iOS 动画 - 窗景篇（三·完结）

这篇文章是系列文章的第三篇。

看过上一篇文章的朋友，已经知道标题中的“景”指代 view，“窗”指代 view.mask，窗景篇就是在梳理 mask 及 mask 动画。如果你还不熟悉 iOS 的 mask，建议先看一下第一篇。

前两篇我们介绍了 mask、mask 动画的一些用法。

这一篇作为收尾，我们来实现一个效果练练手，
也借这个效果，让大家回忆起一个简单的道理：复杂的效果，可以等价于简单效果的组合。

一、效果

这个效果如下面的动图所示：

我们截取比较有代表性的一帧，如下图所示：

从图中可以看到，波浪由两种颜色组成，各部分颜色不同。

这个效果看上去有点复杂，如果不熟悉 mask，可能一时半会儿没有思路。
但看过前两篇的朋友，可能已经暗暗在想，是窗在动？还是景在动？会不会有多套窗景？

那么接下来，我们先通过一个简单的效果来看一下原理。

注：波浪动画的实现和本文关系不大，本文不会讲述。
网上有成熟的波浪动画的教程，本文 demo 中 WaveView 类也有简要的注释。

二、一个简单的效果

这个效果如下图所示：

从图中可以看到，一张黑白图片上有一部分是彩色的。
我们当然可以通过图像处理来实现这个效果，但在本文中，我们还是使用 mask 的方式来实现。

我们回忆一下前文中的一张图：

通过对frontView 添加一个圆 mask，就形成了图中的效果。

也许有的朋友已经想到，把上图中 backView 的图换成和 frontView 一样的黑白图片，不就是本例的效果吗，如下图所示：

也就是说，这个效果看上去是黑白图片上有一部分变成了彩色，
但其实只是两张内容一样的图片重叠，黑白图片在后，彩色图片在前，而前方的彩色图片，被施加了圆形的 mask。

这个效果很简单，但能让我们意识到一件事：看上去是一张图，其实可能是多张图组合而成。

既然如此，那本文的波浪动画中，各部分颜色不同的波浪，真的只是一个波浪吗？

没错，本例中的波浪，也是多个波浪组合而成的，接下来，我们就详细的看一看。

三、多景合一

和黑白、彩色图片重叠效果一样，多色波浪也是由一组重叠的波浪 view 组合而成。

每层 view 的波浪只有一种颜色，各层 view 的波浪动画都一致，对于每一帧，所有波浪都是完全重合的。

每个波浪 view 都有自己的 mask，在 mask 们 的控制下，每层波浪 view 只显示了波浪的一部分，我们看到的多色波浪，就是各层波浪 view 可见部分的组合。

我们取两层来示意一下，如下图所示：

从图中可以看到，白底红波浪 view 有个上半圆 mask、黑底蓝波浪 view 有个下半圆 mask，两个 view 的波浪进度完全一致，组合之后就成了最右边的的效果。

捅破了这层窗户纸后，其实原理就是如此简单。

知道了原理，其实大家可以自己去动手去实现效果了，
当然，如果不着急的话，那咱们一块把流程走一遍。

四、创建4层 view

这一步很简单，创建 frame 完全一致的 4 层 view，本例中使用 WaveView 作为 view，
根据需要，设置不同的背景色（黑、白）和波浪色（红、蓝）。

这一步后，4 层波浪 view 如图所示：

示意代码如下：

// A3WaveViewController
private func addSubViews() {
    // 上大半圆 view
    view.addSubview(bigTopView)
    // 上小半圆 view
    view.addSubview(smallTopView)
    // 下大半圆 view
    view.addSubview(bigBottomView)
    // 下小半圆 view
    view.addSubview(smallBottomView)
}

五、为 4 层 view 设置 mask

这一步就是做出合适的 mask 。
本例中使用 HalfCircleView 作为 mask，分别为各层 view 设置两个大半圆和两个小半圆的 mask。

这一步后，4层 view 在 mask 的影响下如下图所示，大家可以和前文图中的 4个 view 对照着看：

示意代码如下：

// A3WaveViewController
private func makeLayout() {
    // 设置4个 view 的 mask
    
    // 大上半圆
    let width: CGFloat = 200
    let marginX = (UIScreen.main.bounds.width - width) / 2
    bigTopView.frame = CGRect(x: marginX, y: 200, width: width, height: 200)
    // 大上半圆 mask
    let bigTopMask = HalfCircleView()
    bigTopMask.part = .top
    bigTopMask.frame = CGRect(x: 0, y: 0, width: bigTopView.bounds.width, height: bigTopView.bounds.height / 2)
    bigTopView.mask = bigTopMask
    
