties you specify to alter the appearance or attributes of the copies.
CAScrollLayer	Used to manage a large scrollable area composed of multiple sublayers.
CAShapeLayer	Used to draw a cubic Bezier spline. Shape layers are advantageous for drawing path-based shapes because they always result in a crisp path, as opposed to a path you draw into a layer’s backing store, which would not look as good when scaled. However, the crisp results do involve rendering the shape on the main thread and caching the results.
CATextLayer	Used to render a plain or attributed string of text.
CATiledLayer	Used to manage a large image that can be divided into smaller tiles and rendered individually with support for zooming in and out of the content.
CATransformLayer	Used to render a true 3D layer hierarchy, rather than the flattened layer hierarchy implemented by other layer classes.
QCCompositionLayer	Used to render a Quartz Composer composition. (OS X only)

1.2、 anchorPoint、 position

anchorPoint又稱錨點，錨點對動畫是有很大影響的。下圖描述了基於錨點的三個示例值:

1.3、 圖層的 frame、bounds、position 和 anchorPoint 關係如下圖所示: 

在該示例中,anchorPoint 默認值爲(0.5,0.5),位於圖層的中心點。圖層的 position 值爲(100.0,100.0),bounds 爲(0.0,0.0,120,80.0)。通過計算得到圖層的 frame爲(40.0,60.0,120.0,80.0)。

如果你新創建一個圖層,則只有設置圖層的 frame 爲(40.0,60.0,120.0,80.0),相應的 position 屬性值將會自動設置爲(100.0,100.0),而 bounds 會自動設置爲 (0.0,0.0,120.0,80.0)。下圖顯示一個圖層具有相同的 frame(如上圖),但是在該圖中它的 anchorPoint 屬性值被設置爲(0.0,0.0),位於圖層的左下角位置。

圖層的 frame 值同樣爲(40.0,60.0,120.0,80.0),bounds 的值不變,但是圖層的 position 值已經改變爲(40.0,60.0)。

2、關於動畫類

核心動畫的動畫類使用基本的動畫和關鍵幀動畫把圖層的內容和選取的屬性動畫的顯示出來。所有核心動畫的動畫類都是從 CAAnimation 類繼承而來。
CAAnimation 實現了 CAMediaTiming 協議,提供了動畫的持續時間,速度,和重複計數。 CAAnimation 也實現了 CAAction 協議。該協議爲圖層觸發一個動畫動作提供了提供標準化響應。動畫類同時定義了一個使用貝塞爾曲線來描述動畫改變的時間函數。例如,一個 勻速時間函數(linear timing function)在動畫的整個生命週期裏面一直保持速度不變, 而漸緩時間函數(ease-out timing function)則在動畫接近其生命週期的時候減慢速度。核心動畫額外提供了一系列抽象的和細化的動畫類,比如:CATransition 提供了一個圖層變化的過渡效果,它能影響圖層的整個內容。 動畫進行的時候淡入淡出(fade)、推(push)、顯露(reveal)圖層的內容。這些過渡效 果可以擴展到你自己定製的 Core Image 濾鏡。CAAnimationGroup 允許一系列動畫效果組合在一起,並行顯示動畫。

2.1動畫類

 CAPropertyAnimation ：是一個抽象的子類,它支持動畫的顯示圖層的關鍵路 徑中指定的屬性一般不直接使用,而是使用它的子類，CABasicAnimation,CAKeyframeAnimation. 在它的子類裏修改屬性來運行動畫。
CABasicAnimation： 簡單的爲圖層的屬性提供修改。 很多圖層的屬性修改默認會執行這個動畫類。比如大小，透明度，顏色等屬性
 CAKeyframeAnimation： 支持關鍵幀動畫,你可以指定的圖層屬性的關鍵路徑動畫,包括動畫的每個階段的價值,以及關鍵幀時間和計時功能的一系列值。在 動畫運行是,每個值被特定的插入值替代。核心動畫 和 Cocoa Animation 同時使用這些動畫類。

2.2 如何使用多個動畫效果疊加

在執行動畫的過程中需要同時修改position,alpha, frame等屬性，使用CAAnimationGroup可以將三個動畫合成一起執行：

CAAnimationGroup *animGroup = [CAAnimationGroup animation];
animGroup.animations = [NSArray arrayWithObjects:moveAnim,scaleAnim,opacityAnim, nil];
animGroup.duration = 1;
[view.layer addAnimation:animGroup forKey:nil];

2.3事務管理類  

   圖層的動畫屬性的每一個修改必然是事務的一個部分。CATransaction 是核心動畫裏面負責協調多個動畫原子更新顯示操作。事務支持嵌套使用。 

2.4 Core Animation類的繼承關係圖 

看完這篇可以實驗下CALayer的使用了：Core Animation之簡單使用CALayer

還有： 

Core Animation之多種動畫效果

容芳志 (http://blog.csdn.net/totogo2010)

本文遵循“署名-非商業用途-保持一致”創作公用協議

更多3