Android 通过自定义view实现水波纹效果案例详解
在实际的开发中，很多时候还会遇到相对比较复杂的需求，比如产品妹纸或UI妹纸在哪看了个让人兴奋的效果，兴致高昂的来找你，看了之后目的很明确，当然就是希望你能给她；
在这样的关键时候，身子板就一定得硬了，可千万别说不行，爷们儿怎么能说不行呢；
好了，为了让大家都能给妹纸们想要的，后面会逐渐分享一些比较比较不错的效果，目的只有一个，通过自定义view实现我们所能实现的动效；
今天主要分享水波纹效果：
标准正余弦水波纹；
非标准圆形液柱水波纹；
虽说都是水波纹，但两者在实现上差异是比较大的，一个通过正余弦函数模拟水波纹效果，另外一个会运用到图像的混合模式（PorterDuffXfermode）；
先看效果：
自定义View根据实际情况可以选择继承自View、TextView、ImageView或其他，我们先只需要了解如何利用android给我们提供好的利刃去满足UI妹纸；
这次的实现我们都选择继承view，在实现的过程中我们需要关注如下几个方法：
onMeasure():最先回调，用于控件的测量;
onSizeChanged():在onMeasure后面回调，可以拿到view的宽高等数据，在横竖屏切换时也会回调;
onDraw()：真正的绘制部分，绘制的代码都写到这里面;
既然如此，我们先复写这三个方法，然后来实现如上两个效果；
一：标准正余弦水波纹这种水波纹可以用具体函数模拟出具体的轨迹，所以思路基本如下：
确定水波函数方程
根据函数方程得出每一个波纹上点的坐标；
将水波进行平移，即将水波上的点不断的移动；
不断的重新绘制，生成动态水波纹；
有了上面的思路，我们一步一步进行实现：
正余弦函数方程为：
y = Asin(wx+b)+h ，这个公式里：w影响周期，A影响振幅，h影响y位置，b为初相；
根据上面的方程选取自己觉得中意的波纹效果，确定对应参数的取值；
然后根据确定好的方程得出所有的方程上y的数值，并将所有y值保存在数组里：
// 将周期定为view总宽度
mCycleFactorW = (float) (2 * Math.PI / mTotalWidth);
// 根据view总宽度得出所有对应的y值
for (int i = 0; i < mTotalWidth; i++) {
mYPositions[i] = (float) (STRETCH_FACTOR_A * Math.sin(mCycleFactorW * i) + OFFSET_Y);
}
根据得出的所有y值，则可以在onDraw中通过如下代码绘制两条静态波纹：
for (int i = 0; i < mTotalWidth; i++) {
// 减400只是为了控制波纹绘制的y的在屏幕的位置，大家可以改成一个变量，然后动态改变这个变量，从而形成波纹上升下降效果
// 绘制第一条水波纹
canvas.drawLine(i, mTotalHeight - mResetOneYPositions[i] - 400, i,
mTotalHeight,
mWavePaint);
// 绘制第二条水波纹
canvas.drawLine(i, mTotalHeight - mResetTwoYPositions[i] - 400, i,
mTotalHeight,
mWavePaint);
}
这种方式类似于数学里面的细分法，一条波纹，如果横向以一个像素点为单位进行细分，则形成view总宽度条直线，并且每条直线的起点和终点我们都能知道，在此基础上我们只需要循环绘制出所有细分出来的直线（直线都是纵向的），则形成了一条静态的水波纹；
接下来我们让水波纹动起来，之前用了一个数组保存了所有的y值点，有两条水波纹，再利用两个同样大小的数组来保存两条波纹的y值数据，并不断的去改变这两个数组中的数据：
private void resetPositonY() {
// mXOneOffset代表当前第一条水波纹要移动的距离
int yOneInterval = mYPositions.length - mXOneOffset;
// 使用System.arraycopy方式重新填充第一条波纹的数据
System.arraycopy(mYPositions, mXOneOffset, mResetOneYPositions, 0, yOneInterval);
System.arraycopy(mYPositions, 0, mResetOneYPositions, yOneInterval, mXOneOffset);
int yTwoInterval = mYPositions.length - mXTwoOffset;
System.arraycopy(mYPositions, mXTwoOffset, mResetTwoYPositions, 0,
yTwoInterval);
System.arraycopy(mYPositions, 0, mResetTwoYPositions, yTwoInterval, mXTwoOffset);
}
如此下来只要不断的改变这两个数组的数据，然后不断刷新，即可生成动态水波纹了；
刷新可以调用invalidate()或postInvalidate()，区别在于后者可以在子线程中更新UI
整体代码如下：
public class DynamicWave extends View {
// 波纹颜色
private static final int WAVE_PAINT_COLOR = 0x880000aa;
// y = Asin(wx+b)+h
private static final float STRETCH_FACTOR_A = 20;
private static final int OFFSET_Y = 0;
// 第一条水波移动速度
private static final int TRANSLATE_X_SPEED_ONE = 7;
// 第二条水波移动速度
private static final int TRANSLATE_X_SPEED_TWO = 5;
private float mCycleFactorW;
private int mTotalWidth, mTotalHeight;
private float[] mYPositions;
private float[] mResetOneYPositions;
private float[] mResetTwoYPositions;
private int mXOffsetSpeedOne;
private int mXOffsetSpeedTwo;
private int mXOneOffset;
private int mXTwoOffset;
private Paint mWavePaint;
private DrawFilter mDrawFilter;
public DynamicWave(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
// 将dp转化为px，用于控制不同分辨率上移动速度基本一致
mXOffsetSpeedOne = UIUtils.dipToPx(context, TRANSLATE_X_SPEED_ONE);
