快捷導(dǎo)航

在iOS中實現(xiàn)谷歌滅霸彩蛋的完整示例

更新時間：2019年05月06日 09:18:28 作者：potato04

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于如何在iOS中實現(xiàn)谷歌滅霸彩蛋的相關(guān)資料，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對各位iOS開發(fā)者們具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

前言

最近上映的復(fù)仇者聯(lián)盟4據(jù)說沒有片尾彩蛋，不過谷歌幫我們做了。只要在谷歌搜索滅霸，在結(jié)果的右側(cè)點擊無限手套，你將化身為滅霸，其中一半的搜索結(jié)果會化為灰燼消失...那么這么酷的動畫在iOS中可以實現(xiàn)嗎？答案是肯定的。整個動畫主要包含以下幾部分：響指動畫、沙化消失以及背景音效和復(fù)原動畫，讓我們分別來看看如何實現(xiàn)。

圖1 左為沙化動畫，右為復(fù)原動畫

響指動畫

Google的方法是利用了48幀合成的一張Sprite圖進(jìn)行動畫的：

圖2 響指Sprite圖片

原始圖片中48幅全部排成一行，這里為了顯示效果截成2行

iOS 中通過這張圖片來實現(xiàn)動畫并不難。CALayer有一個屬性contentsRect，通過它可以控制內(nèi)容顯示的區(qū)域，而且是Animateable的。它的類型是CGRect，默認(rèn)值為(x:0.0, y:0.0, width:1.0, height:1.0)，它的單位不是常見的Point，而是單位坐標(biāo)空間，所以默認(rèn)值顯示100%的內(nèi)容區(qū)域。新建Sprite播放視圖層AnimatableSpriteLayer:

class AnimatableSpriteLayer: CALayer {
 private var animationValues = [CGFloat]()
 convenience init(spriteSheetImage: UIImage, spriteFrameSize: CGSize ) {
 self.init()
 //1
 masksToBounds = true
 contentsGravity = CALayerContentsGravity.left
 contents = spriteSheetImage.cgImage
 bounds.size = spriteFrameSize
 //2
 let frameCount = Int(spriteSheetImage.size.width / spriteFrameSize.width)
 for frameIndex in 0..<frameCount {
  animationValues.append(CGFloat(frameIndex) / CGFloat(frameCount))
 }
 }
 
 func play() {
 let spriteKeyframeAnimation = CAKeyframeAnimation(keyPath: "contentsRect.origin.x")
 spriteKeyframeAnimation.values = animationValues
 spriteKeyframeAnimation.duration = 2.0
 spriteKeyframeAnimation.timingFunction = CAMediaTimingFunction(name: CAMediaTimingFunctionName.linear)
 //3
 spriteKeyframeAnimation.calculationMode = CAAnimationCalculationMode.discrete
 add(spriteKeyframeAnimation, forKey: "spriteKeyframeAnimation")
 }
}

//1: masksToBounds = true和contentsGravity = CALayerContentsGravity.left是為了當(dāng)前只顯示Sprite圖的第一幅畫面

//2: 根據(jù)Sprite圖大小和每幅畫面的大小計算出畫面數(shù)量，預(yù)先計算出每幅畫面的contentsRect.origin.x偏移量

//3: 這里是關(guān)鍵，指定關(guān)鍵幀動畫的calculationMode為discrete確保關(guān)鍵幀動畫依次使用values中指定的關(guān)鍵幀值進(jìn)行變化，而不是默認(rèn)情況下采用線性插值進(jìn)行過渡，來個對比圖可能比較容易理解：

圖3 左邊為離散模式，右邊為默認(rèn)的線性模式

沙化消失

這個效果是整個動畫較難的部分，Google的實現(xiàn)很巧妙，它將需要沙化消失內(nèi)容的html通過html2canvas渲染成canvas，然后將其轉(zhuǎn)換為圖片后的每一個像素點隨機(jī)地分配到32塊canvas中，最后對每塊畫布進(jìn)行隨機(jī)地移動和旋轉(zhuǎn)即達(dá)到了沙化消失的效果。

