第六章 Android绘图机制与处理技巧
1.屏幕尺寸信息
屏幕大小:屏幕对角线长度,单位“寸”;
分辨率:手机屏幕像素点个数,例如720x1280分辨率;
PPI(Pixels Per Inch):即DPI(Dots Per Inch),它是对角线的像素点数除以屏幕大小得到的;
系统屏幕密度:android系统定义了几个标准的DPI值作为手机的固定DPI
独立像素密度(DP):android系统使用mdpi屏幕作为标准,在这个屏幕上1dp=1px,其他屏幕可以通过比例进行换算。在hdpi中,1dp=1.5px。在xhdpi中,1dp=2px。在xxhdpi中,1dp=3px。
单位转换:常用的单位转换的辅助类DisplayUtil
/** * 常用单位转换的辅助类 */ public class DisplayUtil {
/** * dp转px */ public static int dp2px(Context context, float dpVal) { return (int) TypedValue.applyDimension(TypedValue.COMPLEX_UNIT_DIP, dpVal, context.getResources().getDisplayMetrics()); }
/** * sp转px */ public static int sp2px(Context context, float spVal) { return (int) TypedValue.applyDimension(TypedValue.COMPLEX_UNIT_SP, spVal, context.getResources().getDisplayMetrics()); }
/** * px转dp */ public static float px2dp(Context context, float pxVal) { final float scale = context.getResources().getDisplayMetrics().density; return (pxVal / scale); }
/** * px转sp */ public static float px2sp(Context context, float pxVal) { return (pxVal / context.getResources().getDisplayMetrics().scaledDensity); } }
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2.2D绘图基础
(1)Canvas对象
drawPoint
,drawLine
,drawRect
,drawRoundRect
,drawCircle
,drawArc
,drawOval
,drawText
,drawPosText
(在指定位置绘制文本),drawPath
(绘制路径)
(2)Paint对象
setAntiAlias
:设置画笔的锯齿效果
setColor
:设置画笔的颜色
setARGB
:设置画笔的A、R、G、B值
setAlpha
:设置画笔的透明度值
setTextSize
:设置字体大小
setStyle
:设置画笔的效果(空心STROKE或者实心FILL)
setStrokeWidth
:设置空心边框的宽度
3.Android XML绘图
(1)Bitmap
在XML中定义Bitmap的语法
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <bitmap xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:src="@[package:]drawable/drawable_resource" android:antialias=["true" | "false"] android:dither=["true" | "false"] android:filter=["true" | "false"] android:gravity=["top" | "bottom" | "left" | "right" | "center_vertical" | "fill_vertical" | "center_horizontal" | "fill_horizontal" | "center" | "fill" | "clip_vertical" | "clip_horizontal"] android:tileMode=["disabled" | "clamp" | "repeat" | "mirror"] />
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(2)Shape
在XML中定义Shape的语法
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <shape xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:shape=["rectangle" | "oval" | "line" | "ring"] > <corners //当shape为rectangle时使用 android:radius="integer" //半径值会被后面的单个半径属性覆盖,默认为1dp android:topLeftRadius="integer" android:topRightRadius="integer" android:bottomLeftRadius="integer" android:bottomRightRadius="integer" /> <gradient //渐变 android:angle="integer" android:centerX="integer" android:centerY="integer" android:centerColor="integer" android:endColor="color" android:gradientRadius="integer" android:startColor="color" android:type=["linear" | "radial" | "sweep"] android:useLevel=["true" | "false"] /> <padding //内边距 android:left="integer" android:top="integer" android:right="integer" android:bottom="integer" /> <size //指定大小,一般用在imageview配合scaleType属性使用 android:width="integer" android:height="integer" /> <solid //填充颜色 android:color="color" /> <stroke //边框 android:width="integer" android:color="color" android:dashWidth="integer" android:dashGap="integer" /> </shape>
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(3)Layer
在XML中定义Layer的语法,layer类似PS中图层的概念,语法如下
<layer-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"> <item android:drawable="@[package:]drawable/drawable_resource" /> <item android:drawable="@[package:]drawable/drawable_resource" /> ...... </layer-list>
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(4)Selector
selector的用法很多,一般是定义控件在不同状态下的显示形态,可以是图片drawable,也可以是形状shape,还可以只是颜色color!
