Swift之Facebook的POP动画使用和实战

发表于 2017-10-17 更新于 2023-01-20 分类于 iOS组件库阅读次数：本文字数： 8.8k 阅读时长 ≈ 8 分钟

POP是一个来自于Facebook，在iOS与OSX上通用的极具扩展性的动画引擎。它在基本的静态动画的基础上增加的弹簧动画与衰减动画，使之能创造出更真实更具物理性的交互动画。
Pop Animation在使用上和Core Animation很相似，都涉及Animation对象以及Animation的载体的概念
关于Core Animation的相关详解, 可参考我的上一篇文章Core Animation(核心动画)
不同的是Core Animation的载体只能是CALayer，而Pop Animation可以是任意基于NSObject的对象
POP 使用 Objective-C++ 编写，Objective-C++ 是对 C++ 的扩展
GitHub项目地址

POP自我介绍

POP 目前由四部分组成：1. Animations；2. Engine；3. Utility；4. WebCore。
POP 动画极为流畅，主要在于Enimator 里，POP 通过 CADisplayLink 高达 60 FPS 的特性，打造了一个游戏级的动画引擎。
CADisplayLink 是类似 NSTimer 的定时器，不同之处在于，NSTimer 用于我们定义任务的执行周期、资料的更新周期，他的执行受到 CPU 的阻塞影响，而 CADisplayLink 则用于定义画面的重绘、动画的演变，他的执行基于 frames 的间隔。
通过 CADisplayLink，Apple 允许你将 App 的重绘速度设定到和屏幕刷新频率一致，由此你可以获得非常流畅的交互动画，这项技术的应用在游戏中非常常见，著名的 Cocos-2D 也应用了这个重要的技术。
WebCore 里包含了一些从 Apple 的开源的网页渲染引擎里拿出的源文件，与 Utility 里的组件一并，提供了 POP 的各项复杂计算的基本支持

POP参数介绍

POP默认支持三种动画，但同时也支持自定义动画
- POPBasicAnimation //基础动画
- POPSpringAnimation //弹簧动画
- POPDecayAnimation //衰减动画
- POPCustomAnimation //自定义动画

相关属性介绍

属性简单介绍

POP动画大部分属性和CoreAnimation(核心动画)的含义和用法一样
具体可参考Core Animation(核心动画)
每种动画的特殊属性会在下文中继续介绍

动画可配置属性

CALayer层各属性(比较简单,就不加注释了)

/**
 Common CALayer property names.
 */
extern NSString * const kPOPLayerBackgroundColor;
extern NSString * const kPOPLayerBounds;
extern NSString * const kPOPLayerCornerRadius;
extern NSString * const kPOPLayerBorderWidth;
extern NSString * const kPOPLayerBorderColor;
extern NSString * const kPOPLayerOpacity;
extern NSString * const kPOPLayerPosition;
extern NSString * const kPOPLayerPositionX;
extern NSString * const kPOPLayerPositionY;
extern NSString * const kPOPLayerRotation;
extern NSString * const kPOPLayerRotationX;
extern NSString * const kPOPLayerRotationY;
extern NSString * const kPOPLayerScaleX;
extern NSString * const kPOPLayerScaleXY;
extern NSString * const kPOPLayerScaleY;
extern NSString * const kPOPLayerSize;
extern NSString * const kPOPLayerSubscaleXY;
extern NSString * const kPOPLayerSubtranslationX;
extern NSString * const kPOPLayerSubtranslationXY;
extern NSString * const kPOPLayerSubtranslationY;
extern NSString * const kPOPLayerSubtranslationZ;
extern NSString * const kPOPLayerTranslationX;
extern NSString * const kPOPLayerTranslationXY;
extern NSString * const kPOPLayerTranslationY;
extern NSString * const kPOPLayerTranslationZ;
extern NSString * const kPOPLayerZPosition;
extern NSString * const kPOPLayerShadowColor;
extern NSString * const kPOPLayerShadowOffset;
extern NSString * const kPOPLayerShadowOpacity;
extern NSString * const kPOPLayerShadowRadius;

UIVIew层

/**
 Common UIView property names.
 */
extern NSString * const kPOPViewAlpha;
extern NSString * const kPOPViewBackgroundColor;
extern NSString * const kPOPViewBounds;
extern NSString * const kPOPViewCenter;
extern NSString * const kPOPViewFrame;
extern NSString * const kPOPViewScaleX;
extern NSString * const kPOPViewScaleXY;
extern NSString * const kPOPViewScaleY;
extern NSString * const kPOPViewSize;
extern NSString * const kPOPViewTintColor;

其他层视图层

/**
 Common UINavigationBar property names.
 */
extern NSString * const kPOPNavigationBarBarTintColor;

/**
 Common UIToolbar property names.
 */
extern NSString * const kPOPToolbarBarTintColor;

