<iOS 组件与框架> -- UIKit Dynamics

UIKit Dynamics

结合『iOS 组件与框架』一书.总结的知识点与demo
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一.概述

1.UIKit Dynamics 是 iOS 7 新增的内容.其 目的 就是为了可以让 UIView能够模拟逼真的物理效果.

2.通过使用 UIDynamicItem协议 及支持它的动态物体(dynamic item),可极大的改善用户体验.现在,给界面添加重力、碰撞、弹簧和吸附 (snap) 等效果易如反掌,这些效果让应用给人耳目一新之感.

3.下面会结合示例来讲解.(真机运行效果会更好)

二.UIKit Dynamics 简介

1.UIKit Dynamics 是 iOS 7 新增的一组类和方法,可赋予 UIView 逼真的行为和特征,让开发人员能够轻松的改善应用的用户体验.简单的说就是,UIKit Dynamics 是个基本的 UIKit 物理引擎,但不像传统物理引擎那样用于开发游戏.

2.要实现动态行为,可创建一个力学动画生成器 UIDynamicAnimator.每个力学动画生成器,都可以使用各种属性和行为进行定制.如重力,碰撞检测,密度,摩擦力等等.

3.共有 6 个可用于定制 UIDynamicAnimator 的类.以下这些类都支持定制,他们赋予相关联的 UIView 逼真的行为和动画.

UIAttchmentBehavior
UICollisionBehavior
UIDynamicItemBehavior
UIGravityBehavior
UIPushBehavior
UISnapBehavior

三.实现 UIKit Dynamics

力学动画生成器 (UIDynamicAnimator) 注意点

每个 UIDynamicAnimator 都是独立的,多个 UIDynamicAnimator 可同时运行.
如果要想让 UIDynamicAnimator 持续运行,必须有指向它的有效引用.
相关的物体都处于静止状态后, UIDynamicAnimator 将暂停.不再执行任何计算.但对于未用的 UIDynamicAnimator,,建议将其删除.

1.重力

1.重力是最容易实现,也是最实用的动态行为.效果图

2.实现步骤

首先创建一个力学动画生成器 UIDynamicAniamtor.并对其强引用.其参考视图设置为当期控制器的view
创建动力行为对象 UIGravityBehavior.并使用数组来初始化它,该数组包含的是要应用重力效果的视图(注意: 动态物体必须是参考视图的子视图,否则力学动画生成器将不会生成任何动态效果).
设置重力行为.通过setAngle: magnitude:方法
将重力行为加到力学动画生成器中

3.代码示例

// 1.创建力学动画生成器
// self.view 为力学动画生成器的参考视图
- (UIDynamicAnimator *)dynamicAnimator {
    if (nil == _dynamicAnimator) {
        _dynamicAnimator = [[UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView:self.view];
    }
    return _dynamicAnimator;
}

// 2. 创建重力行为对象
// @[self.gravityEffectView]是用于展示重力行为的视图.自己创建的
- (UIGravityBehavior *)gravityBehavior {
    if (nil == _gravityBehavior) {
        _gravityBehavior = [[UIGravityBehavior alloc] initWithItems:@[self.gravityEffectView]];
    }
    return _gravityBehavior;
}

// 3.设置重力行为
[self.gravityBehavior setAngle:M_PI_2 magnitude:0.3f];

4.方法解析

- (void)setAngle:(CGFloat)angle magnitude:(CGFloat)magnitude;

主要用来: 设置重力行为的矢量角度和大小
参数 angle : 重力矢量的弧度,使用标准的 UIKit 几何.如果指定值 M_PI_2 ,也就是90°,那么就是创建一个力,将重力展示视图向下拖动到参考视图的底部.如果是M_PI_4,就是以45°来拖动.
参数 magnitude: 重力的大小.1.0则表示加速度为 1000 点/秒

5.其他说明

UIKit Dynamics 使用自己的力学系统,被戏称为 UIKit 牛顿定律.(相当接近)
magnitude的大小,1.0相当于地球引力.带来的加速度为 9.80655 m/s².
要指定大约1/10的地球引力.可将作用了设置为0.1
如果将 angle,设置为负值的话,那么就会向上拖动
本例向下设置,因为没有设置边界碰撞.这个物体不会与别的东西碰撞而停止下落,而是不断往下落

2.碰撞

因为如果只有重力效果的话,那么到达底部的时候,不会停止.而是继续下落.

