深入解析iOS动画曲线(UIViewAnimationCurves)

引言

在 iOS 应用开发领域，流畅且具有吸引力的动画通常不会采用恒定速度。常见的动画类型包括：加速后减速、减速后加速、弹性效果以及非线性运动等。这些动画通过不同的时间曲线来模拟真实世界的物理行为，从而提升用户体验。

本文将详细介绍这些动画曲线的实现方式，涵盖以下内容：

• 系统内置的 UIView 动画曲线


• 弹性动画（Spring Animations）


• 关键帧动画（Keyframe Animations），用于创建复杂路径或特定轨迹的动画

1. 系统内置的 UIView 动画曲线

UIView 提供了一个枚举 UIViewAnimationCurve 来定义不同的动画时间曲线：

enum UIViewAnimationCurve : Int {
  case easeInOut  // 起始和结束缓慢，中间快速
  case easeIn     // 起始缓慢，逐渐加快
  case easeOut    // 起始快速，逐渐变慢
  case linear     // 恒定速度
}

下面是一个使用线性动画的简单示例：

circleView.transform = CGAffineTransform(scaleX: 0, y: 0)
UIView.animate(withDuration: 1, delay: 0, options: .curveLinear, animations: {
    self.circleView.transform = .identity
}, completion: nil)

为了更好地理解这些动画曲线的效果，我们可以查看一些动画演示：

线性（Linear）

加速（Ease In）

加速减速（Ease In Out）

2. 弹性动画（Spring Animations）

弹性动画是一种模仿弹簧效果的动画，广泛应用于用户界面设计中。这种动画的曲线类似于控制系统中的 PID 控制曲线：

在 iOS 中，可以通过 UIView.animate(withDuration:delay:usingSpringWithDamping:initialSpringVelocity:options:animations:completion:) 方法来实现弹性动画：

circleView.transform = CGAffineTransform(scaleX: 0, y: 0)
UIView.animate(withDuration: 1, delay: 0, usingSpringWithDamping: 0.3, initialSpringVelocity: 0, options: .curveEaseInOut, animations: {
    self.circleView.transform = .identity
}, completion: nil)

推荐一款名为 ‘Spring Animation Playground’ 的 App 工具，可在 App Store 下载，用于探索和测试各种弹簧动画效果。

3. 关键帧动画（Keyframe Animations）

当需要实现复杂的动画路径时，关键帧动画是非常有用的工具。例如，以下动画展示了如何使用关键帧动画来实现一个复杂的运动路径：

如果尝试使用两个 EaseInOut 动画来实现上述效果，代码可能会变得非常臃肿：

circleView.transform = CGAffineTransform(scaleX: 0, y: 0)
UIView.animate(withDuration: 0.5, animations: {
    self.circleView.transform = .identity
}, completion: { _ in
    UIView.animate(withDuration: 0.5) {
        self.circleView.transform = CGAffineTransform(scaleX: 0, y: 0)
    }
})

这种方式不仅代码冗长，还会导致“金字塔末日”问题，即代码层次嵌套过深，难以维护。为了解决这一问题，iOS 提供了关键帧动画功能，使代码更加简洁高效：

circleView.transform = CGAffineTransform(scaleX: 0, y: 0)
UIView.animateKeyframes(withDuration: 1, delay: 0, options: .calculationModeCubic, animations: {
    UIView.addKeyframe(withRelativeStartTime: 0, relativeDuration: 0.5, animations: {
        self.circleView.transform = .identity
    })
    UIView.addKeyframe(withRelativeStartTime: 0.5, relativeDuration: 0.5, animations: {
        self.circleView.transform = CGAffineTransform(scaleX: 0, y: 0)
    })
}, completion: nil)

使用关键帧动画可以使代码结构更加清晰，易于管理和扩展。

总结

本文介绍了三种常用的 iOS 动画曲线，包括系统内置的动画曲线、弹性动画和关键帧动画。这些技术能够满足大多数动画需求，并且所有动画都是基于 UIView 的，因此视图的 frame 会随着动画的变化而动态调整。

本文参考了国外的一篇博客，进行了翻译、修改和简化，在此表示感谢！

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