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iOS实践:通过核心动画完成过山车

呼哧,终于今天到了最后一篇啦,也是醉了,弄了两三个月。从最开始计划只写三篇就好了,结果自己没把握好,一点点加成了今天这个样子。因为增加的内容太多,也差点变成太监文,不过好在没有放弃自己。所以各位行行好,要是看上去觉得还不错,就点个赞,打赏小的点儿。这玩意儿写的我是头发乱发,两眼通红。哇哇哇哇~

接下来要写啥,确实还没想好。现在的感觉就是胸口的一块大石头没有了,要去尽情的嗨皮!!!!

之前在一个网站上看到了一个HTML5/SVG实现的过山车动画,点这里看网页版。 觉得很棒,想想咱们iOS也完全可以实现,正好还可以全面回顾一下之前分享过的关于iOS中间动画系列会使用到的各个内容。不过今天的内容稍微有点多,我呢尽量只说最重要的部分,这里面所有的内容都是通过代码绘制出来的。

实现后的效果图:(这也是为了简书抓图用的,不知道为啥现在如果是gif,简书不会当成文章的缩略图。好心烦~)

iOS实践:通过核心动画完成过山车

Paste_Image.png

完成后的动态图:

iOS实践:通过核心动画完成过山车

过山车.gif

1. 思路和所用到的内容

1.1 思维导图

iOS实践:通过核心动画完成过山车

过山车思维导图.png

1.2 所用到的知识

在这里,我们使用到了:

  • CALayer、CAShapeLayer、CAGradientLayer三种layer。
  • UIBeizerPath的使用,包括二次贝塞尔曲线、三次贝塞尔曲线的应用,使用BeizerPath绘画圆。
  • CAKeyframeAnimation的应用。
    所有上面的内容之前的文章里面都有仔细的写过怎么使用哒,要是不清楚的小伙伴们可以翻翻之前的文章。几乎绝大部分的内容都在iOS动画系列这个里面。

1.3 最耗费时间的地方

特别想拿出来说说这个最耗费时间的东东。想都不用想,当然是火车轨道比较麻烦啦。但是这个对我来说还不是花费时间最长的,花费时间最长的居然是那两座雪山。为了绘画那两座雪山,还有山上面的积雪简直是费老鼻子劲了。所以火车轨道、雪山俺会单独拿出两小节来说说这个令人头疼的玩意。

2. 辅助元素的创建(背景颜色、草坪、大地、小树、云彩)

辅助元素完成后的效果图:

iOS实践:通过核心动画完成过山车

Paste_Image.png

2.1 渐变的天空背景

使用CAGradientLayer进行设置,就是一个最基本的应用,让成45度角进行变换。
受篇幅限制,代码我就不贴了,在源代码里面自己看吧。注释写的还算比较详细啦,自我感觉。哈哈~
CAGradientLayer的基础部分可以看看这个文章,第九篇:iOS动画系列之九:实现点赞的动画及播放起伏指示器

2.2 草坪

主要是使用两个二次贝塞尔曲线实现的。

    [leftLawnPath moveToPoint:leftStartPoint];     [leftLawnPath addLineToPoint:CGPointMake(0, k_SIZE.height - 100)];      //    画一个二次贝塞尔曲线     [leftLawnPath addQuadCurveToPoint:CGPointMake(k_SIZE.width / 3.0, k_LAND_BEGIN_HEIGHT) controlPoint:CGPointMake(k_SIZE.width / 5.0, k_SIZE.height - 100)];      leftLawn.path = leftLawnPath.CGPath;     leftLawn.fillColor = [UIColor colorWithDisplayP3Red:82.0 / 255.0 green:177.0 / 255.0 blue:52.0 / 255.0 alpha:1.0].CGColor;     [self.view.layer addSublayer:leftLawn];      CAShapeLayer *rightLawn = [[CAShapeLayer alloc] init];     UIBezierPath *rightLawnPath = [[UIBezierPath alloc] init];

二次贝塞尔曲线

-(void)addQuadCurveToPoint:(CGPoint)endPoint controlPoint:(CGPoint)controlPoint;
iOS实践:通过核心动画完成过山车

