Android 中 View 炸裂特效的實現分析 <IT藍豹>

前幾天微博上被一個很優秀的 Android 開源組件刷屏了 - ExplosionField，效果非常酷炫，有點類似 MIUI 卸載 APP 時的動畫，先來感受一下。

ExplosionField 不但效果很拉風，代碼寫得也相當好，讓人忍不住要拿來好好讀一下。

創建 ExplosionField

ExplosionField 繼承自 View，在 onDraw 方法中繪制動畫特效，并且它提供了一個 attach3Window 方法，可以把 ExplosionField 最為一個子 View 添加到 Activity 上的 root view 中。

public static ExplosionField attach3Window(Activity activity) {
    ViewGroup rootView = (ViewGroup) activity.findViewById(Window.ID_ANDROID_CONTENT);
    ExplosionField explosionField = new ExplosionField(activity);
    rootView.addView(explosionField, new ViewGroup.LayoutParams(
            ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT, ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT));    return explosionField;
}1234567

explosionField 的 LayoutParams 屬性都被設置為 MATCH_PARENT，
這樣一來，一個 view 炸裂出來的粒子可以繪制在整個 Activity 所在的區域。

知識點：可以用 Window.ID_ANDROID_CONTENT 來替代 android.R.id.content

炸裂之前的震動效果

在 View 的點擊事件中，調用 mExplosionField.explode(v)之后，View 首先會震動，然后再炸裂。

震動效果比較簡單，設定一個 [0, 1] 區間 ValueAnimator，然后在 AnimatorUpdateListener 的 onAnimationUpdate 中隨機平移 x 和 y坐標，最后把 scale 和 alpha 值動態減為 0。

int startDelay = 100;
ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f).setDuration(150);
animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {

    Random random = new Random();    @Override
    public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
        view.setTranslationX((random.nextFloat() - 0.5f) * view.getWidth() * 0.05f);
        view.setTranslationY((random.nextFloat() - 0.5f) * view.getHeight() * 0.05f);

    }
});
animator.start();
view.animate().setDuration(150).setStartDelay(startDelay).scaleX(0f).scaleY(0f).alpha(0f).start();123456789101112131415

根據 View 創建一個 bitmap

View 震動完了就開始進行最難的炸裂，并且炸裂是跟隱藏同時進行的，先來看一下炸裂的 API - void explode(Bitmap bitmap, Rect bound, long startDelay, long duration)：

前兩個參數 bitmap 和 bound 是關鍵，通過 View 來創建 bitmap 的代碼比較有意思。

如果 View 是一個 ImageView，并且它的 Drawable 是一個 BitmapDrawable 就可以直接獲取這個 Bitmap。

if (view instanceof ImageView) {
    Drawable drawable = ((ImageView) view).getDrawable();    if (drawable != null && drawable instanceof BitmapDrawable) {        return ((BitmapDrawable) drawable).getBitmap();
    }
}123456

如果不是一個 ImageView，可以按照如下步驟創建一個 bitmap：

1. 新建一個 Canvas

2. 根據 View 的大小創建一個空的 bitmap

3. 把空的 bitmap 設置為 Canvas 的底布

4. 把 view 繪制在 canvas上

5. 把 canvas 的 bitmap 設置成 null

當然，繪制之前要清掉 View 的焦點，因為焦點可能會改變一個 View 的 UI 狀態。
一下代碼中用到的 sCanvas 是一個靜態變量，這樣可以節省每次創建時產生的開銷。

view.clearFocus();
Bitmap bitmap = createBitmapSafely(view.getWidth(),
        view.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888, 1);if (bitmap != null) {    synchronized (sCanvas) {
        Canvas canvas = sCanvas;
        canvas.setBitmap(bitmap);
        view.draw(canvas);
        canvas.setBitmap(null);
    }
}1234567891011

作者創建位圖的辦法非常巧妙，如果新建 Bitmap 時產生了 OOM，可以主動進行一次 GC - System.gc()，然后再次嘗試創建。

這個函數的實現方式讓人佩服作者的功力。

public static Bitmap createBitmapSafely(int width, int height, Bitmap.Config config, int retryCount) {    try {        return Bitmap.createBitmap(width, height, config);
    } catch (OutOfMemoryError e) {
        e.printStackTrace();        if (retryCount > 0) {
            System.gc();            return createBitmapSafely(width, height, config, retryCount - 1);
        }        return null;
    }
}123456789101112

出了 bitmap，還有一個一個很重要的參數 bound，它的創建相對比較簡單：

Rect r = new Rect();
view.getGlobalVisibleRect(r);int[] location = new int[2];
getLocationOnScreen(location);
r.offset(-location[0], -location[1]);
r.inset(-mExpandInset[0], -mExpandInset[1]);123456

首先獲取 需要炸裂的View 的全局可視區域 - Rect r，然后通過 getLocationOnScreen(location) 獲取 ExplosionField 在屏幕中的坐標，并根據這個坐標把 炸裂View 的可視區域進行平移，這樣炸裂效果才會顯示在 ExplosionField 中，最后根據 mExpandInset 值（默認為 0）擴展一下。