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> <selector xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"> <!-- 默认时的背景图片--> <item android:drawable="@drawable/pic1"/> <!-- 没有焦点时的背景图片 --> <item android:drawable="@drawable/pic1" android:state_window_focused="false"/> <!-- 非触摸模式下获得焦点并单击时的背景图片 --> <item android:drawable="@drawable/pic2" android:state_focused="true" android:state_pressed="true"/> <!-- 触摸模式下单击时的背景图片--> <item android:drawable="@drawable/pic3" android:state_focused="false" android:state_pressed="true"/> <!--选中时的图片背景--> <item android:drawable="@drawable/pic4" android:state_selected="true"/> <!--获得焦点时的图片背景--> <item android:drawable="@drawable/pic5" android:state_focused="true"/> </selector>
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selector与shape结合的例子
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <selector xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"> <!-- 定义当button处于pressed状态时的状态--> <item android:state_pressed="true"> <shape> <gradient android:startColor="#8600ff"/> <stroke android:width="2dp" android:color="#000000"/> <corners android:radius="5dp"/> <padding android:bottom="10dp" android:left="10dp" android:right="10dp" android:top="10dp"/> </shape> </item> <!-- 定义当button获得焦点时的状态--> <item android:state_focused="true"> <shape> <gradient android:startColor="#eac100"/> <stroke android:width="2dp" android:color="#333333"/> <corners android:radius="8dp"/> <padding android:bottom="10dp" android:left="10dp" android:right="10dp" android:top="10dp"/> </shape> </item> </selector>
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selector可以用来指定不同状态下文本的颜色,例如按钮上的文本的颜色
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <selector xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"> <item android:color="#999" android:state_selected="true"/> <item android:color="#666" android:state_focused="true"/> <item android:color="#333" android:state_pressed="true"/> <item android:color="#000"/> </selector>
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结合这篇博文Android开发:shape和selector和layer-list以及博主的实现的圆角镂空按钮例子(综合使用了Shape、Layer和Selector实现了圆角镂空按钮)一起看还是挺不错的。
4.Android绘图技巧
(1)Canvas 画布
四个主要方法:
save
:保存画布,将之前绘制的内容保存起来;
restore
:合并画布,将save方法之后绘制的内容与之前绘制的内容合并起来;
translate
:移动画布,其实是画布所在的坐标系的移动;
rotate
:旋转画布,其实是画布所在的坐标系的旋转。
后面两个方法主要是用来方便在某些特殊情况下的绘制,例如书中介绍的仪表盘的绘制
@Override protected void onDraw(Canvas canvas) { // 获取宽高参数 mWidth = getMeasuredWidth(); mHeight = getMeasuredHeight(); // 画外圆 Paint paintCircle = new Paint(); paintCircle.setStyle(Paint.Style.STROKE); paintCircle.setAntiAlias(true); paintCircle.setStrokeWidth(5); canvas.drawCircle(mWidth / 2, mHeight / 2, mWidth / 2, paintCircle); // 画刻度 Paint painDegree = new Paint(); paintCircle.setStrokeWidth(3); for (int i = 0; i < 24; i++) { // 区分整点与非整点 if (i == 0 || i == 6 || i == 12 || i == 18) { painDegree.setStrokeWidth(5); painDegree.setTextSize(30); canvas.drawLine(mWidth / 2, mHeight / 2 - mWidth / 2, mWidth / 2, mHeight / 2 - mWidth / 2 + 60, painDegree); String degree = String.valueOf(i); canvas.drawText(degree, mWidth / 2 - painDegree.measureText(degree) / 2, mHeight / 2 - mWidth / 2 + 90, painDegree); } else { painDegree.setStrokeWidth(3); painDegree.setTextSize(15); canvas.drawLine(mWidth / 2, mHeight / 2 - mWidth / 2, mWidth / 2, mHeight / 2 - mWidth / 2 + 30, painDegree); String degree = String.valueOf(i); canvas.drawText(degree, mWidth / 2 - painDegree.measureText(degree) / 2, mHeight / 2 - mWidth / 2 + 60, painDegree); } // 通过旋转画布简化坐标运算 canvas.rotate(15, mWidth / 2, mHeight / 2); } // 画圆心 Paint paintPointer = new Paint(); paintPointer.setStrokeWidth(30); canvas.drawPoint(mWidth / 2, mHeight / 2, paintPointer); // 画指针 Paint paintHour = new Paint(); paintHour.setStrokeWidth(20); Paint paintMinute = new Paint(); paintMinute.setStrokeWidth(10); canvas.save(); canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2); canvas.drawLine(0, 0, 100, 100, paintHour); canvas.drawLine(0, 0, 100, 200, paintMinute); canvas.restore(); }
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(2)Layer 图层