二次贝塞尔曲线.png

2.3 云彩动画的实现

云彩的漂浮就是通过CAKeyframeAnimation,让其沿着绘画的直线曲线进行运动。

    CALayer *cloud = [[CALayer alloc]init];     cloud.contents = (__bridge id _Nullable)([UIImage imageNamed:@"cloud"].CGImage);     cloud.frame = CGRectMake(0, 0, 63, 20);     [self.view.layer addSublayer:cloud];      UIBezierPath *cloudPath = [[UIBezierPath alloc] init];     [cloudPath moveToPoint:CGPointMake(k_SIZE.width + 63, 50)];     [cloudPath addLineToPoint:CGPointMake(-63, 50)];      CAKeyframeAnimation *ani = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"];     ani.path = cloudPath.CGPath;     ani.duration = 30;     ani.autoreverses = NO;     ani.repeatCount = CGFLOAT_MAX;     ani.calculationMode = kCAAnimationPaced;      [cloud addAnimation:ani forKey:@"position"];

2.4 大地、小树的实现

就是分别创建了大地和小树的CALayer,为了使用不同的方法,大地我们通过backgroundColor填充了图片。小树的Layer,我们通过设置contents进行了图片填充。

//大地的背景填充     _landLayer.backgroundColor = [UIColor colorWithPatternImage:[UIImage imageNamed:@"ground"]].CGColor; //小树的背景设置     treeLayer.contents = (__bridge id _Nullable)(tree.CGImage);

为了能够层次不齐的放置小树,所以用了几个循环,在不同的y轴位置,添加了若干个小树。

3. 雪山的实现

雪山的实现其实并不是特别难,主要是很繁琐。自己还忘记了一个初中的小公式,在这个地方耽误了点时间。

3.1 雪山的思路

以一座雪山为例子,乍一看,以为雪山分成了两部分:雪山下半部分+山顶的雪。很快的,自己就放弃了这个思路。这样的话,中间的曲线部分画起来简直就要了人命了。所以就换了一个思路:先画一个全部被雪覆盖满的山体,然后在这个之上再画一个有棕色土地的部分。

完成后是这个样子的:

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雪山.png

3.2 雪山绘画的步骤

STEP ONE:

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覆盖满白雪的雪山.png

STEP TWO:

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给雪山添加棕色山体.png

STEP THREE:

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第二坐被白雪覆盖的雪山.png

STEP FOUR:

iOS实践:通过核心动画完成过山车

雪山.png

3.3 需要注意的点

在画山的过程中,最复杂的是找到山上左右两侧山坡上边缘的那个点的CGPoint。
以第一座山左边上坡上开始有雪的那个点来说。其实要计算的是从山脚到山顶两点之间的连线上任意一点的坐标。知道了X轴坐标,要计算Y轴坐标。
这个就是咱们初中学到的计算公式,y = kx + b。 k是斜率,b是截距。起点、终点已经知道了,可以很容易的计算出斜率k。根据k,再计算出b。这样给出这条线段上任意一点x轴坐标,就能轻易的算出y轴坐标了。xy都知道了,CGPoint不就知道了嘛。

- (CGPoint)calculateWithXValue:(CGFloat)xvalue startPoint:(CGPoint)startPoint endpoint:(CGPoint)endpoint{     //    求出两点连线的斜率     CGFloat k = (endpoint.y - startPoint.y) / (endpoint.x - startPoint.x);     CGFloat b = startPoint.y - startPoint.x * k;     CGFloat yvalue = k * xvalue + b;     return CGPointMake(xvalue, yvalue); }

