SurfaceView를 사용하여 비와 눈 애니메이션 효과 얻기

이 글에서는 주로 SurfaceView를 사용하여 비와 눈 애니메이션 효과를 얻는 방법에 대해 소개합니다. 이 글에서는 몇 가지 기본 View 지식과 몇 가지 기본 Kotlin 구문이 필요하므로 참조하고 학습할 수 있도록 자세한 샘플 코드를 제공합니다. 같이 공부해주세요.

머리말

저는 최근에 배운 내용을 통합하기 위해 많은 일을 할 계획을 세웠습니다. 더 이상 고민하지 말고 최종 렌더링을 살펴보겠습니다.

Raining.gif

여기는 좀 게으릅니다... 두 번째 사진에는 아직 비가 내리고 있습니다... 하지만 이것이 핵심은 아닙니다. ..

Snowing.gif

mp4로 녹음하고 gif로 변환했습니다. 첫 번째 gif에는 프레임 레이트가 설정되어 있어서 프레임 드랍이 심각할 것 같지만 실제로는 그렇지 않습니다. 여기서도 1초에 60프레임을 그리는 문제에 주목했기 때문입니다. 이 문서를 읽으려면 몇 가지 기본 View 지식과 몇 가지 기본 Kotlin 구문이 필요합니다. 솔직히 말해서, 기본 구문을 이해하는 한 지식 측면에서는 Kotlin과 거의 관련이 없습니다.

생각을 정리하세요

행동을 취하기 전에 다음 측면에서 생각을 정리하고 이 효과를 달성하기 위해 어떤 솔루션을 사용해야 하는지 분석해야 합니다.

• 작업 스레드: 가장 먼저 생각해야 할 것 of is: 이 비 효과는 지속적인 그리기를 통해 달성되어야 합니다. 이 작업이 메인 스레드에서 수행되면 메인 스레드가 차단되어 ANR 또는 비정상적인 지연이 발생할 가능성이 있습니다. 따라서 하위 스레드에 그릴 수 있는 뷰가 필요합니다. SurfaceView가 이러한 요구를 충족할 수 있다는 것은 의심의 여지가 없습니다.

• 구현 방법: 빗방울 구현을 분석합니다. 우선 간단한 효과를 실제로 선을 그리는 것으로 대체할 수 있습니다. 모든 사람이 사륜안을 갖고 있는 것은 아닙니다. 일단 움직이면 그것이 선인지 빗방울인지 누가 알겠습니까? 물론 캔버스 그리기를 위한 많은 API가 있으며 반드시 이렇게 할 필요는 없습니다. 방법. 그래서 클래스를 디자인할 때 서브클래스에 의해 재정의될 수 있도록 그리기 메서드를 설정했습니다. 제 구현이 만족스럽지 않습니까? 문제 없습니다. 자유롭게 변경할 수 있습니다~

• 위치 구현: 빗방울을 움직이게 하는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 좌표에 따라 순수하게 그리는 것이고, 다른 하나는 속성 애니메이션을 사용하여 평가를 다시 작성하는 것입니다. y 값을 동적으로 변경하는 장치입니다. 결국 전자의 솔루션을 채택하게 되었습니다. 후자의 속성 애니메이션 솔루션을 포기한 이유는 무엇입니까? 그 이유는 여기의 그리기 방법이 동적 그리기를 달성하기 위해 그리기 이벤트의 외부 연속 트리거에 의존한다는 것입니다. 분명히 여기의 상황에 더 부합합니다.

위는 구현에 대한 초기 생각 중 일부입니다. 다음은 코드 구현 분석입니다.

코드 구현 분석

먼저 코드 구조 다이어그램을 넣습니다.

코드 구조

WeatherShape는 모든 날씨의 상위 클래스이고, 비와 눈은 두 가지 특정 구현 클래스입니다.

부모 클래스의 코드를 보세요:

package com.xiasuhuei321.gank_kotlin.customview.weather

import android.graphics.Canvas
import android.graphics.Paint
import android.graphics.PointF
import com.xiasuhuei321.gank_kotlin.context
import com.xiasuhuei321.gank_kotlin.extension.getScreenWidth
import java.util.*

/**
 * Created by xiasuhuei321 on 2017/9/5.
 * author:luo
 * e-mail:xiasuhuei321@163.com
 *
 * desc: All shape's parent class.It describes a shape will have
 * what feature.It's draw flows are:
 * 1.Outside the class init some value such as the start and the
 * end point.
 * 2.Invoke draw(Canvas) method, in this method, there are still
 * two flows:
 * 1) Get random value to init paint, this will affect the shape
 * draw style.
 * 2) When the shape is not used, invoke init method, and when it
 * is not used invoke drawWhenInUse(Canvas) method. It should be
 * override by user and to implement draw itself.
 *
 */
abstract class WeatherShape(val start: PointF, val end: PointF) {
 open var TAG = "WeatherShape"

