iOS高级动画：圆形树展开&收起动画

转自:标哥的技术博客，作者：黄仪标(微博)

前段时间帮某某做了一个动画效果，今天分享给大家。关于动画的基础知识，这里不会细说，如果您还没有核心动画的基础知识，请先阅读相关文章，了解核心动画如何使用，然后再继续阅读本篇文章。

本篇文章，涉及到以下知识点：

• 如何添加缩放动画

• 如何添加平移动画

• 如何添加旋转动画

• 如何添加关键帧动画

• 如何使用组合动画

• 如何实现渐变图层

• 如何实现圆形渐变进度条

温馨提示：新手不适合阅读本篇文章哦，不过可以初步阅读了解一下！

如果没有了解过动画的基础知识，可先看看笔者之前的一些文章：

• CALayer精讲

• UIBezierPath精讲

• iOS CAShapeLayer精讲

• CAAnimation解读

• CABasicAnimation精讲

本篇文章不深入讲基础知识，只讲如何实现及实现的要点，并放出关键代码。对于伸手党，请不要私聊我要完整的源代码。如果您正好在项目中有这样的需求，可以尝试根据本篇文章讲解动手做一个！

最终效果图

无缩放动画的效果图：

从动画效果可以看出来，有平移、旋转、关键帧动画，同时还有渐变进度条充满的动画。另外还要注意移动的距离。请忽略样式丑陋的问题~

有缩放动画的效果图：

从动画效果可以看出来，个人变成了6个，且是平分的，比上面的效果图多了缩放的动画！这个缩放动画，生成GIF图的效果真丑，跟手机运行起来看到的差别比较大！

设计思路

这里是封装里了通用的组件，如果是在项目中使用，可以轻松调用且可以复用。从动画效果可以看到，这个整体是由以下几个部分组成的：

1）中间带进度图的圆形控件（这里叫叶子吧）

2）从中心圆出来到四周的N个控件，其中每个都是拥有同样的特性的

所以，我们设计成三个类，分别是：

• HYBCurveItemView：代表散开的每个子项控件

• HYBCurveMainView：代表中间的圆形控件

• HYBCurveMenuView：由前两个控件组合而形成的整体控件

设计HYBCurveItemView

假设叫叶子。那么每个叶子就有相同的特性，需要知道自己的归属：

• 自身的大小

• 展示的元素

• 可移动到最远的哪个位置

• 可移动到最近的哪个位置

• 起始位置

• 最终展开后停留的位置

可设置以下几个位置属性：

@property (nonatomic, assign) CGPoint startPoint; @property (nonatomic, assign) CGPoint endPoint; @property (nonatomic, assign) CGPoint nearPoint; @property (nonatomic, assign) CGPoint farPoint;

这个类只需要有相关属性即可！

设计HYBCurveMainView

假设中大圆。大圆主要需要属性以下特性：

• 自身大小

• 展示的元素

• 带有渐变圆形进度条

可执行的操作：

• 更新进度

• 展开、收起叶子

对于这个大圆类，细读如何添加圆形进度条。

设计渐变进度圆环

首先，添加白色固定圆形

底部是一个白色的圆环，当白色圆环填满时，表示0%。那么白色圆环可以用什么来实现呢？其实CAShapeLayer就是非常好的，它可以添加圆形路径来实现的，记得设置填充色为透明哦，不然连中间的内容也看不见了。代码如下：

self.outLayer = [CAShapeLayer layer]; CGRect rect = {kLineWidth / 2, kLineWidth / 2, frame.size.width - kLineWidth, frame.size.height - kLineWidth}; UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:rect]; self.outLayer.strokeColor = [UIColor whiteColor].CGColor; self.outLayer.lineWidth = kLineWidth; self.outLayer.fillColor =  [UIColor clearColor].CGColor; self.outLayer.lineCap = kCALineCapRound; self.outLayer.path = path.CGPath; [self.layer addSublayer:self.outLayer];