mXOffsetSpeedTwo = UIUtils.dipToPx(context, TRANSLATE_X_SPEED_TWO);
// 初始绘制波纹的画笔
mWavePaint = new Paint();
// 去除画笔锯齿
mWavePaint.setAntiAlias(true);
// 设置风格为实线
mWavePaint.setStyle(Style.FILL);
// 设置画笔颜色
mWavePaint.setColor(WAVE_PAINT_COLOR);
mDrawFilter = new PaintFlagsDrawFilter(0, Paint.ANTI_ALIAS_FLAG | Paint.FILTER_BITMAP_FLAG);
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
// 从canvas层面去除绘制时锯齿
canvas.setDrawFilter(mDrawFilter);
resetPositonY();
for (int i = 0; i < mTotalWidth; i++) {
// 减400只是为了控制波纹绘制的y的在屏幕的位置，大家可以改成一个变量，然后动态改变这个变量，从而形成波纹上升下降效果
// 绘制第一条水波纹
canvas.drawLine(i, mTotalHeight - mResetOneYPositions[i] - 400, i,
mTotalHeight,
mWavePaint);
// 绘制第二条水波纹
canvas.drawLine(i, mTotalHeight - mResetTwoYPositions[i] - 400, i,
mTotalHeight,
mWavePaint);
}
// 改变两条波纹的移动点
mXOneOffset += mXOffsetSpeedOne;
mXTwoOffset += mXOffsetSpeedTwo;
// 如果已经移动到结尾处，则重头记录
if (mXOneOffset >= mTotalWidth) {
mXOneOffset = 0;
}
if (mXTwoOffset > mTotalWidth) {
mXTwoOffset = 0;
}
// 引发view重绘，一般可以考虑延迟20-30ms重绘，空出时间片
postInvalidate();
}
private void resetPositonY() {
// mXOneOffset代表当前第一条水波纹要移动的距离
int yOneInterval = mYPositions.length - mXOneOffset;
// 使用System.arraycopy方式重新填充第一条波纹的数据
System.arraycopy(mYPositions, mXOneOffset, mResetOneYPositions, 0, yOneInterval);
System.arraycopy(mYPositions, 0, mResetOneYPositions, yOneInterval, mXOneOffset);
int yTwoInterval = mYPositions.length - mXTwoOffset;
System.arraycopy(mYPositions, mXTwoOffset, mResetTwoYPositions, 0,
yTwoInterval);
System.arraycopy(mYPositions, 0, mResetTwoYPositions, yTwoInterval, mXTwoOffset);
}
@Override
protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
// 记录下view的宽高
mTotalWidth = w;
mTotalHeight = h;
// 用于保存原始波纹的y值
mYPositions = new float[mTotalWidth];
// 用于保存波纹一的y值
mResetOneYPositions = new float[mTotalWidth];
// 用于保存波纹二的y值
mResetTwoYPositions = new float[mTotalWidth];
// 将周期定为view总宽度
mCycleFactorW = (float) (2 * Math.PI / mTotalWidth);
// 根据view总宽度得出所有对应的y值
for (int i = 0; i < mTotalWidth; i++) {
mYPositions[i] = (float) (STRETCH_FACTOR_A * Math.sin(mCycleFactorW * i) + OFFSET_Y);
}
}
二：非标准圆形液柱水波纹
前面的波形使用函数模拟，这个我们换种方式，采用图进行实现，先用PS整张不像波纹的波纹图；
为了衔接紧密，首尾都比较平，并高度一致；
思路：
使用一个圆形图作为遮罩过滤波形图；
平移波纹图，即不断改变绘制的波纹图的区域，即srcRect；
当一个周期绘制完，则从波纹图的最前面重新计算；
首先初始化bitmap：
private void initBitmap() {
mSrcBitmap = ((BitmapDrawable) getResources().getDrawable(R.drawable.wave_2000))
.getBitmap();
mMaskBitmap = ((BitmapDrawable) getResources().getDrawable(
R.drawable.circle_500))
.getBitmap();
}
使用drawable获取的方式，全局只会生成一份，并且系统会进行管理，而BitmapFactory.decode()出来的则decode多少次生成多少张，务必自己进行recycle；
然后绘制波浪和遮罩图，绘制时设置对应的混合模式：
/*
* 将绘制操作保存到新的图层
*/
int sc = canvas.saveLayer(0, 0, mTotalWidth, mTotalHeight, null, Canvas.ALL_SAVE_FLAG);
// 设定要绘制的波纹部分
mSrcRect.set(mCurrentPosition, 0, mCurrentPosition + mCenterX, mTotalHeight);
// 绘制波纹部分
canvas.drawBitmap(mSrcBitmap, mSrcRect, mDestRect, mBitmapPaint);
// 设置图像的混合模式
mBitmapPaint.setXfermode(mPorterDuffXfermode);
// 绘制遮罩圆
canvas.drawBitmap(mMaskBitmap, mMaskSrcRect, mMaskDestRect,
mBitmapPaint);
mBitmapPaint.setXfermode(null);
canvas.restoreToCount(sc);