 /**
  * 是否是正在被使用的状态
  */
 var isInUse = false

 /**
  * 是否是随机刷新的Shape
  */
 var isRandom = false

 /**
  * 下落的速度，特指垂直方向，子类可以实现自己水平方向的速度
  */
 var speed = 0.05f

 /**
  * shape的宽度
  */
 var width = 5f

 var shapeAlpha = 100

 var paint = Paint().apply {
  strokeWidth = width
  isAntiAlias = true
  alpha = alpha
 }

 // 总共下落的时间
 var lastTime = 0L
 // 原始x坐标位置
 var originX = 0f

 /**
  * 根据自己的规则计算加速度，如果是匀速直接 return 0
  */
 abstract fun getAcceleration(): Float

 /**
  * 绘制自身，这里在Shape是非使用的时候进行一些初始化操作
  */
 open fun draw(canvas: Canvas) {
  if (!isInUse) {
   lastTime += randomPre()
   initStyle()
   isInUse = true
  } else {
   drawWhenInUse(canvas)
  }
 }

 /**
  * Shape在使用的时候调用此方法
  */
 abstract fun drawWhenInUse(canvas: Canvas)

 /**
  * 初始化Shape风格
  */
 open fun initStyle() {
  val random = Random()
  // 获取随机透明度
  shapeAlpha = random.nextInt(155) + 50
  // 获得起点x偏移
  val translateX = random.nextInt(10).toFloat() + 5
  if (!isRandom) {
   start.x = translateX + originX
   end.x = translateX + originX
  } else {
   // 如果是随机Shape，将x坐标随机范围扩大到整个屏幕的宽度
   val randomWidth = random.nextInt(context.getScreenWidth())
   start.x = randomWidth.toFloat()
   end.x = randomWidth.toFloat()
  }
  speed = randomSpeed(random)
  // 初始化length的工作留给之后对应的子类去实现
  // 初始化color也留给子类去实现
  paint.apply {
   alpha = shapeAlpha
   strokeWidth = width
   isAntiAlias = true
  }
  // 如果有什么想要做的，刚好可以在追加上完成，就使用这个函数
  wtc(random)
 }

 /**
  * Empty body, this will be invoke in initStyle
  * method.If current initStyle method can satisfy your need
  * but you still add something, by override this method
  * will be a good idea to solve the problem.
  */
 open fun wtc(random:Random): Unit {

 }

 abstract fun randomSpeed(random: Random): Float

 /**
  * 获取一个随机的提前量，让shape在竖屏上有一个初始的偏移
  */
 open fun randomPre(): Long {
  val random = Random()
  val pre = random.nextInt(1000).toLong()
  return pre
 }
}

이 코드로 말하자면, 음, 약간의 리팩토링을 거쳤는데... 토요일에 반 친구들과 놀러 가는 길에 리팩토링했는데, 기본 클래스에 배치할 수 있는 일부 작업을 기본 클래스로 추출하여 리팩토링했습니다. 비록 이것이 충분히 유연하지는 않지만 서브클래스는 상속을 통해 유사한 기능을 요구하는 것(여기서 비나 눈 등)을 쉽게 구현할 수 있습니다. 그런데 불평하고 싶습니다... 제 주석 스타일이 별로 좋지 않습니다. 중국어와 영어가 섞여 있습니다... 자세히 보시면 gif에 나오는 빗방울이나 눈꽃의 모양이 약간씩 다를 수 있다는 것을 알 수 있습니다. 예, 모든 비와 눈송이는 무작위로 변형되었습니다.

더 중요한 두 가지 속성은 isInUse와 isRandom입니다. 원래는 통합 관리를 위해 Shape의 관리 클래스로 컨테이너를 사용하고 싶었지만 이렇게 하면 확실히 사용 및 재사용 프로세스가 더 복잡해집니다. 결국 Shape는 내부적으로 사용 상태와 랜덤 여부를 저장하는 더 간단한 방법을 사용하기로 결정했습니다. isRandoma는 이 Shape가 무작위인지 여부를 나타냅니다. 임의성은 현재 코드에서 Shape의 x 좌표에 반영됩니다. 무작위 플래그가 true이면 x 좌표는 0 ~ ScreenWidth 사이의 값이 됩니다. 그럼 랜덤은 아니지? 내 구현에서는 동일한 유형의 Shape를 두 가지 유형, 즉 한 유형의 상수 그룹으로 나눕니다. 상대적으로 고정된 x 값을 갖지만 10~15px의 임의 오프셋도 있습니다. 다른 유형은 임의 그룹으로, x 값이 화면 전체에 걸쳐 무작위로 지정되므로 화면 곳곳에 빗방울(눈송이)이 있지만 밀도에는 차이가 있습니다. initStyle은 이 임의 프로세스입니다. 관심이 있다면 구현을 살펴보세요~

start 및 end는 Shape의 왼쪽 상단 지점과 오른쪽 하단 지점입니다. Cavans의 API를 알고 있다면 알아야 합니다. 시작과 끝, 계산을 변환하면 대부분의 모양을 그릴 수 있습니다.

