【Flutter实战】动画核心（1/2）

老孟Flutter

发布于 2020-09-11 16:57:15

5550

发布于 2020-09-11 16:57:15

文章被收录于专栏：FlutterFlutter

老孟导读：动画系统是任何一个UI框架的核心功能，也是开发者学习一个UI框架的重中之重，同时也是比较难掌握的一部分，下面我们就一层一层的揭开 Flutter 动画的面纱。由于字数较多，动画核心分为两个2部分，这是动画核心的上半部分，下半部分明天7点准时与大家见面。

任何程序的动画原理都是一样的，即：视觉暂留，视觉暂留又叫视觉暂停，人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。

人眼能保留0.1-0.4秒左右的图像，所以在 1 秒内看到连续的25张图像，人就会感到画面流畅，而 1 秒内看到连续的多少张图像称为帧率，即 FPS，理论上达到 24 FPS 画面比较流畅，而Flutter，理论上可以达到 60 FPS。

AnimationController

介绍完了动画系统的基本原理，实现一个蓝色盒子大小从 100 变为 200动画效果：

class AnimationBaseDemo extends StatefulWidget {
  @override
  _AnimationBaseDemoState createState() => _AnimationBaseDemoState();
}

class _AnimationBaseDemoState extends State<AnimationBaseDemo> {
  double _size = 100;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: GestureDetector(
        onTap: () {
          setState(() {
            _size = 200;
          });
        },
        child: Container(
          height: _size,
          width: _size,
          color: Colors.blue,
          alignment: Alignment.center,
          child: Text('点我变大',style: TextStyle(color: Colors.white,fontSize: 18),),
        ),
      ),
    );
  }
}

虽然变大了，但并没有动画效果，而是直接变大的，想要使其一点点放大需要引入 AnimationController，它是动画控制器，控制动画的启动、停止，还可以获取动画的运行状态，AnimationController 通常在 initState 方法中初始化：

class _AnimationBaseDemoState extends State<AnimationBaseDemo> with SingleTickerProviderStateMixin{
  double _size = 100;
  AnimationController _controller;

  @override
  void initState() {
    super.initState();
    _controller = AnimationController(vsync: this,duration: Duration(milliseconds: 500));
  }
  ...
}

这里有两个参数需要设置：

vsync：当创建 AnimationController 时，需要传递一个vsync参数，存在vsync时会防止屏幕外动画消耗不必要的资源，单个 AnimationController 的时候使用 SingleTickerProviderStateMixin，多个 AnimationController 使用 TickerProviderStateMixin。
duration：表示动画执行的时间。

修改如下：

class _AnimationBaseDemoState extends State<AnimationBaseDemo> with SingleTickerProviderStateMixin{
  double _size = 100;
  AnimationController _controller;

  @override
  void initState() {
    super.initState();
    _controller = AnimationController(vsync: this,duration: Duration(milliseconds: 500));
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: GestureDetector(
        onTap: () {
          _controller.forward();
        },
        child: Container(
          height: _size,
          width: _size,
          color: Colors.blue,
          alignment: Alignment.center,
          child: Text('点我变大',style: TextStyle(color: Colors.white,fontSize: 18),),
        ),
      ),
    );
  }
  
  @override
  void dispose() {
    super.dispose();
    _controller.dispose();
  }
}

点击蓝色盒子的时候不再直接更改大小，而是执行动画_controller.forward()。

另外在State dispose 生命周期中释放 AnimationController。

此时点击蓝色盒子发现并不会变大，StatefulWidget 组件改变外观需要调用 setState，因此给 AnimationController 添加监听：

_controller = AnimationController(vsync: this,duration: Duration(milliseconds: 500))
..addListener(() {
  setState(() {
    _size = 100+100*_controller.value;
  });
});

每一帧都会回调addListener ，在此回调中设置蓝色盒子大小，蓝色的大小是由 100 变到 200，而 AnimationController 的值默认是 0 到 1，所以蓝色大小等于 _size = 100+100*_controller.value，运行效果：

这就是 Flutter 中最简单动画的实现方式，其中最重要的就是 AnimationController，_controller.value 是当前动画的值，默认从 0 到 1。也可以通过参数形式设置最大值和最小值：

_controller = AnimationController(vsync: this,duration: Duration(milliseconds: 500),lowerBound: 100,upperBound: 200)
..addListener(() {
  setState(() {
    _size = _controller.value;
  });
})