像素處理

新建自定義視圖 DustEffectView，這個視圖的作用是用來接收圖片并將其進(jìn)行沙化消失。首先創(chuàng)建函數(shù)createDustImages，它將一張圖片的像素隨機(jī)分配到32張等待動畫的圖片上：

class DustEffectView: UIView {
 private func createDustImages(image: UIImage) -> [UIImage] {
 var result = [UIImage]()
 guard let inputCGImage = image.cgImage else {
  return result
 }
 //1
 let colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB()
 let width = inputCGImage.width
 let height = inputCGImage.height
 let bytesPerPixel = 4
 let bitsPerComponent = 8
 let bytesPerRow = bytesPerPixel * width
 let bitmapInfo = CGImageAlphaInfo.premultipliedLast.rawValue | CGBitmapInfo.byteOrder32Little.rawValue
 
 guard let context = CGContext(data: nil, width: width, height: height, bitsPerComponent: bitsPerComponent, bytesPerRow: bytesPerRow, space: colorSpace, bitmapInfo: bitmapInfo) else {
  return result
 }
 context.draw(inputCGImage, in: CGRect(x: 0, y: 0, width: width, height: height))
 guard let buffer = context.data else {
  return result
 }
 let pixelBuffer = buffer.bindMemory(to: UInt32.self, capacity: width * height)
 //2
 let imagesCount = 32
 var framePixels = Array(repeating: Array(repeating: UInt32(0), count: width * height), count: imagesCount)
 for column in 0..<width {
  for row in 0..<height {
  let offset = row * width + column
  //3
  for _ in 0...1 { 
   let factor = Double.random(in: 0..<1) + 2 * (Double(column)/Double(width))
   let index = Int(floor(Double(imagesCount) * ( factor / 3)))
   framePixels[index][offset] = pixelBuffer[offset]
  }
  }
 }
 //4
 for frame in framePixels {
  let data = UnsafeMutablePointer(mutating: frame)
  guard let context = CGContext(data: data, width: width, height: height, bitsPerComponent: bitsPerComponent, bytesPerRow: bytesPerRow, space: colorSpace, bitmapInfo: bitmapInfo) else {
  continue
  }
  result.append(UIImage(cgImage: context.makeImage()!, scale: image.scale, orientation: image.imageOrientation))
 }
 return result
 }
}

//1: 根據(jù)指定格式創(chuàng)建位圖上下文，然后將輸入的圖片繪制上去之后獲取其像素數(shù)據(jù)

//2: 創(chuàng)建像素二維數(shù)組，遍歷輸入圖片每個像素，將其隨機(jī)分配到數(shù)組32個元素之一的相同位置。隨機(jī)方法有點特別，原始圖片左邊的像素只會分配到前幾張圖片，而原始圖片右邊的像素只會分配到后幾張。

圖4 上部分為原始圖片，下部分為像素分配后的32張圖片依次顯示效果

//3: 這里循環(huán)2次將像素分配兩次，可能 Google 覺得只分配一遍會造成像素比較稀疏。個人認(rèn)為在移動端，只要一遍就好了。

//4: 創(chuàng)建32張圖片并返回

添加動畫

Google的實現(xiàn)是給canvas中css的transform屬性設(shè)置為rotate(deg) translate(px, px) rotate(deg)，值都是隨機(jī)生成的。如果你對CSS的動畫不熟悉，那你會覺得在iOS中只要添加三個CABasicAnimation然后將它們添加到AnimationGroup就好了嘛，實際上并沒有那么簡單... 因為CSS的transform中后一個變換函數(shù)是基于前一個變換后的新transform坐標(biāo)系。假如某張圖片的動畫樣式是這樣的：rotate(90deg) translate(0px, 100px) rotate(-90deg) 直覺告訴我應(yīng)該是旋轉(zhuǎn)著向下移動100px，然而在CSS中的元素是這么運動的：