因为要设置为白色圆环，所以画笔颜色设置为白色，线宽就设置为圆环的大小。这样就可以初步形成了带有白色圆环的底色了。此时就是0%。

其次，设置可调进度的进度圆环图层

下面所创建的图层，会用于设置渐变颜色图层的mask，这样才能显示中间的内容，而不是渐变的图层。它的大小与白底圆环一样大小：

self.progressLayer = [CAShapeLayer layer]; self.progressLayer.frame = self.bounds; self.progressLayer.fillColor = [UIColor clearColor].CGColor; self.progressLayer.strokeColor = [UIColor whiteColor].CGColor; self.progressLayer.lineWidth = kLineWidth; self.progressLayer.lineCap = kCALineCapRound; self.progressLayer.path = path.CGPath;

然后，增加渐变图层

要实现渐变图层，可以通过CAGradientLayer来创建，这里的颜色是随意指定的，所以效果不太协调，大家可自由调整。这里呢使用了两个渐变图层，然后放到一个大的渐变图层中，两个小的图层各占一半。 当添加了mask后，就只有进度这一部分渐变可显示了。

CAGradientLayer *gradientLayer1 = [CAGradientLayer layer]; gradientLayer1.frame = CGRectMake(0, 0, width / 2, height); CGColorRef red = [UIColor redColor].CGColor; CGColorRef purple = [UIColor purpleColor].CGColor; CGColorRef yellow = [UIColor yellowColor].CGColor; CGColorRef orange = [UIColor orangeColor].CGColor; [gradientLayer1 setColors:@[(__bridge id)red, (__bridge id)purple, (__bridge id)yellow, (__bridge id)orange]]; [gradientLayer1 setLocations:@[@0.3, @0.6, @0.8, @1.0]]; [gradientLayer1 setStartPoint:CGPointMake(0.5, 1)]; [gradientLayer1 setEndPoint:CGPointMake(0.5, 0)];   CAGradientLayer *gradientLayer2 =  [CAGradientLayer layer]; gradientLayer2.frame = CGRectMake(width / 2, 0, width / 2, height); CGColorRef blue = [UIColor brownColor].CGColor; CGColorRef purple1 = [UIColor purpleColor].CGColor; CGColorRef r1 = [UIColor yellowColor].CGColor; CGColorRef o1 = [UIColor orangeColor].CGColor; [gradientLayer2 setColors:@[(__bridge id)blue, (__bridge id)purple1, (__bridge id)r1, (__bridge id)o1]]; [gradientLayer2 setLocations:@[@0.3, @0.6, @0.8, @1.0]]; [gradientLayer2 setStartPoint:CGPointMake(0.5, 0)]; [gradientLayer2 setEndPoint:CGPointMake(0.5, 1)];  CAGradientLayer *gradientLayer = [CAGradientLayer layer]; gradientLayer.frame = self.bounds; [gradientLayer addSublayer:gradientLayer1]; [gradientLayer1 addSublayer:gradientLayer2]; gradientLayer.mask = self.progressLayer; [self.layer addSublayer:gradientLayer];

注意，一定要设置gradientLayer.mask = self.progressLayer;这样才能显示中间的内容，如果不设置mask，那么就只有渐变图层了。

最后，动画更新进度

在需要更新进度的时候，可以调用这个API来更新进度，带有动画效果。

- (void)updateProgressWithNumber:(NSUInteger)number {     [CATransaction begin];     [CATransaction setAnimationTimingFunction:[CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseIn]];     [CATransaction setAnimationDuration:0.5];     self.progressLayer.strokeEnd =  number / 100.0;     self.percentLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"%@%%", @(number)];     [CATransaction commit]; }