1.效果图

物体只与物体碰撞效果

碰撞1

物体只与边界碰撞效果

碰撞2

所有东西都可以碰撞(这种的话,两个视图要同时放在一个重力行为中,和一个碰撞行为中,重力和碰撞行为要放在一个力学动画生成器中.)

碰撞3

2.实现步骤

创建力学动画生成器 UIDynamicAnimator
创建重力行为对象.并设置其 item
创建碰撞行为对象,并设置其 item | collisionMode | 定义边界状态 | 代理

3.方法分析

1.碰撞行为模式一共有三种

UICollisionBehaviorModeItems // 只能物体间碰撞
UICollisionBehaviorModeBoundaries // 只能与边界碰撞,不能与物体碰撞
UICollisionBehaviorModeEverything // 与所有东西都可以碰撞

2.如果让物体与边界碰撞,必须定义边界.

// 可以使用这个方法,激活边界
_collisionBehavior.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;

3.代理方法有4个

/**
 碰撞开始时调用.并指出了边界及接触点

 @param behavior 碰撞行为
 @param item 发生碰撞行为的视图
 @param identifier 接触的边界的标识
 @param p 接触点
 */
- (void)collisionBehavior:(UICollisionBehavior *)behavior beganContactForItem:(id<UIDynamicItem>)item withBoundaryIdentifier:(id<NSCopying>)identifier atPoint:(CGPoint)p {

}

/**
 碰撞开始的时候调用,没有指出边界

 @param behavior 碰撞行为
 @param item1 发生碰撞的视图1
 @param item2 发生碰撞的视图2
 @param p 接触点
 */
- (void)collisionBehavior:(UICollisionBehavior *)behavior beganContactForItem:(id<UIDynamicItem>)item1 withItem:(id<UIDynamicItem>)item2 atPoint:(CGPoint)p {
    
}

/**
 碰撞结束时调用,没有指出边界
 
 @param behavior 碰撞行为
 @param item1 发生碰撞的视图1
 @param item2 发生碰撞的视图2
 */
- (void)collisionBehavior:(UICollisionBehavior *)behavior endedContactForItem:(id<UIDynamicItem>)item1 withItem:(id<UIDynamicItem>)item2 {
    
}

/**
 碰撞结束时调用,指出边界

 @param behavior 碰撞行为
 @param item 发生碰撞的视图1
 @param identifier 边界的标识
 */
- (void)collisionBehavior:(UICollisionBehavior *)behavior endedContactForItem:(id<UIDynamicItem>)item withBoundaryIdentifier:(id<NSCopying>)identifier {
    
}

3.连接

1.概念

连接(attachment)指定了两个物体之间的动态连接.让一个物体的行为和移动受制于另一个物体的移动.
默认情况下, UIAttachmentBehaviors 将物体的中心指定为连接点,但可将任何点指定为连接点

2.效果图

4.弹簧效果

弹簧效果是对连接行为的扩展.如下看效果图.

1.UIKitDynamics 让您能够修改 UIAttachmentBehavior 的其他属性,如振动频率和阻尼.

2.创建 UIAttachmentBehavior 对象后可设置了3个属性.

设置振动频率

setFrequency

熨平动画的峰值

setDamping

调整了连接的长度,使其不再是两个图像视图最初的距离.

setLength

3.为更好的延时这些行为,还添加了重力效果.

4.方法解析

/*
 * 方法目的 : 初始化动态项的中心附加到指定锚点的行为
 * 此方法创建的行为就像一个实心杆，将该项连接到指定的锚点。该项目可以自由地围绕锚点旋转，但它的距离锚定点仍然是固定的。
 * item : 动态项
 * point : 锚点
 */
- (instancetype)initWithItem:(id<UIDynamicItem>)item attachedToAnchor:(CGPoint)point;

5.弹簧效果与连接不同之处在于,三个设置选项

- (UIAttachmentBehavior *)attachmentBehavior {
    if (nil == _attachmentBehavior) {
        _attachmentBehavior = [[UIAttachmentBehavior alloc] initWithItem:self.imageView_second attachedToAnchor:CGPointMake(self.imageView_first.center.x, self.imageView_first.center.y)];
        [_attachmentBehavior setFrequency:1.0f];    // 设置振动频率
        [_attachmentBehavior setDamping:0.1f];      // 熨平动画的峰值
        [_attachmentBehavior setLength:100.0f];     // 设置连接的长度
    }
    return _attachmentBehavior;
}

5.吸附

吸附(snap)行为非常简单,它让物体动态地移到屏幕的另一个地方.