圖5 CSS中transform多值動畫

第一個rotate和translate決定了最終的位置和運動軌跡，至于第二個rotate作用，只是疊加第一個rotate的值作為最終的旋轉(zhuǎn)弧度，這里剛好為0也就是不旋轉(zhuǎn)。那么在iOS中該如何實現(xiàn)相似的運動軌跡呢？可以利用UIBezierPath, CAKeyframeAnimation的屬性path可以指定這個UIBezierPath為動畫的運動軌跡。確定起點和實際終點作為貝塞爾曲線的起始點和終止點，那么如何確定控制點？好像可以將“預(yù)想”的終點（下圖中的(0,-1)）作為控制點。

圖6 將“預(yù)想”的終點作為控制點的貝塞爾曲線，看起來和CSS中的運動軌跡差不多

擴(kuò)展問題

通過文章中描述的方式生成的貝塞爾曲線是否與CSS中的動畫軌跡完全一致呢？

現(xiàn)在可以給視圖添加動畫了：

 let layer = CALayer()
 layer.frame = bounds
 layer.contents = image.cgImage
 self.layer.addSublayer(layer)
 let centerX = Double(layer.position.x)
 let centerY = Double(layer.position.y)
 let radian1 = Double.pi / 12 * Double.random(in: -0.5..<0.5)
 let radian2 = Double.pi / 12 * Double.random(in: -0.5..<0.5)
 let random = Double.pi * 2 * Double.random(in: -0.5..<0.5)
 let transX = 60 * cos(random)
 let transY = 30 * sin(random)
 //1: 
 // x' = x*cos(rad) - y*sin(rad)
 // y' = y*cos(rad) + x*sin(rad)
 let realTransX = transX * cos(radian1) - transY * sin(radian1)
 let realTransY = transY * cos(radian1) + transX * sin(radian1)
 let realEndPoint = CGPoint(x: centerX + realTransX, y: centerY + realTransY)
 let controlPoint = CGPoint(x: centerX + transX, y: centerY + transY)
 //2:
 let movePath = UIBezierPath()
 movePath.move(to: layer.position)
 movePath.addQuadCurve(to: realEndPoint, controlPoint: controlPoint)
 let moveAnimation = CAKeyframeAnimation(keyPath: "position")
 moveAnimation.path = movePath.cgPath
 moveAnimation.calculationMode = .paced
 //3:   
 let rotateAnimation = CABasicAnimation(keyPath: "transform.rotation")
 rotateAnimation.toValue = radian1 + radian2
 let fadeOutAnimation = CABasicAnimation(keyPath: "opacity")
 fadeOutAnimation.toValue = 0.0
 let animationGroup = CAAnimationGroup()
 animationGroup.animations = [moveAnimation, rotateAnimation, fadeOutAnimation]
 animationGroup.duration = 1
 //4:
 animationGroup.beginTime = CACurrentMediaTime() + 1.35 * Double(i) / Double(imagesCount)
 animationGroup.isRemovedOnCompletion = false
 animationGroup.fillMode = .forwards
 layer.add(animationGroup, forKey: nil)

//1: 實際的偏移量旋轉(zhuǎn)了radian1弧度，這個可以通過公式x' = x*cos(rad) - y*sin(rad), y' = y*cos(rad) + x*sin(rad)算出

//2: 創(chuàng)建UIBezierPath并關(guān)聯(lián)到CAKeyframeAnimation中

//3: 兩個弧度疊加作為最終的旋轉(zhuǎn)弧度

//4: 設(shè)置CAAnimationGroup的開始時間，讓每層Layer的動畫延遲開始

結(jié)尾

到這里，谷歌滅霸彩蛋中較復(fù)雜的技術(shù)點均已實現(xiàn)。如果您感興趣，完整的代碼(包含音效和復(fù)原動畫)可以通過文章開頭的鏈接進(jìn)行查看，可以嘗試將沙化圖片的數(shù)量從32提高至更多，效果會越好，內(nèi)存也會消耗更多 :-D。

示例代碼下載

參考資料