3.4 以左边山为例

    //    左边第一座山顶,其实就是一个白色的三角形     CAShapeLayer *leftSnowberg = [[CAShapeLayer alloc] init];     UIBezierPath *leftSnowbergPath = [[UIBezierPath alloc] init];      //    把bezierpath的起点移动到雪山左下角     [leftSnowbergPath moveToPoint:CGPointMake(0, k_SIZE.height - 120)];      //    画一条线到山顶     [leftSnowbergPath addLineToPoint:CGPointMake(100, 100)];      //    画一条线到右下角->左下角->闭合     [leftSnowbergPath addLineToPoint:CGPointMake(k_SIZE.width / 2, k_LAND_BEGIN_HEIGHT)];     [leftSnowbergPath addLineToPoint:CGPointMake(0, k_LAND_BEGIN_HEIGHT)];     [leftSnowbergPath closePath];      leftSnowberg.path = leftSnowbergPath.CGPath;     leftSnowberg.fillColor = [UIColor whiteColor].CGColor;     [self.view.layer addSublayer:leftSnowberg];       //    开始画山体没有被雪覆盖的部分     CAShapeLayer *leftSnowbergBody = [[CAShapeLayer alloc] init];     UIBezierPath *leftSnowbergBodyPath = [[UIBezierPath alloc] init];      //    把bezierpath的起点移动到雪山左下角相同的位置     CGPoint startPoint = CGPointMake(0, k_SIZE.height - 120);     CGPoint endPoint = CGPointMake(100, 100);     CGPoint firstPathPoint = [self calculateWithXValue:20 startPoint:startPoint endpoint:endPoint];     [leftSnowbergBodyPath moveToPoint:startPoint];      [leftSnowbergBodyPath addLineToPoint:firstPathPoint];     [leftSnowbergBodyPath addLineToPoint:CGPointMake(60, firstPathPoint.y)];     [leftSnowbergBodyPath addLineToPoint:CGPointMake(100, firstPathPoint.y + 30)];     [leftSnowbergBodyPath addLineToPoint:CGPointMake(140, firstPathPoint.y)];     [leftSnowbergBodyPath addLineToPoint:CGPointMake(180, firstPathPoint.y - 20)];      CGPoint secondPathPoint = [self calculateWithXValue:(k_SIZE.width / 2 - 125) startPoint:endPoint endpoint:CGPointMake(k_SIZE.width / 2, k_LAND_BEGIN_HEIGHT)];     [leftSnowbergBodyPath addLineToPoint:CGPointMake(secondPathPoint.x - 30, firstPathPoint.y)];      [leftSnowbergBodyPath addLineToPoint:secondPathPoint];      [leftSnowbergBodyPath addLineToPoint:CGPointMake(k_SIZE.width / 2, k_LAND_BEGIN_HEIGHT)];     [leftSnowbergBodyPath addLineToPoint:CGPointMake(0, k_LAND_BEGIN_HEIGHT)];     [leftSnowbergBodyPath closePath];      leftSnowbergBody.path = leftSnowbergBodyPath.CGPath;     UIColor *snowColor = [UIColor colorWithDisplayP3Red:139.0 /255.0 green:92.0 /255.0 blue:0.0 /255.0 alpha:1.0];     leftSnowbergBody.fillColor = snowColor.CGColor;     [self.view.layer addSublayer:leftSnowbergBody];

4. 轨道的实现

iOS实践:通过核心动画完成过山车

Paste_Image.png

轨道这部分主要就是花了几个二次贝塞尔曲线,三次贝塞尔曲线。那我们用最复杂的绿色这个带圆圈的轨道来分享一下。它是由三部分组成的,考虑到在最后我们会让过山车从右边进入,跑到左边去,我们就从最右侧开始画起。
最右侧有一个二次贝塞尔曲线,中间画了一个圆圈,左边是一个三次贝塞尔曲线。画完了之后,使用图片进行填充就完成了90%的工作。
为了让轨道看起来更好看一些,对轨道的边缘进行镂空,内部填充色变成透明。

4.1 绘画的步骤

1,先画最右边的弧线,一个二次贝塞尔曲线。

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Paste_Image.png

2,画一个圆圈。注意控制圆的半径以及圆心的位置。

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3,画最左边的那条曲线,一个三次贝塞尔曲线。其实就是有两个控制点的曲线。