/**
 Common UITabBar property names.
 */
extern NSString * const kPOPTabBarBarTintColor;

/**
 Common UILabel property names.
 */
extern NSString * const kPOPLabelTextColor;

以上仅仅列出了常用的一些属性,更多控件/更多参考框架里面类
POPAnimatableProperty.h

POPBasicAnimation可配置的属性与默认值为

POPBasicAnimation *basic = [POPBasicAnimation linearAnimation];
basic.fromValue = @(0);//从0开始    basic.toValue = @(3*60);//180秒后结束
basic.duration = 3*60;//持续3分钟
[lab pop_addAnimation:basic forKey:nil];

let basic1 = POPBasicAnimation(propertyNamed: kPOPLayerPositionX)
basic1?.fromValue = redView.layer.position.x
basic1?.toValue = 300
basic1?.beginTime = CFTimeInterval() + 1.0
redView.pop_add(basic1, forKey: "position.x")

POPBasicAnimation基础动画

先看一下效果, 其动画效果如下

示例代码

let basic1 = POPBasicAnimation(propertyNamed: kPOPLayerPositionX)
basic1?.toValue = 300
//开始时间
basic1?.beginTime = CFTimeInterval() + 1.0
redView.pop_add(basic1, forKey: "position.x")

可以看到，添加一个动画最少仅需三步

1）定义一个animation对象，并指定对应的动画属性（kPOPLayerPositionX）
2）设置初始值结束值(初始值可以不指定，会默认从当前值开始）
3）添加到想产生动画的对象上

Core Animation 和 POP 运行动画对比

由于 POP 是基于定时器定时刷新添加动画的原理，那么如果将动画库运行在主线程上，会由于线程阻塞的问题导致动画效果出现卡顿、不流畅的情况。
更为关键的是，你不能将动画效果放在子线程，因为你不能将对 view 和 layer 的操作放到主线程之外
POP 受主线程阻塞的影响很大，在使用过程中，应避免在有可能发生主线程阻塞的情况下使用 POP ，避免制作卡顿的动画效果，产生不好的用户体验

POPSpringAnimation弹性动画

属性介绍

velocity: 设置动画开始速度
springBounciness: 振幅, 可以设置的范围是0-20，默认为4。值越大振动的幅度越大
springSpeed: 速度, 可以设置的范围是0-20，默认为12.值越大速度越快，结束的越快
dynamicsMass: 质量, 质量越大，动画的速度越慢，振动的幅度越大，结束的越慢
dynamicsTension: 拉力拉力越大，动画的速度越快，结束的越快
dynamicsFriction: 摩擦力, 摩擦力越大，动画的速度越慢，振动的幅度越小。

注意: 以上的六个属性中一般只会设置springBounciness和springSpeed, 如有特殊需求才会设置其他属性

代码示例

let spring = POPSpringAnimation(propertyNamed: kPOPViewScaleXY)
//注意: 这里改变的是x和y的比例,参数赋值也要传两个; 若只需要其中一个,则可设置
//`spring?.fromValue = 0.4`即可
spring?.fromValue = CGSize(width: 0.3, height: 0.3)
spring?.toValue = CGSize(width: 2, height: 2)
spring?.springSpeed = 5
spring?.springBounciness = 15
lightBlue.pop_add(spring, forKey: "scale")

POPDecayAnimation

POPDecayAnimation提供一个过阻尼效果（其实Spring是一种欠阻尼效果）可以实现类似UIScrollView的滑动衰减效果（是的你可以靠它来自己实现一个UIScrollView）

属性介绍

deceleration （负加速度, 衰减系数(越小则衰减得越快)）是一个你会很少用到的值，默认是就是我们地球的 0.998，如果你开发APP给火星人用，那么这个值你使用 0.376 会更合适
velocity 也是必须和你操作的属性有相同的结构，如果你操作的是 bounds, 传CGRect类型;如果 velocity 是负值，那么就会反向递减

代码示例

let decay = POPDecayAnimation(propertyNamed: kPOPViewSize)
decay?.velocity = CGSize(width: 300, height: pictureBtn.frame.height)
//延迟1秒后执行
decay?.beginTime = CACurrentMediaTime() + 1.0
pictureBtn.pop_add(decay, forKey: "size")

自定义属性

POP默认支持的三种动画都继承自POPPropertyAnimation, POPPropertyAnimation中定义了一个叫property的属性（之前没有用到它是因为POP根据不同的默认动画属性帮你生成了默认的property这个属性则是用来驱动POP的动画效果中的重要一环

实力模块

if let proper = POPAnimatableProperty.property(withName: "prop", initializer: { (prop) in
    guard let prop = prop else { return }
    //read
    prop.readBlock = { (obj, values) in
                