在Android中图层是基于栈的结构来管理的,通过调用saveLayer
、saveLayerAlpha
方法来创建图层,使用restore
、restoreToCount
方法将一个图层入栈。入栈的时候,后面所有的操作都发生在这个图层上,而出栈的时候则会把图像绘制在上层Canvas上。
@Override protected void onDraw(Canvas canvas) { canvas.drawColor(Color.WHITE); mPaint.setColor(Color.BLUE); canvas.drawCircle(150, 150, 100, mPaint);
canvas.saveLayerAlpha(0, 0, 400, 400, 127, LAYER_FLAGS); mPaint.setColor(Color.RED); canvas.drawCircle(200, 200, 100, mPaint); canvas.restore(); }
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仪表盘和Layer图层效果如下:
5.Android图像处理 [TODO:该部分略过了,自己暂时用的比较少,等需要用的时候学习下再补充]
色彩特效处理、图形特效处理、画笔特效处理
6.SurfaceView
SurfaceView与View的区别
(1)View主要适用于主动更新的情况下,而SurfaceView主要适用于被动更新,例如频繁地刷新;
(2)View在主线程中对画面进行刷新,而SurfaceView通常会通过一个子线程来进行页面刷新;
(3)View在绘图时没有使用双缓冲机制,而SurfaceView在底层实现机制中就已经实现了双缓冲机制。
SurfaceView的使用
(1)创建SurfaceView,一般继承自SurfaceView,并实现接口SurfaceHolderCallback。
SurfaceHolderCallback接口的三个回调方法
@Override public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) { //做一些初始化操作,例如开启子线程通过循环来实现不停地绘制 }
@Override public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) { }
@Override public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) { }
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(2)初始化SurfaceView
初始化SurfaceHolder对象,并设置Callback
private void initView() { mHolder = getHolder(); mHolder.addCallback(this); ...... }
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(3)使用SurfaceView
通过lockCanvas方法获取Canvas对象进行绘制,并通过unlockCanvasAndPost方法对画布内容进行提交
需要注意的是每次调用lockCanvas拿到的Canvas都是同一个Canvas对象,所以之前的操作都会保留,如果需要擦出,可以在绘制之前调用drawColor
方法来进行清屏。
private void draw() { try { mCanvas = mHolder.lockCanvas(); //mCanvas draw something } catch (Exception e) { } finally { if (mCanvas != null) mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas); } }
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书中使用SurfaceView实现了简易画板
public class SimpleDraw extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback, Runnable {
private SurfaceHolder mHolder; private Canvas mCanvas; private boolean mIsDrawing; private Path mPath; private Paint mPaint;
public SimpleDraw(Context context) { super(context); initView(); }
public SimpleDraw(Context context, AttributeSet attrs) { super(context, attrs); initView(); }
public SimpleDraw(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) { super(context, attrs, defStyle); initView(); }
private void initView() { mHolder = getHolder(); mHolder.addCallback(this); setFocusable(true); setFocusableInTouchMode(true); this.setKeepScreenOn(true); mPath = new Path(); mPaint = new Paint(); mPaint.setColor(Color.RED); mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE); mPaint.setStrokeWidth(40); }
@Override public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) { mIsDrawing = true; new Thread(this).start(); }
@Override public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) { }
@Override public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) { mIsDrawing = false; }
@Override public void run() { long start = System.currentTimeMillis(); while (mIsDrawing) { draw(); } long end = System.currentTimeMillis(); // 50 - 100ms,经验值 if (end - start < 100) { try { Thread.sleep(100 - (end - start)); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
private void draw() { try { mCanvas = mHolder.lockCanvas(); mCanvas.drawColor(Color.WHITE); mCanvas.drawPath(mPath, mPaint); } catch (Exception e) { } finally { if (mCanvas != null) mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas); } }
@Override public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) { int x = (int) event.getX(); int y = (int) event.getY(); switch (event.getAction()) { case MotionEvent.ACTION_DOWN: mPath.moveTo(x, y); break; case MotionEvent.ACTION_MOVE: mPath.lineTo(x, y); break; case MotionEvent.ACTION_UP: break; } return true; } }
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第七章 Android动画机制与使用技巧
1.View动画 (视图动画)
视图动画(Animation)框架定义了透明度(AlphaAnimation)、旋转(RotateAnimation)、缩放(ScaleAnimation)和位移(TranslateAnimation)几种常见的动画,控制的是整个个View,所以视图动画的缺陷就在于当某个元素发生视图动画后,其响应事件的位置还依然停留在原来的地方!