那創建的 bitmap 和 bound 有什么用呢？我們繼續往下分析。

創建粒子

先來看一下炸裂成粒子這個方法的全貌：

public void explode(Bitmap bitmap, Rect bound, long startDelay, long duration) {    final ExplosionAnimator explosion = new ExplosionAnimator(this, bitmap, bound);
    explosion.addListener(new AnimatorListenerAdapter() {        @Override
        public void onAnimationEnd(Animator animation) {
            mExplosions.remove(animation);
        }
    });
    explosion.setStartDelay(startDelay);
    explosion.setDuration(duration);
    mExplosions.add(explosion);
    explosion.start();
}12345678910111213

這里要解釋一下為什么用一個容器類變量 - mExplosions 來保存一個 ExplosionAnimator。因為 activity 中多個 View 的炸裂效果可能要同時進行，所以要把每個 View 對應的炸裂動畫保存起來，等動畫結束的時候再刪掉。

作者自定義了一個繼承自 ValueAnimator 的類 - ExplosionAnimator，它主要做了兩件事情，一個是創建粒子 - generateParticle，另一個是繪制粒子 - draw(Canvas canvas)。

先來看一下構造函數：

public ExplosionAnimator(View container, Bitmap bitmap, Rect bound) {
    mPaint = new Paint();
    mBound = new Rect(bound);    int partLen = 15;
    mParticles = new Particle[partLen * partLen];
    Random random = new Random(System.currentTimeMillis());    int w = bitmap.getWidth() / (partLen + 2);    int h = bitmap.getHeight() / (partLen + 2);    for (int i = 0; i < partLen; i++) {        for (int j = 0; j < partLen; j++) {
            mParticles[(i * partLen) + j] = generateParticle(bitmap.getPixel((j + 1) * w, (i + 1) * h), random);
        }
    }
    mContainer = container;
    setFloatValues(0f, END_VALUE);
    setInterpolator(DEFAULT_INTERPOLATOR);
    setDuration(DEFAULT_DURATION);
}123456789101112131415161718

根據構造函數可以知道作者把 bitmap 分成了一個 17 x 17 的矩陣，每個元素的寬度和高度分別是 w 和 h。

int w = bitmap.getWidth() / (partLen + 2);int h = bitmap.getHeight() / (partLen + 2);12

所有的粒子是一個 15 x 15 的矩陣，元素色值是位圖對應的像素值。

bitmap.getPixel((j + 1) * w, (i + 1) * h)1

結構如下圖所示，其中空心部分是粒子。

 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
 ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
 ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
 ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
 ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
 ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
 ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
 ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
 ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
 ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
 ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
 ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
 ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
 ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
 ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
 ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●

generateParticle 會根據一定的算法隨機地生成一個粒子。這部分比較繁瑣，分析略去。

其中比較巧妙的還是它的 draw 方法：

public boolean draw(Canvas canvas) {    if (!isStarted()) {        return false;
    }    for (Particle particle : mParticles) {
        particle.advance((float) getAnimatedValue());        if (particle.alpha > 0f) {
            mPaint.setColor(particle.color);
            mPaint.setAlpha((int) (Color.alpha(particle.color) * particle.alpha));
            canvas.drawCircle(particle.cx, particle.cy, particle.radius, mPaint);
        }
    }
    mContainer.invalidate();    return true;
}123456789101112131415

剛開始我還一直比較困惑，既然繪制粒子是在 ExplosionField 的 onDraw 方法中進行，那肯定需要不停地刷新，結果作者并不是這么做的，實現方法又著實驚艷了一把。

首先，作者在 ExplosionAnimator 類中重載了 start() 方法，通過調用 mContainer.invalidate(mBound) 來刷新 將要炸裂的 View 所對應的區塊。

@Overridepublic void start() {    super.start();
    mContainer.invalidate(mBound);
}12345

而 mContainer 即是占滿了 activity 的 view - ExplosionField，它的 onDraw 方法中又會調用 ExplosionAnimator 的 draw 方法。

@Overrideprotected void onDraw(Canvas canvas) {    super.onDraw(canvas);    for (ExplosionAnimator explosion : mExplosions) {
        explosion.draw(canvas);
    }
}1234567

這樣便形成了一個遞歸，兩者相互調用，不停地刷新，直到所有粒子的 alpha 值變為 0，刷新就停下來了。

public boolean draw(Canvas canvas) {    if (!isStarted()) {        return false;
    }    for (Particle particle : mParticles) {
        particle.advance((float) getAnimatedValue());        if (particle.alpha > 0f) {
            mPaint.setColor(particle.color);
            mPaint.setAlpha((int) (Color.alpha(particle.color) * particle.alpha));
            canvas.drawCircle(particle.cx, particle.cy, particle.radius, mPaint);
        }
    }
    mContainer.invalidate();    return true;
}123456789101112131415

總結

這個開源庫的代碼質量相當高，十分佩服作者。

更多特效。。《IT藍豹》