    }
            
    //write
    prop.writeBlock = {(obj, values) in
                
    }
    prop.threshold = 0.01
            
}) as? POPAnimatableProperty {
    anim.property = proper
}

属性介绍

其组成就是一个readBlock一个writeBlock和一个threashold

readBlock告诉POP当前的属性值
writeBlock中修改变化后的属性值
threashold决定了动画变化间隔的阈值值越大writeBlock的调用次数越少

POPAnimatableProperty其实是POP中一个比较重要的东西像上面提到的POP自带的动画属性查看源代码可以看到也只是POP自动帮你设置好了POPAnimatableProperty而已其作用就是当动画的某个时间片被触发时告诉系统如何根据当前时间片做出变化

还是以一个实际的例子来说明如何使用自定义属性比如我们要实现一个像系统的时钟APP里秒表计时的一个效果

计时器效果

完整代码示例

if let proper = POPAnimatableProperty.property(withName: "prop", initializer: { (prop) in
    guard let prop = prop else { return }
    //read
    prop.readBlock = { (obj, values) in
        guard let array = values else { return }
        print(array[0])
    }
    
    //write
    prop.writeBlock = {(obj, values) in
        guard let button = obj as? UIButton, let array = values else { return }
        let value = array[0]
        button.setTitle(String(format: "%02d:%02d:%02d", Int(value / 60), Int(value.truncatingRemainder(dividingBy: 60)), Int((value * 100).truncatingRemainder(dividingBy: 100))), for: .normal)
    }
    prop.threshold = 0.01
    
}) as? POPAnimatableProperty {
    if let popBasic = POPBasicAnimation.linear() {
        //秒表用线性的时间函数初始化
        popBasic.property = proper
        popBasic.fromValue = 0 //从0开始
        popBasic.toValue = 18  //到18秒
        popBasic.duration = 18 //持续18秒
        popBasic.beginTime = CACurrentMediaTime() + 2 //延迟2秒开始
        pictureBtn.pop_add(popBasic, forKey: "linear")
    }
}

注意:

在Swift4.0版本(4.0之前版本未知)中,初始化出来的对象都是可选类型
POP官方的建议是添加if条件判断,详情可到GitHub上查看示例
正如上段代码所示: 闭包中涉及的可选类型都添加了guard判断

类似微博中间发布按钮弹出动画

先看一下效果吧

微博动画效果图

动画分为两个部分

中间六个按钮依次执行动画弹出
上面标题图片最后动画落下

下面来看一下部分的核心代码

六个按钮的弹出和消失动画

for i in 0..<titles.count {
    let button = BaseButton()
    button.setTitle(titles[i], for: .normal)
    button.setImage(UIImage(named: images[i]), for: .normal)
    button.addTarget(self, action: #selector(buttonClick(button:)), for: .touchUpInside)
    addSubview(button)
    
    //计算X/Y
    let row = i / maxCols
    let col = i % maxCols
    let buttonX = btnStsrtX + CGFloat(col) * (xMargin + buttonW)
    let buttonEndY = btnStartY + CGFloat(row) * buttonH
    let buttonStartY = buttonEndY - kScreenHeight
    
    //按钮动画
    let popSpring = POPSpringAnimation(propertyNamed: kPOPViewFrame)
    popSpring?.fromValue = CGRect(x: buttonX, y: buttonStartY, width: buttonW, height: buttonH)
    popSpring?.toValue = CGRect(x: buttonX, y: buttonEndY, width: buttonW, height: buttonH)
    popSpring?.springBounciness = kSpringFactor
    popSpring?.springSpeed = kSpringFactor
    popSpring?.beginTime = CACurrentMediaTime() + kAnimationDelay * Double(i)
    button.pop_add(popSpring, forKey: "spring")
}

最上部分标语的弹出和消失

//z执行动画
let imagePOP = POPSpringAnimation(propertyNamed: kPOPViewCenter)
imagePOP?.fromValue = CGPoint(x: kScreenWidth * 0.5, y: 0.2 * kScreenHeight - kScreenHeight)
imagePOP?.toValue = CGPoint(x: kScreenWidth * 0.5, y: 0.2 * kScreenHeight)
imagePOP?.springSpeed = kSpringFactor
imagePOP?.springBounciness = kSpringFactor
imagePOP?.beginTime = CACurrentMediaTime() + Double(btnCount) * kAnimationDelay
imagePOP?.completionBlock = { popAnim, finished in
    //所有动画执行完毕,回复View点击事件
    kRootView?.isUserInteractionEnabled = true
    self.isUserInteractionEnabled = true
}
topImage.pop_add(imagePOP, forKey: nil)

以上是类似微博动画的部分核心代码, 具体代码详见GitHub项目, 喜欢请star

折叠图片
音量震动条
活动指示器
微博动画
倒计时-计时器
类似QQ信息条数的粘性动画
类似雷达-水波纹动画

注: 项目持续更新中……