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贝塞尔曲线的使用
什么是贝塞尔曲线
它主要用在Andorid中某些自定义VIew的时候需要绘制某些曲线。它只要有些名词介绍:
- 数据点:通常指一条路径的起始点和终止点
- 控制点:控制点决定可一条路径的弯曲轨迹,根据控制的点的个数,贝塞尔曲线被分为一阶贝塞尔曲线(0个控制点)、二阶贝塞尔曲线(1个控制点)、三阶贝塞尔曲线(2个控制点)
在平时开发中主要掌握二阶和三阶贝塞尔曲线
二阶贝塞尔曲线
由上图看,P0是起点,P2是终点。P1是控制点,t是一个系数,表示从0-1的变化过程,红色的线就是最终画出的曲线。其中主要是用到了quaTo()
这个方法。
- 实现代码如下
public class SecondOrderBezier extends View {
//辅助线
private Paint mPaintAuxiliary;
//控制点名称
private Paint mPaintAuxiliaryText;
//贝塞尔曲线
private Paint mPaintBezier;
//控制点坐标
private float mAuxiliaryX;
private float mAuxiliaryY;
//起始点坐标
private float mStartPointX;
private float mStartPointY;
//终点坐标
private float mEndPointX;
private float mEndPiuntY;
private Path mPath = new Path();
public SecondOrderBezier(Context context) {
super(context);
}
public SecondOrderBezier(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
mPaintBezier = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
mPaintBezier.setStyle(Paint.Style.STROKE); //设置画笔为空心
mPaintBezier.setStrokeWidth(8);
mPaintAuxiliary = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
mPaintAuxiliary.setStyle(Paint.Style.STROKE);
mPaintAuxiliary.setStrokeWidth(2);
mPaintAuxiliaryText = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
mPaintAuxiliaryText.setStyle(Paint.Style.STROKE);
mPaintAuxiliaryText.setTextSize(20);
}
public SecondOrderBezier(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
}
@Override
protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
//起始和终点的坐标
mStartPointX = w / 4;
mStartPointY = h /2 - 200;
mEndPointX = w / 4 * 3;
mEndPiuntY = h /2 - 200;
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
//重置绘制路线
mPath.reset();
//mpath绘制的绘制起点
mPath.moveTo(mStartPointX, mStartPointY);
//绘制辅助控制点
canvas.drawPoint(mAuxiliaryX, mAuxiliaryY, mPaintAuxiliary);
canvas.drawText("控制点", mAuxiliaryX, mAuxiliaryY, mPaintAuxiliaryText);
canvas.drawText("起始点", mStartPointX, mStartPointY, mPaintAuxiliaryText);
canvas.drawText("终止点", mEndPointX, mEndPiuntY, mPaintAuxiliaryText);
//辅助线
canvas.drawLine(mStartPointX, mStartPointY, mAuxiliaryX, mAuxiliaryY, mPaintAuxiliary);
canvas.drawLine(mEndPointX, mEndPiuntY, mAuxiliaryX, mAuxiliaryY, mPaintAuxiliary);
//二阶贝塞尔、线,实现绘制贝塞尔平滑曲线;previousX, previousY为操作点,cX, cY为终点
mPath.quadTo(mAuxiliaryX, mAuxiliaryY, mEndPointX, mEndPiuntY);
canvas.drawPath(mPath, mPaintBezier);
}
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
switch (event.getAction()){
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
mAuxiliaryX = event.getX();
mAuxiliaryY = event.getY();
//更新绘制
invalidate();
}
return true;
}
}
三阶贝塞尔曲线
三阶贝塞尔曲线主要是多了一个控制点,指定一个起点和一个终点,再指定两个控制点即可实现,主要是用到了Path对象的cubicTo()
方法。
- 实现代码如下,很多于二阶雷同:
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
mPath.reset();
mPath.moveTo(mStartPointX, mStartPointY);
// 辅助点
canvas.drawPoint(mAuxiliaryOneX, mAuxiliaryOneY, mPaintAuxiliary);
canvas.drawPoint(mAuxiliaryTwoX, mAuxiliaryTwoY, mPaintAuxiliary);
canvas.drawText("控制点1", mAuxiliaryOneX, mAuxiliaryOneY, mPaintAuxiliaryText);
canvas.drawText("控制点2", mAuxiliaryTwoX, mAuxiliaryTwoY, mPaintAuxiliaryText);
canvas.drawText("起始点", mStartPointX, mStartPointY, mPaintAuxiliaryText);
canvas.drawText("终止点", mEndPointX, mEndPointY, mPaintAuxiliaryText);
mPath.cubicTo(mAuxiliaryOneX, mAuxiliaryOneY, mAuxiliaryTwoX, mAuxiliaryTwoY, mEndPointX, mEndPointY);
// 辅助线
canvas.drawLine(mStartPointX, mStartPointY, mAuxiliaryOneX, mAuxiliaryOneY, mPaintAuxiliary);