    // 小上半圆（半径是大半圆的一半）
    smallTopView.frame = bigTopView.frame
    // 小上半圆 mask
    let smallTopMask = HalfCircleView()
    smallTopMask.part = .top
    smallTopMask.frame = CGRect(x: smallTopView.bounds.width / 4,
                                y: smallTopView.bounds.height / 4,
                                width: smallTopView.bounds.width / 2,
                                height: smallTopView.bounds.height / 4)
    smallTopView.mask = smallTopMask
    
    // 大下半圆
    bigBottomView.frame = bigTopView.frame
    // 大下半圆 mask
    let bigBottomMask = HalfCircleView()
    bigBottomMask.part = .bottom
    bigBottomMask.frame = CGRect(x: 0,
                                 y: bigBottomView.bounds.height / 2,
                                 width: bigBottomView.bounds.width,
                                 height: bigBottomView.bounds.height / 2)
    bigBottomView.mask = bigBottomMask
    
    // 小下半圆
    smallBottomView.frame = bigBottomView.frame
    // 小下半圆 mask
    let smallBottomMask = HalfCircleView()
    smallBottomMask.part = .bottom
    smallBottomMask.frame = CGRect(x: smallBottomView.bounds.width / 4,
                                   y: smallBottomView.bounds.height / 2,
                                   width: smallBottomView.bounds.width / 2,
                                   height: smallBottomView.bounds.height / 4)
    smallBottomView.mask = smallBottomMask
}

六、让4层 view 一致地执行动画

为了让各层波浪动画完全一致，我们在外部启动一个 CADisplayLink，来同时改变 4 个波浪 view 的 progress（前文图中使用了 progress 为 0.5 时作为示例）。

也就实现了本篇开始的效果：

示意代码如下：

// A3WaveViewController
func start() {
    if let displayLink = displayLink {
        displayLink.invalidate()
        self.displayLink = nil
        progress = 0
    }
    // 启动 CADisplayLink
    let displayLink = CADisplayLink(target: WeakProxy(self), selector: #selector(work))
    displayLink.add(to: RunLoop.current, forMode: .common)
    self.displayLink = displayLink
}

@objc private func work() {
    if progress < 1 {
        progress += 0.0025
        progress = min(progress, 1)
    } else {
        progress = 0
    }
    // CADisplayLink 回调时，设置4个波浪 view 的 progress
    bigTopView.progress = progress
    bigBottomView.progress = progress
    smallTopView.progress = progress
    smallBottomView.progress = progress
}

至此，效果就完成了。

当然，你可以用自己的动画 view 替换掉 WaveView、改变 view 的个数、使用其他的 mask等，
来实现自己想要的拼接效果。

当然，这种动画方式的性能未评估，也许不适合用在生产环境。
这个例子更多地是想让大家回忆起一个简单的道理：

复杂的动画，可以等价为简单动画的组合；只要还觉得复杂，就可以继续拆分。

如果你想要拆分，觉得不知道从何处下手，那么可以这么尝试：

只要某一部分的动画和其他部分有区别，就可以拆分。

简单的动画一旦实现了，组合起来了就完成了复杂的动画。

组合是我们常用的方法，比如下图的双波浪：

我们当然可以直接写个双波浪的类，但也可以组合两个波浪 view 来形成双波浪。

组合看上去有点傻，不过也有它的优势，
比如我们想复用的效果很复杂，难以改写，或者我们根本没有该效果的源码时，组合可能就是最简单的方式。

尾声

本系列只是展示了常见的 mask 效果，挂一漏万，毕竟窗无限，景无限，组合无限，效果无限。

如果你发现了有意思的 mask 动画，欢迎在评论区留言，愿我们共同进步。

本文所有示例，在 GitHub 库 里都有完整的代码。

本系列至此完结，感谢您的阅读。

传送门

• GitHub 库
• iOS 动画 - 窗景篇（一）
• iOS 动画 - 窗景篇（二）