此时 _controller.value 的值就是从 100变化到 200。

除了使用 addListener 监听每一帧，还可以监听动画状态的变化：

_controller = AnimationController(
    vsync: this,
    duration: Duration(milliseconds: 500),
    lowerBound: 100,
    upperBound: 200)
  ..addStatusListener((status) {
    print('status:$status');
  })

动画的状态分为四种：

dismissed：动画停止在开始处。
forward：动画正在从开始处运行到结束处（正向运行）。
reverse：动画正在从结束处运行到开始处（反向运行）。
completed：动画停止在结束处。

再来看下动画的控制方法：

forward：正向执行动画。
reverse：反向执行动画。
repeat：反复执行动画。
reset：重置动画。

forward 和 reverse 方法中都有 from 参数，这个参数的意义是一样的，表示动画从此值开始执行，而不再是从lowerBound 到 upperBound。比如上面的例子中 from 参数设置 150，那么执行动画时，蓝色盒子瞬间变为 150，然后再慢慢变大到200。

让蓝色盒子大小从 100 到 200，然后再变到 100，再到 200，如此反复：

_controller = AnimationController(
    vsync: this,
    duration: Duration(milliseconds: 500),
    lowerBound: 100,
    upperBound: 200)
  ..addStatusListener((AnimationStatus status) {
    if(status == AnimationStatus.completed){
      _controller.reverse();
    }else if(status == AnimationStatus.dismissed){
      _controller.forward();
    }
  })
  ..addListener(() {
    setState(() {
      _size = _controller.value;
    });
  });

只需监听动画状态变化，在动画结束后再正向/反向再次执行动画。

虽然上面讲了很多，但只有一个重点 AnimationController。

Tween

AnimationController 设置的最小/大值类型是 double，如果动画的变化是颜色要如何处理？

AnimationController 在执行动画期间返回的值是 0 到 1，颜色从蓝色变为红色方法如下：

_controller =
    AnimationController(vsync: this, duration: Duration(milliseconds: 500))
      ..addListener(() {
        setState(() {
          _color = Color.lerp(_startColor, _endColor, _controller.value);
        });
      });

重点是 Color.lerp 方法，此方法是在两种颜色之间线性插值。

完整代码如下：

class TweenDemo extends StatefulWidget {
  @override
  _TweenDemoState createState() => _TweenDemoState();
}

class _TweenDemoState extends State<TweenDemo>
    with SingleTickerProviderStateMixin {
  AnimationController _controller;
 Color _startColor = Colors.blue;
  Color _endColor = Colors.red;

  Color _color = Colors.blue;

  @override
  void initState() {
    super.initState();
    _controller =
        AnimationController(vsync: this, duration: Duration(milliseconds: 500))
          ..addListener(() {
            setState(() {
              _color = Color.lerp(_startColor, _endColor, _controller.value);
            });
          });
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: GestureDetector(
        onTap: () {
          _controller.forward();
        },
        child: Container(
          height: 100,
          width: 100,
          color: _color,
          alignment: Alignment.center,
          child: Text(
            '点我变色',
            style: TextStyle(color: Colors.white, fontSize: 18),
          ),
        ),
      ),
    );
  }

  @override
  void dispose() {
    super.dispose();
    _controller.dispose();
  }
}

Flutter 中把这种从 0 -> 1 转换为蓝色 -> 红色行为称之为 Tween（映射）。

使用 Tween 完成动画蓝色 -> 红色：

class _TweenDemoState extends State<TweenDemo>
    with SingleTickerProviderStateMixin {
  AnimationController _controller;
  Animation<Color> _animation;

  @override
  void initState() {
    super.initState();
    _controller =
        AnimationController(vsync: this, duration: Duration(milliseconds: 500))
          ..addListener(() {
            setState(() {});
          });
    _animation =
        ColorTween(begin: Colors.blue, end: Colors.red).animate(_controller);
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: GestureDetector(
        onTap: () {
          _controller.forward();
        },
        child: Container(
          height: 100,
          width: 100,
          color: _animation.value,
          alignment: Alignment.center,
          child: Text(
            '点我变色',
            style: TextStyle(color: Colors.white, fontSize: 18),
          ),
        ),
      ),
    );
  }

  @override
  void dispose() {
    super.dispose();
    _controller.dispose();
  }
}

效果和上面是一样的。

Tween 仅仅是映射，动画的控制依然由 AnimationController 控制，因此需要 Tween.animate(_controller) 将控制器传递给Tween。

系统提供了大量的 Tween：