设计HYBCurveMenuView

这个类就是圆形菜单类了，整合前两个。它主要具备以下特性：

• 自身大小

• 是否添加缩放动画

• 更换叶子

可执行的操作：

• 展开、收起

• 点击大圆回调

• 更换叶子

当更换所有的叶子时，需要调整所有叶子的位置：

- (void)setMenuItems:(NSArray *)menuItems {   if (_menuItems != menuItems) {     _menuItems = menuItems;          for (UIView *v in self.subviews) {       if (v.tag >= 1000) {         [v removeFromSuperview];       }     }          // add the menu buttons     int count = (int)[menuItems count];     CGFloat cnt = 1;     for (int i = 0; i < count; i ++) {       HYBCurveItemView *item = [menuItems objectAtIndex:i];       item.tag = 1000 + i;       item.startPoint = self.startPoint;       CGFloat pi =  M_PI / count;       CGFloat endRadius = item.bounds.size.width / 2 + self.endDistance + _mainView.bounds.size.width / 2;       CGFloat nearRadius = item.bounds.size.width / 2 + self.nearDistance + _mainView.bounds.size.width / 2;       CGFloat farRadius = item.bounds.size.width / 2 + self.farDistance + _mainView.bounds.size.width / 2;       item.endPoint = CGPointMake(self.startPoint.x + endRadius * sinf(pi * cnt),                                   self.startPoint.y - endRadius * cosf(pi * cnt));       item.nearPoint = CGPointMake(self.startPoint.x + nearRadius * sinf(pi * cnt),                                    self.startPoint.y - nearRadius * cosf(pi * cnt));       item.farPoint = CGPointMake(self.startPoint.x + farRadius * sinf(pi * cnt),                                   self.startPoint.y - farRadius * cosf(pi * cnt));       item.center = item.startPoint;       [self addSubview:item];              cnt += 2;     }          [self bringSubviewToFront:_mainView];   } }

其中，这几个属性带有默认值（分别表示起点、最近点、最远点、展开后最终停留点）：

self.startPoint = self.center; // 修改这时的参数来调整大圆与圆之间的距离 self.nearDistance = 30; self.farDistance = 60; self.endDistance = 30;

对于上面的点的计算，主要是一点点的数学知识，需要懂得象限与角度的关系。

展开或者收起

调用下面的方法来展开或者收起。这里会遍历所有的叶子，让每个叶子都添加对应的动画变换，就可以看到动画轨迹了：

- (void)expend:(BOOL)isExpend {   _isExpend = isExpend;      [self.menuItems enumerateObjectsUsingBlock:^(HYBCurveItemView *obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {     if (self.scale) {       if (isExpend) {         obj.transform = CGAffineTransformIdentity;       } else {         obj.transform = CGAffineTransformMakeScale(0.001, 0.001);       }     }          [self addRotateAndPostisionForItem:obj toShow:isExpend];   }]; }

接下来是最关键的动画核心代码：

- (void)addRotateAndPostisionForItem:(HYBCurveItemView *)item toShow:(BOOL)show {   if (show) {     CABasicAnimation *scaleAnimation = nil;     if (self.scale) {       scaleAnimation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.scale"];       scaleAnimation.fromValue = [NSNumber numberWithFloat:0.2];       scaleAnimation.toValue = [NSNumber numberWithFloat:1.0];       scaleAnimation.duration = 0.5f;       scaleAnimation.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];     }          CAKeyframeAnimation *rotateAnimation = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"transform.rotation.z"];     rotateAnimation.values = @[@(M_PI), @(0.0)];     rotateAnimation.duration = 0.5f;     rotateAnimation.keyTimes = @[@(0.3), @(0.4)];          CAKeyframeAnimation *positionAnimation = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"];     positionAnimation.duration = 0.5f;     CGMutablePathRef path = CGPathCreateMutable();     CGPathMoveToPoint(path, NULL, item.startPoint.x, item.startPoint.y);     CGPathAddLineToPoint(path, NULL, item.farPoint.x, item.farPoint.y);     CGPathAddLineToPoint(path, NULL, item.nearPoint.x, item.nearPoint.y);     CGPathAddLineToPoint(path, NULL, item.endPoint.x, item.endPoint.y);     positionAnimation.path = path;     CGPathRelease(path);          CAAnimationGroup *animationgroup = [CAAnimationGroup animation];     if (self.scale) {       animationgroup.animations = @[scaleAnimation, positionAnimation, rotateAnimation];     } else {       animationgroup.animations = @[positionAnimation, rotateAnimation];     }     animationgroup.duration = 0.5f;     animationgroup.fillMode = kCAFillModeForwards;     animationgroup.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseIn];     [item.layer addAnimation:animationgroup forKey:@"Expand"];     item.center = item.endPoint;   } else {     CABasicAnimation *scaleAnimation = nil;     if (self.scale) {       scaleAnimation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.scale"];       scaleAnimation.fromValue = [NSNumber numberWithFloat:1.0];       scaleAnimation.toValue = [NSNumber numberWithFloat:0.2];       scaleAnimation.duration = 0.5f;       scaleAnimation.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];     }          CAKeyframeAnimation *rotateAnimation = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"transform.rotation.z"];     rotateAnimation.values = @[@0, @(M_PI * 2), @(0)];     rotateAnimation.duration = 0.5f;     rotateAnimation.keyTimes = @[@0, @(0.4), @(0.5)];     CAKeyframeAnimation *positionAnimation = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"];     positionAnimation.duration = 0.5f;     CGMutablePathRef path = CGPathCreateMutable();     CGPathMoveToPoint(path, NULL, item.endPoint.x, item.endPoint.y);     CGPathAddLineToPoint(path, NULL, item.farPoint.x, item.farPoint.y);     CGPathAddLineToPoint(path, NULL, item.startPoint.x, item.startPoint.y);     positionAnimation.path = path;     CGPathRelease(path);          CAAnimationGroup *animationgroup = [CAAnimationGroup animation];     if (self.scale) {       animationgroup.animations = @[scaleAnimation, positionAnimation, rotateAnimation];     } else {       animationgroup.animations = @[positionAnimation, rotateAnimation];     }          animationgroup.duration = 0.5f;     animationgroup.fillMode = kCAFillModeForwards;     animationgroup.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseIn];     [item.layer addAnimation:animationgroup forKey:@"Close"];     item.center = item.startPoint;   } }

