SwiftUI 中创建反弹动画

SwiftUI 中的动画

在写动画之前呢先简单回顾一下 SwiftUI 中动画的几个要点：

• 动画是 view 发生变化时的渐变效果
• SwiftUI 动画分为隐式动画（.animation()）与显式动画（withAnimation()）两种
• 隐式动画是给 view 加动画，view 所有的能动画的变化都能被隐式动画影响
• 显式动画是针对某个变化进行动画，能精准控制。
• view 的插入和移除通过过渡（transition）来做效果，可以组合多个过渡或自定义过渡
• 要构建自定义动画，我们需要实现一个可动画的 view 修饰器（遵守 AnimatableModier 协议）或者实现一个 GeometryEffect，并将可动画的属性通过 animatableData 暴露出来

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反弹动画

反弹动画属于“起始点和终止点相等”的动画，所以不能够通过 SwiftUI 中内建的动画来实现（因为这个 view 从结果来看没有发生变化）

我们先来构建反弹动画修饰器的框架如下：

struct Bounce: AnimatableModifier {
    var animCount: CGFloat = 0
    var amplitude: CGFloat = 10    // 振幅
    
    var animatableData: CGFloat {
        get { animCount }
        set { animCount = newValue }
    }
    
    func body(content: Content) -> some View {
        // change view to animate
    }
}

下面一步一步来

实现动画曲线

实现 body 方法，好让 times 每次增加时 view 能以反弹的方式进行动画。一次反弹就是 view 向上弹起又落下，下面是动画曲线大致的样子：

三角函数是 y = -abs(sin x)，所以 body 方法这样实现：

struct Bounce: AnimatableModifier {
    ...
    func body(content: Content) -> some View {
        let offset: CGFloat = -abs(sin(animCount * .pi * 2) * amplitude)
        return content.offset(y: offset)
    }
}

测试代码：

struct BouncingView: View {
    @State var taps = 0
    
    var body: some View {
        Button(action: {
            withAnimation(Animation.easeInOut(duration: 1)) {
                taps += 1
            }
        }, label: {
            RoundedRectangle(cornerRadius: 15)
                .modifier(Bounce(animCount: CGFloat(taps)))
        })
        .frame(width: 100, height: 100)
    }
}

点击按钮，就能弹两次了～～

这个 ​@State var taps​ 其实并没有什么实际的意义，只是为了触发动画。

因为 SwiftUI 里只有 View 的状态发生变化才会触发动画，而无法通过某个事件来触发；而我们的动画是一个初始状态和结束状态相等的情况，并没有状态的变化，所以这里强行把点击的次数作为 View 状态的变化来触发动画。

我找了好久有没有更优雅的方式来解决这个问题，然而并没有找到 = =b

View 扩展

暴露给外面的 ​animCount​ 应该是一个 Int 才对，那么就增加一个 ​​animValue​ 来代替它

struct Bounce: AnimatableModifier {
    let animCount: Int
    var animValue: CGFloat
    var amplitude: CGFloat = 10  // 振幅
    
    init(animCount: Int) {
        self.animCount = animCount
        self.animValue = CGFloat(animCount)
    }
    
    var animatableData: CGFloat {
        get { animValue }
        set { animValue = newValue }
    }
    
    func body(content: Content) -> some View {
        let offset: CGFloat = -abs(sin(animValue * .pi * 2) * amplitude)
        return content.offset(y: offset)
    }
}

因为 ​​animValue​ 被隐藏起来了，所以需要初始化方法

为了方便使用，再添加一个 View 的扩展方法：

extension View {
    func bounce(animCount: Int) -> some View {
        self.modifier(Bounce(animCount: animCount))
    }
}

增加弹性

现在虽然能弹了，但是相对还比较生硬，就想在 View “落地“后再给它增加振幅逐步衰减的几次反弹；一开始尝试了简单的减半反弹，实验证明观感更差，看起来有点难受。

我们实际生活中的反弹的振幅变化应该是符合阻尼正弦波的，参考链接里的公式，修改如下：

struct Bounce: AnimatableModifier {
    let animCount: Int
    var animValue: CGFloat
    var amplitude: CGFloat  // 振幅
    var bouncingTimes: Int
    
    init(animCount: Int, amplitude: CGFloat = 10, bouncingTimes: Int = 3) {
        self.animCount = animCount
        self.animValue = CGFloat(animCount)
        self.amplitude = amplitude
        self.bouncingTimes = bouncingTimes
    }
    
    var animatableData: CGFloat {
        get { animValue }
        set { animValue = newValue }
    }
    
    func body(content: Content) -> some View {
        let t = animValue - CGFloat(animCount)
        let offset: CGFloat = -abs(pow(CGFloat(M_E), -t) * sin(t * .pi * CGFloat(bouncingTimes)) * amplitude)
        return content.offset(y: offset)
    }
}

extension View {
    func bounce(animCount: Int,
                amplitude: CGFloat = 10,
                bouncingTimes: Int = 3) -> some View {
        self.modifier(Bounce(animCount: animCount,
                             amplitude: amplitude,
                             bouncingTimes: bouncingTimes))
    }
}

这里我们还增加了 ​bouncingTimes​ 作为弹跳次数的参数，振幅也作为参数开放给用户；

由于阻尼正弦波是逐步衰减的，为了每次点击的弹跳都一样，所以得用 ​​animValue - CGFloat(animCount)​ 作为阻尼正弦波函数的参数。

测试代码修改如下：

struct BouncingView: View {
    @State var taps = 0
    
    var body: some View {
        Button(action: {
            withAnimation(Animation.linear(duration: 1)) {
                taps += 1
            }
        }, label: {
            RoundedRectangle(cornerRadius: 15)
                .bounce(animCount: taps)
        })
        .frame(width: 100, height: 100)
    }
}

实际效果如下：