实现原理是每次绘制视图时View所在的ViewGroup中的drawChild方法获取该View的Animation的Transformation值,然后调用canvas.concat(transformationToApply.getMatrix()),通过矩阵运算完成动画帧。如果动画没有完成,就继续调用invalidate方法,启动下次绘制来驱动动画,从而完成整个动画的绘制。
动画集合(AnimationSet):将多个视图动画组合起来
动画监听器(AnimationListener):提供动画的监听回调方法
2.属性动画
Android 3.0之后添加了属性动画(Animator)框架,其中核心类ObjectAnimator能够自动驱动,在不影响动画效果的情况下减少CPU资源消耗。
ObjectAnimator
创建ObjectAnimator只需通过它的静态工厂方法直接返回一个ObjectAnimator对象,参数包括view对象,以及view的属性名字,这个属性必须要有get/set方法,因为ObjectAnimator内部会通过反射机制来修改属性值。常用的可以直接使用属性动画的属性包括:
(1)translationX
和translationY
:控制view从它布局容器左上角坐标偏移的位置;
(2)rotation
、rotationX
和rotationY
:控制view围绕支点进行2D和3D旋转;
(3)scaleX
和scaleY
:控制view围绕着它的支点进行2D缩放;
(4)pivotX
和pivotY
:控制支点位置,围绕这个支点进行旋转和缩放处理。默认情况下,支点是view的中心点;
(5)x
和y
:控制view在它的容器中的最终位置,它是最初的左上角坐标和translationX、translationY的累计和;
(6)alpha
:控制透明度,默认是1(不透明)。
ObjectAnimator的常见使用方式如下:
ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(view, "translationX", 300); animator.setDuration(1000); animator.start();
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属性动画集合AnimatorSet:控制多个动画的协同工作方式,常用方法playTogether
、playSequentially
、animatorSet.play().with().before().after()
等方法来精确控制动画播放顺序。使用PropertyValueHolder也可以实现简单的动画集合效果。
动画监听器:监听动画事件可以使用AnimatorListener
或者简易的适配器AnimatorListenerAdapter
如果一个属性没有get/set方法怎么办?
(1)自定义包装类,间接地给属性提供get/set方法,下面就是一个包装类的例子,为width属性提供了get/set方法
public class WrapperView {
private View mView;
public WrapperView(View mView){ this.mView = mView; }
public int getWidth(){ return mView.getLayoutParams().width; }
public void setWidth(int width){ mView.getLayoutParams().width = width; mView.requestLayout(); } }
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(2)使用ValueAnimator
ObjectAnimator就是继承自ValueAnimator的,它是属性动画的核心,ValueAnimator不提供任何动画效果,它就是一个数值产生器,用来产生具有一定规律的数字,从而让调用者来控制动画的实现过程,控制的方式是使用AnimatorUpdateListener来监听数值的变换。
ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofFloat(0,100); animator.setTarget(view); animator.setDuration(1000); animator.start(); animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() { @Override public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) { Float value = (Float) animation.getAnimatedValue(); //do the animation! } });
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在XML中使用属性动画
下面是一个简单例子:
<objectAnimator xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:duration="4000" android:propertyName="rotation" android:valueFrom="0" android:valueTo="360" />
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在代码中使用方式如下: [注:测试该代码的时候,上面的xml定义应该放在res的animator目录下,放在anim目录下不行]
Animator animator = AnimatorInflater.loadAnimator(this, R.animator.animator_rotation); animator.setTarget(view); animator.start();
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View的animate方法
Android 3.0之后View新增了animate方法直接驱动属性动画,它其实是属性动画的一种简写方式
imageView.animate().alpha(0).y(100).setDuration(1000) .setListener(new Animator.AnimatorListener() { @Override public void onAnimationStart(Animator animation) { }
@Override public void onAnimationEnd(Animator animation) { }