讲讲展开缩放动画

展开时缩放动画可以通过修改transform.scale来实现，这是x、y方向都缩放了。也就是在刚出来时，缩放不断变大到最终大小。

scaleAnimation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.scale"]; scaleAnimation.fromValue = [NSNumber numberWithFloat:0.2]; scaleAnimation.toValue = [NSNumber numberWithFloat:1.0];

讲讲展开旋转动画

我们旋转的是z轴，而不是x、y轴，通过transform.rotation.z来实现。这里使用的是关键帧来实现，其中设置values及keyTimes的个数是对应的：

CAKeyframeAnimation *rotateAnimation = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"transform.rotation.z"]; rotateAnimation.values = @[@(M_PI), @(0.0)]; rotateAnimation.duration = 0.5f; rotateAnimation.keyTimes = @[@(0.3), @(0.4)];

讲讲展开移动动画

通过position可以实现平移动画，这里也是使用关键帧来实现，因为需要到path。通过添加路径，来实现起点、最近、最远、最终停留的路径：

CAKeyframeAnimation *positionAnimation = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"]; positionAnimation.duration = 0.5f; CGMutablePathRef path = CGPathCreateMutable(); CGPathMoveToPoint(path, NULL, item.startPoint.x, item.startPoint.y); CGPathAddLineToPoint(path, NULL, item.farPoint.x, item.farPoint.y); CGPathAddLineToPoint(path, NULL, item.nearPoint.x, item.nearPoint.y); CGPathAddLineToPoint(path, NULL, item.endPoint.x, item.endPoint.y); positionAnimation.path = path; CGPathRelease(path);

讲讲展开组合动画

上面创建了好几种动画，那么要实现组合，就需要通过CAAnimationGroup来实现了。然后添加到叶子中的动画，就是组合动画：

CAAnimationGroup *animationgroup = [CAAnimationGroup animation]; if (self.scale) {     animationgroup.animations = @[scaleAnimation, positionAnimation, rotateAnimation]; } else {     animationgroup.animations = @[positionAnimation, rotateAnimation]; } animationgroup.duration = 0.5f; animationgroup.fillMode = kCAFillModeForwards; animationgroup.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseIn]; [item.layer addAnimation:animationgroup forKey:@"Expand"]; item.center = item.endPoint;

关于收起的动画也差不多，就不说了！

结尾

本篇文章主要是想教大家如何去设计一个动画及UI控件，当然笔者所讲的并不一定是最好的，也许你就能想出更简单更优秀的办法来实现。本篇文章的源代码不放出，只放出关键代码。对于学习能力比较强，比较爱研究的小伙伴已经足够了。如果非要源代码，可私聊我购买。