canvas.drawLine(mEndPointX, mEndPointY, mAuxiliaryTwoX, mAuxiliaryTwoY, mPaintAuxiliary);
//三阶贝塞尔曲线
canvas.drawLine(mAuxiliaryOneX, mAuxiliaryOneY, mAuxiliaryTwoX, mAuxiliaryTwoY, mPaintAuxiliary);
canvas.drawPath(mPath, mPaintBezier);
}
其中有些情况下需要自己设置动画的路径效果,来实现炫酷的效果,就没有封装好的方法,需要自己使用公式:
public class BezierUtil {
/**
* 二阶贝塞尔曲线公式
* B(t) = (1 - t)^2 * P0 + 2t * (1 - t) * P1 + t^2 * P2, t ∈ [0,1]
*
* @param t 曲线长度比例
* @param p0 起始点
* @param p1 控制点
* @param p2 终止点
* @return t对应的点
*/
public static PointF CalculateBezierPointForQuadratic(float t, PointF p0, PointF p1, PointF p2) {
PointF point = new PointF();
float temp = 1 - t;
point.x = temp * temp * p0.x + 2 * t * temp * p1.x + t * t * p2.x;
point.y = temp * temp * p0.y + 2 * t * temp * p1.y + t * t * p2.y;
return point;
}
/**
* 三阶贝塞尔曲线公式
* B(t) = P0 * (1-t)^3 + 3 * P1 * t * (1-t)^2 + 3 * P2 * t^2 * (1-t) + P3 * t^3, t ∈ [0,1]
*
* @param t 曲线长度比例
* @param p0 起始点
* @param p1 控制点1
* @param p2 控制点2
* @param p3 终止点
* @return t对应的点
*/
public static PointF CalculateBezierPointForCubic(float t, PointF p0, PointF p1, PointF p2, PointF p3) {
PointF point = new PointF();
float temp = 1 - t;
point.x = p0.x * temp * temp * temp + 3 * p1.x * t * temp * temp + 3 * p2.x * t * t * temp + p3.x * t * t * t;
point.y = p0.y * temp * temp * temp + 3 * p1.y * t * temp * temp + 3 * p2.y * t * t * temp + p3.y * t * t * t;
return point;
}
}
最后来一个示例:实现贝塞尔曲线购物车效果:
有两种方法:
- 二阶贝塞尔曲线公式算出路径差值:
核心代码
/**
* 添加商品到购物车里
* @param goodsImageView
*/
private void addGoodsToCart(ImageView goodsImageView) {
//创造出执行动画的主题goodsImg
final ImageView goods = new ImageView(this);
goods.setImageDrawable(goodsImageView.getDrawable());
RelativeLayout.LayoutParams parms = new RelativeLayout.LayoutParams(100, 100);
mRlyShoppingCartRly.addView(goods, parms);
//得到父布局的起始点坐标
int[] parentLocation = new int[2];
mRlyShoppingCartRly.getLocationInWindow(parentLocation);
//得到商品图片坐标
int startLoc[] = new int[2];
goodsImageView.getLocationInWindow(startLoc);
//得到购物车图片的坐标
int endLoc[] = new int[2];
mIvShoppingCart.getLocationInWindow(endLoc);
//得到开始掉落商品的起始坐标
float startX = startLoc[0] - parentLocation[0] + goodsImageView.getWidth() / 2;
float startY = startLoc[1] - parentLocation[1] + goodsImageView.getHeight() / 2;
//得到商品掉落的终点坐标
float toX = endLoc[0] - parentLocation[0] + goodsImageView.getWidth() / 5;
float toY = endLoc[1] - parentLocation[1];
float mContorlPointX = (startX + toX)/2;
float mContorlPointY = startY;
Path mPath = new Path();
mPath.reset();
//第一步先移动到起始位置
mPath.moveTo(startX,startY);
//开始绘制贝塞尔曲线
mPath.quadTo( mContorlPointX, mContorlPointY, toX, toY);
//贝塞尔曲线的插值器
BezierEvaluator bezierEvaluator = new BezierEvaluator(new PointF(mContorlPointX, mContorlPointY));
// 属性动画实现
ValueAnimator anim = ValueAnimator.ofObject(bezierEvaluator,new PointF(startX, startY),
new PointF(toX, toY)
);
anim.setDuration(600);
anim.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
@Override
public void onAnimationUpdate(ValueAnimator valueAnimator) {
PointF point = (PointF) valueAnimator.getAnimatedValue();
//根据动画每帧小点移动所在的坐标
goods.setTranslationX((int) point.x);
goods.setTranslationY((int) point.y);
//重绘
mRlyShoppingCartRly.invalidate();
}
});
anim.setInterpolator(new AccelerateDecelerateInterpolator());
anim.start();
// 动画结束后的处理
anim.addListener(new Animator.AnimatorListener() {
@Override
public void onAnimationStart(Animator animator) {
}