@Override public void onAnimationCancel(Animator animation) { }
@Override public void onAnimationRepeat(Animator animation) { } });
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3.布局动画
布局动画是作用在ViewGroup上的,给ViewGroup添加view时添加动画过渡效果。
(1)简易方式(但是没有什么效果):在xml中添加如下属性 android:animateLayoutChanges="true
(2)通过LayoutAnimationController来自定义子view的过渡效果,下面是一个常见的使用例子:
LinearLayout linearLayout = (LinearLayout) findViewById(R.id.ll); ScaleAnimation scaleAnimation = new ScaleAnimation(0,1,0,1); scaleAnimation.setDuration(2000); LayoutAnimationController controller = new LayoutAnimationController(scaleAnimation, 0.5f); controller.setOrder(LayoutAnimationController.ORDER_NORMAL);//NORMAL 顺序 RANDOM 随机 REVERSE 反序 linearLayout.setLayoutAnimation(controller);
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4.自定义动画
创建自定义动画就是要实现它的applyTransformation
的逻辑,不过通常还需要覆盖父类的initialize
方法来实现初始化工作。
下面是一个模拟电视机关闭的动画,
public class CustomTV extends Animation {
private int mCenterWidth; private int mCenterHeight;
@Override public void initialize(int width, int height, int parentWidth, int parentHeight) { super.initialize(width, height, parentWidth, parentHeight); setDuration(1000);// 设置默认时长 setFillAfter(true);// 动画结束后保留状态 setInterpolator(new AccelerateInterpolator());// 设置默认插值器 mCenterWidth = width / 2; mCenterHeight = height / 2; }
@Override protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) { final Matrix matrix = t.getMatrix(); matrix.preScale(1, 1 - interpolatedTime, mCenterWidth, mCenterHeight); } }
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applyTransformation方法的第一个参数interpolatedTime是插值器的时间因子,取值在0到1之间;第二个参数Transformation是矩阵的封装类,一般使用它来获得当前的矩阵Matrix对象,然后对矩阵进行操作,就可以实现动画效果了。
如何实现3D动画效果呢?
使用android.graphics.Camera
中的Camera类,它封装了OpenGL的3D动画。可以把Camera想象成一个真实的摄像机,当物体固定在某处时,只要移动摄像机就能拍摄到具有立体感的图像,因此通过它可以实现各种3D效果。
下面是一个3D动画效果的例子
public class CustomAnim extends Animation {
private int mCenterWidth; private int mCenterHeight; private Camera mCamera = new Camera(); private float mRotateY = 0.0f;
@Override public void initialize(int width, int height, int parentWidth, int parentHeight) { super.initialize(width, height, parentWidth, parentHeight); setDuration(2000);// 设置默认时长 setFillAfter(true);// 动画结束后保留状态 setInterpolator(new BounceInterpolator());// 设置默认插值器 mCenterWidth = width / 2; mCenterHeight = height / 2; }
// 暴露接口-设置旋转角度 public void setRotateY(float rotateY) { mRotateY = rotateY; }
@Override protected void applyTransformation( float interpolatedTime, Transformation t) { final Matrix matrix = t.getMatrix(); mCamera.save(); mCamera.rotateY(mRotateY * interpolatedTime);// 使用Camera设置旋转的角度 mCamera.getMatrix(matrix);// 将旋转变换作用到matrix上 mCamera.restore(); // 通过pre方法设置矩阵作用前的偏移量来改变旋转中心 matrix.preTranslate(mCenterWidth, mCenterHeight); matrix.postTranslate(-mCenterWidth, -mCenterHeight); } }
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5.Android 5.X SVG矢量动画机制 [TODO:该部分略过了,自己暂时用的比较少,等需要用的时候学习下再补充]
本章最后还有几个很常用的动画实例,感兴趣可以看下。
OK,本节结束,谢谢阅读。