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4,将曲线进行闭合。

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5,把曲线的背景颜色填充为准备好的小格子。

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6,为了让轨道看起来更加逼真,让曲线的边缘变成虚线。

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Paste_Image.png

4.2 三次贝塞尔曲线

- (void)addCurveToPoint:(CGPoint)endPoint controlPoint1:(CGPoint)controlPoint1 controlPoint2:(CGPoint)controlPoint2;

起点用moveToPoint的方法进行设定,endPoint:贝塞尔曲线的终点;controlPoint1:控制点1;controlPoint2:控制点2。

曲线是由起点趋向控制点1,之后趋向控制点2,最后到达终点的曲线。

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Paste_Image.png

4.3 代码实现

绿色轨道绘制部分的代码:

    //    绿色铁轨的火车从右侧进入,所以从右侧开始绘画。需要画三条曲线,右边一条+中间的圆圈+左边一条     UIBezierPath *path = [[UIBezierPath alloc] init];     [path moveToPoint:CGPointMake(k_SIZE.width + 10, k_LAND_BEGIN_HEIGHT)];     [path addLineToPoint:CGPointMake(k_SIZE.width + 10, k_SIZE.height - 70)];     [path addQuadCurveToPoint:CGPointMake(k_SIZE.width / 1.5, k_SIZE.height - 70) controlPoint:CGPointMake(k_SIZE.width - 150, 200)];      //    画圆圈     [path addArcWithCenter:CGPointMake(k_SIZE.width / 1.6, k_SIZE.height - 140) radius:70 startAngle:M_PI_2 endAngle:2.5 * M_PI clockwise:YES];      [path addCurveToPoint:CGPointMake(0, k_SIZE.height - 100) controlPoint1:CGPointMake(k_SIZE.width / 1.8 - 60, k_SIZE.height - 60) controlPoint2:CGPointMake(150, k_SIZE.height / 2.3)];      [path addLineToPoint:CGPointMake(- 10, k_LAND_BEGIN_HEIGHT)];      _greenTrack.path = path.CGPath;     _greenTrack.fillColor = [UIColor colorWithPatternImage:[UIImage imageNamed:@"green"]].CGColor;

轨道边缘镂空的代码:

    //    为了能够让弧线更好看一点,需要加入镂空的虚线     CAShapeLayer *trackLine = [[CAShapeLayer alloc] init];     trackLine.lineCap = kCALineCapRound;     trackLine.strokeColor = [UIColor whiteColor].CGColor;      trackLine.lineDashPattern = @[@1.0,@6.0];     trackLine.lineWidth = 2.5;     trackLine.fillColor = [UIColor clearColor].CGColor;     trackLine.path = path.CGPath;     [_greenTrack addSublayer:trackLine];

———————–写在最后————————————————-
如果看官你觉得确实这篇文章有点收获,那就给个赞或者粉一下呗。再进一步,如果您认可小的这点儿辛苦,打赏点可乐钱,小的愿意给爷笑一个^&^

OC版本的源代码在这里:http://git.oschina.net/atypical/rollercoaster
群众要是呼声比较高,那就还是老惯例,随后再写swift版本的。要是没啥人有兴趣,俺就拿着大家大赏的银子去买点小片儿看看,乐呵乐呵。

———————–华丽分割线,iOS动画系列全集链接————————————————-
第一篇:iOS动画系列之一:通过实战学习CALayer和透视的原理。做一个带时分秒指针的时钟动画(上)
第二篇:iOS动画系列之二:通过实战学习CALayer和透视的原理。做一个带时分秒指针的时钟动画。包含了OC和Swift两种源代码(下)
第三篇:iOS动画系列之三:Core Animation。介绍了Core Animation的常用属性和方法。
第四篇:CABasic Animation。iOS动画系列之四:基础动画之平移篇
第五篇:CABasic Animation。iOS动画系列之五:基础动画之缩放篇&旋转篇
第六篇:iOS动画系列之六:利用CABasic Animation完成带动画特效的登录界面
第七篇:iOS动画系列之七:实现类似Twitter的启动动画
第八篇:iOS动画系列之八:使用CAShapeLayer绘画动态流量图
第九篇:iOS动画系列之九:实现点赞的动画及播放起伏指示器
第十篇:实战系列:绘制过山车场景

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