@Override
public void onAnimationEnd(Animator animator) {
goodsCount ++;
isShowCartGoodsCount();
mTvShoppingCart.setText(String.valueOf(goodsCount));
mRlyShoppingCartRly.removeView(goods);
}
@Override
public void onAnimationCancel(Animator animator) {
}
@Override
public void onAnimationRepeat(Animator animator) {
}
});
}
- 用PathMeasure路径测量
PathMeasure
看似很简单,但着实很有用,有了它,再结合上 Path 、Shader、ColorMatrix 等利器,我们已经可以做出很多酷炫的效果了
核心代码
/**
* 添加商品到购物车
* @author leibing
* @createTime 2016/09/28
* @lastModify 2016/09/28
* @param goodsImg 商品图标
* @return
*/
private void addGoodsToCart(ImageView goodsImg) {
// 创造出执行动画的主题goodsImg(这个图片就是执行动画的图片,从开始位置出发,经过一个抛物线(贝塞尔曲线),移动到购物车里)
final ImageView goods = new ImageView(this);
goods.setImageDrawable(goodsImg.getDrawable());
RelativeLayout.LayoutParams params = new RelativeLayout.LayoutParams(100, 100);
mShoppingCartRly.addView(goods, params);
// 得到父布局的起始点坐标(用于辅助计算动画开始/结束时的点的坐标)
int[] parentLocation = new int[2];
mShoppingCartRly.getLocationInWindow(parentLocation);
// 得到商品图片的坐标(用于计算动画开始的坐标)
int startLoc[] = new int[2];
goodsImg.getLocationInWindow(startLoc);
// 得到购物车图片的坐标(用于计算动画结束后的坐标)
int endLoc[] = new int[2];
mShoppingCartIv.getLocationInWindow(endLoc);
// 开始掉落的商品的起始点:商品起始点-父布局起始点+该商品图片的一半
float startX = startLoc[0] - parentLocation[0] + goodsImg.getWidth() / 2;
float startY = startLoc[1] - parentLocation[1] + goodsImg.getHeight() / 2;
// 商品掉落后的终点坐标:购物车起始点-父布局起始点+购物车图片的1/5
float toX = endLoc[0] - parentLocation[0] + mShoppingCartIv.getWidth() / 5;
float toY = endLoc[1] - parentLocation[1];
// 开始绘制贝塞尔曲线
Path path = new Path();
// 移动到起始点(贝塞尔曲线的起点)
path.moveTo(startX, startY);
// 使用二阶贝塞尔曲线:注意第一个起始坐标越大,贝塞尔曲线的横向距离就会越大,一般按照下面的式子取即可
path.quadTo((startX + toX) / 2, startY, toX, toY);
// mPathMeasure用来计算贝塞尔曲线的曲线长度和贝塞尔曲线中间插值的坐标,如果是true,path会形成一个闭环
mPathMeasure = new PathMeasure(path, false);
// 属性动画实现(从0到贝塞尔曲线的长度之间进行插值计算,获取中间过程的距离值)
ValueAnimator valueAnimator = ValueAnimator.ofFloat(0, mPathMeasure.getLength());
valueAnimator.setDuration(500);
// 匀速线性插值器
valueAnimator.setInterpolator(new LinearInterpolator());
valueAnimator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
@Override
public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
// 当插值计算进行时,获取中间的每个值,
// 这里这个值是中间过程中的曲线长度(下面根据这个值来得出中间点的坐标值)
float value = http://www.mamicode.com/(Float) animation.getAnimatedValue();"hljs-comment">// 获取当前点坐标封装到mCurrentPosition
// boolean getPosTan(float distance, float[] pos, float[] tan) :
// 传入一个距离distance(0<=distance<=getLength()),然后会计算当前距离的坐标点和切线,pos会自动填充上坐标,这个方法很重要。
// mCurrentPosition此时就是中间距离点的坐标值
mPathMeasure.getPosTan(value, mCurrentPosition, null);
// 移动的商品图片(动画图片)的坐标设置为该中间点的坐标
goods.setTranslationX(mCurrentPosition[0]);
goods.setTranslationY(mCurrentPosition[1]);
}
});
// 开始执行动画
valueAnimator.start();
// 动画结束后的处理
valueAnimator.addListener(new Animator.AnimatorListener() {
@Override
public void onAnimationStart(Animator animation) {
}
@Override
public void onAnimationEnd(Animator animation) {
// 购物车商品数量加1
goodsCount ++;
isShowCartGoodsCount();
mShoppingCartCountTv.setText(String.valueOf(goodsCount));
// 把执行动画的商品图片从父布局中移除
mShoppingCartRly.removeView(goods);
}
@Override
public void onAnimationCancel(Animator animation) {
}
@Override
public void onAnimationRepeat(Animator animation) {
}
});
}
源码:源码
- 参考:
Android 绘图贝塞尔曲线简单使用
贝塞尔曲线开发的艺术
安卓自定义View教程目录
贝塞尔曲线之购物车动画效果
贝塞尔曲线的使用
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