在示例应用中,这种行为是由轻按手势触发的.无论用户再屏幕的什么地方轻按,指定的视图都会跳到指定的地方.每个 UISnapBehavior 都只与一个物体相关联.初始化 UISnapBehavior 时必须指定物体的移动重点.还可指定属性 damping,它决定了物体被吸附时的弹跳粒度.

1.效果图

2.注意点

如果要想达到如效果图那般连续的吸附行为,必须将之前的吸附行为从力学动画器中移除,然后再添加.否则不会有此效果

3.代码示意

// 轻按手势监听方法
- (void)tapMethod:(UITapGestureRecognizer *)tap {
    CGPoint point = [tap locationInView:self.view];
    UISnapBehavior *snapBehavior = [[UISnapBehavior alloc] initWithItem:self.imageView_first snapToPoint:point];
    snapBehavior.damping = 0.75f;
    [self.dynamicAnimator removeAllBehaviors];  // 如果要进行连续的吸附行为,那么就必须把之前的吸附行为从力学动画器中移除
    [self.dynamicAnimator addBehavior:snapBehavior];
}

6.推力

UIPushBehavior 使用其来要较之前的复杂一些.但与其他物理引擎相比还是非常容易的.

这里依然使用 collisionBehavior 行为,确保执行推力效果时图像视图始终在屏幕内.

1.效果图

2.计算

这里计算就较为复杂一些,用到一些函数

// 1.计算以 x 为底数的 y 次幂
double pow(double x, double y)

// 2.功能与 pow 一致.只是输入与输出皆为浮点数
float powf(float x, float y)

// 3.开平方
double sqrt (double)

// 4.反正切(整圆值),结果介于[-PI,PI]
double atan2(double, double)

3.点按手势监听代码


- (void)tapMethod:(UITapGestureRecognizer *)tap {
    CGPoint locationPoint = [tap locationInView:self.view];
    // 参考点
    CGPoint oriPoint = CGPointMake(CGRectGetMidX(self.view.bounds), CGRectGetMidY(self.view.bounds));
    // 勾股定理求出距离
    CGFloat distance = sqrt(powf(locationPoint.x - oriPoint.x, 2.0) + powf(locationPoint.y - oriPoint.y, 2.0));
    // 根据参考点求出角度.从而确定推力的方向
    CGFloat angle = atan2(locationPoint.y - oriPoint.y, locationPoint.x - oriPoint.x);
    distance = MIN(distance, 100.0);
    [self.pushBehavior setMagnitude:distance / 100.0];
    [self.pushBehavior setAngle:angle];
    [self.pushBehavior setActive:YES];
}

7.物体属性

动态物体有很多默认的属性,我们可以对这些属性进行配置.以定制物理引擎对动态物体的影响.

1.效果图

物体属性

2.各属性含义

- (UIDynamicItemBehavior *)dynamicItemBehavior {
    if (nil == _dynamicItemBehavior) {
        _dynamicItemBehavior = [[UIDynamicItemBehavior alloc] initWithItems:@[self.imageView_first]];
        _dynamicItemBehavior.elasticity                        // 与其他物体碰撞时的弹性.(0.0~1.0).0.0表示没有弹性.1.0表示反弹的力与作用力一样
        = 1.0f;
        _dynamicItemBehavior.allowsRotation = NO;              // 指定物体在受力时是否旋转
        _dynamicItemBehavior.angularResistance = 0.0f;         // 指定旋转阻力,值越大,旋转速度下降越快
        _dynamicItemBehavior.density = 3.0f;                   // 物体的密度.调整密度影响重力和碰撞效果
        _dynamicItemBehavior.friction = 0.5f;                  // 物体之间的滑动阻力.0.0表示无摩擦力.1.0表示摩擦力很大.可以超过1.0
        _dynamicItemBehavior.resistance = 0.5f;                // 空气阻力.(0.0~CGFLOAT_MAX).0.0表示没有空气阻力.1.0表示一旦其他作用力消失,物体就会停止
    }
    return _dynamicItemBehavior;
}

posted @ 2017-06-14 10:48 Oo11 阅读(1129) 评论(0) 编辑收藏举报

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UIKit Dynamics

一.概述

二.UIKit Dynamics 简介

三.实现 UIKit Dynamics

力学动画生成器 (UIDynamicAnimator) 注意点

1.重力

2.碰撞

3.连接

4.弹簧效果

5.吸附

6.推力

7.物体属性

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