为了形成动态的波浪效果，单开一个线程动态更新要绘制的波浪的位置：
new Thread() {
public void run() {
while (true) {
// 不断改变绘制的波浪的位置
mCurrentPosition += mSpeed;
if (mCurrentPosition >= mSrcBitmap.getWidth()) {
mCurrentPosition = 0;
}
try {
// 为了保证效果的同时，尽可能将cpu空出来，供其他部分使用
Thread.sleep(30);
} catch (InterruptedException e) {
}
postInvalidate();
}
};
}.start();
主要过程就以上这些，全部代码如下：
public class PorterDuffXfermodeView extends View {
private static final int WAVE_TRANS_SPEED = 4;
private Paint mBitmapPaint, mPicPaint;
private int mTotalWidth, mTotalHeight;
private int mCenterX, mCenterY;
private int mSpeed;
private Bitmap mSrcBitmap;
private Rect mSrcRect, mDestRect;
private PorterDuffXfermode mPorterDuffXfermode;
private Bitmap mMaskBitmap;
private Rect mMaskSrcRect, mMaskDestRect;
private PaintFlagsDrawFilter mDrawFilter;
private int mCurrentPosition;
public PorterDuffXfermodeView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
initPaint();
initBitmap();
mPorterDuffXfermode = new PorterDuffXfermode(PorterDuff.Mode.DST_IN);
mSpeed = UIUtils.dipToPx(mContext, WAVE_TRANS_SPEED);
mDrawFilter = new PaintFlagsDrawFilter(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG, Paint.DITHER_FLAG);
new Thread() {
public void run() {
while (true) {
// 不断改变绘制的波浪的位置
mCurrentPosition += mSpeed;
if (mCurrentPosition >= mSrcBitmap.getWidth()) {
mCurrentPosition = 0;
}
try {
// 为了保证效果的同时，尽可能将cpu空出来，供其他部分使用
Thread.sleep(30);
} catch (InterruptedException e) {
}
postInvalidate();
}
};
}.start();
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
// 从canvas层面去除锯齿
canvas.setDrawFilter(mDrawFilter);
canvas.drawColor(Color.TRANSPARENT);
/*
* 将绘制操作保存到新的图层
*/
int sc = canvas.saveLayer(0, 0, mTotalWidth, mTotalHeight, null, Canvas.ALL_SAVE_FLAG);
// 设定要绘制的波纹部分
mSrcRect.set(mCurrentPosition, 0, mCurrentPosition + mCenterX, mTotalHeight);
// 绘制波纹部分
canvas.drawBitmap(mSrcBitmap, mSrcRect, mDestRect, mBitmapPaint);
// 设置图像的混合模式
mBitmapPaint.setXfermode(mPorterDuffXfermode);
// 绘制遮罩圆
canvas.drawBitmap(mMaskBitmap, mMaskSrcRect, mMaskDestRect,
mBitmapPaint);
mBitmapPaint.setXfermode(null);
canvas.restoreToCount(sc);
}
// 初始化bitmap
private void initBitmap() {
mSrcBitmap = ((BitmapDrawable) getResources().getDrawable(R.drawable.wave_2000))
.getBitmap();
mMaskBitmap = ((BitmapDrawable) getResources().getDrawable(
R.drawable.circle_500))
.getBitmap();
}
// 初始化画笔paint
private void initPaint() {
mBitmapPaint = new Paint();
// 防抖动
mBitmapPaint.setDither(true);
// 开启图像过滤
mBitmapPaint.setFilterBitmap(true);
mPicPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
mPicPaint.setDither(true);
mPicPaint.setColor(Color.RED);
}
@Override
protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
mTotalWidth = w;
mTotalHeight = h;
mCenterX = mTotalWidth / 2;
mCenterY = mTotalHeight / 2;
mSrcRect = new Rect();
mDestRect = new Rect(0, 0, mTotalWidth, mTotalHeight);
int maskWidth = mMaskBitmap.getWidth();
int maskHeight = mMaskBitmap.getHeight();
mMaskSrcRect = new Rect(0, 0, maskWidth, maskHeight);
mMaskDestRect = new Rect(0, 0, mTotalWidth, mTotalHeight);
}
}
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