接下来看一下具体实现的Snow类：

package com.xiasuhuei321.gank_kotlin.customview.weather

import android.graphics.*
import com.xiasuhuei321.gank_kotlin.context
import com.xiasuhuei321.gank_kotlin.extension.getScreenHeight
import java.util.*

/**
 * Created by xiasuhuei321 on 2017/9/5.
 * author:luo
 * e-mail:xiasuhuei321@163.com
 */
class Snow(start: PointF, end: PointF) : WeatherShape(start, end) {

 /**
  * 圆心，用户可以改变这个值
  */
 var center = calcCenter()

 /**
  * 半径
  */
 var radius = 10f

 override fun getAcceleration(): Float {
  return 0f
 }

 override fun drawWhenInUse(canvas: Canvas) {
  // 通过圆心与半径确定圆的位置及大小
  val distance = speed * lastTime
  center.y += distance
  start.y += distance
  end.y += distance
  lastTime += 16
  canvas.drawCircle(center.x, center.y, radius, paint)
  if (end.y > context.getScreenHeight()) clear()
 }

 fun calcCenter(): PointF {
  val center = PointF(0f, 0f)
  center.x = (start.x + end.x) / 2f
  center.y = (start.y + end.y) / 2f
  return center
 }

 override fun randomSpeed(random: Random): Float {
  // 获取随机速度0.005 ~ 0.01
  return (random.nextInt(5) + 5) / 1000f
 }

 override fun wtc(random: Random) {
  // 设置颜色渐变
  val shader = RadialGradient(center.x, center.y, radius,
    Color.parseColor("#FFFFFF"), Color.parseColor("#D1D1D1"),
    Shader.TileMode.CLAMP)
  // 外部设置的起始点其实并不对，先计算出半径
  radius = random.nextInt(10) + 15f
  // 根据半径计算start end
  end.x = start.x + radius
  end.y = start.y + radius
  // 计算圆心
  calcCenter()

  paint.apply {
   setShader(shader)
  }
 }

 fun clear() {
  isInUse = false
  lastTime = 0
  start.y = -radius * 2
  end.y = 0f

  center = calcCenter()
 }
}

这个类只要理解了圆心的计算和绘制，基本也就没什么东西了。首先排除干扰项，getAcceleration这玩意在设计之初是用来通过加速度计算路程的，后来发现……算了，还是匀速吧……于是都return 0f了。这里wtc()函数和drawWhenInUse可能会看的你一脸懵逼，什么函数名，drawWhenInUse倒是见名知意，这wtc()是什么玩意？这里wtc是相当于一种追加初始化，完全状态的函数名应该是wantToChange() 。这些个函数调用流程是这样的：

流程图

其中draw(canvas)是父类的方法，对供外部调用的方法，在isInUse标识位为false时对Shape进行初始化操作，具体的就是调用initStyle()方法，而wtc()则会在initStyle()方法的最后调用。如果你有什么想要追加的初始化，可以通过这个函数实现。而drawWhenInUse(canvas)方法则是需要实现动态绘制的函数了。我这里就是在wtc()函数中进行了一些初始化操作，并且根据圆的特性重新计算了start、end和圆心。

接下来，就看看我们到底是怎么把这些充满个性（口胡）的雪绘制到屏幕上：

package com.xiasuhuei321.gank_kotlin.customview.weather

import android.content.Context
import android.graphics.Canvas
import android.graphics.Color
import android.graphics.PixelFormat
import android.graphics.PorterDuff
import android.util.AttributeSet
import android.view.SurfaceHolder
import android.view.SurfaceView
import com.xiasuhuei321.gank_kotlin.extension.LogUtil
import java.lang.Exception

/**
 * Created by xiasuhuei321 on 2017/9/5.
 * author:luo
 * e-mail:xiasuhuei321@163.com
 */
class WeatherView(context: Context, attributeSet: AttributeSet?, defaultStyle: Int) :
  SurfaceView(context, attributeSet, defaultStyle), SurfaceHolder.Callback {
 private val TAG = "WeatherView"

 constructor(context: Context, attributeSet: AttributeSet?) : this(context, attributeSet, 0)

 constructor(context: Context) : this(context, null, 0)

 // 低级并发，Kotlin中支持的不是很好，所以用一下黑科技
 val lock = Object()
 var type = Weather.RAIN
 var weatherShapePool = WeatherShapePool()

 @Volatile var canRun = false
 @Volatile var threadQuit = false

 var thread = Thread {
  while (!threadQuit) {
   if (!canRun) {
    synchronized(lock) {
     try {
      LogUtil.i(TAG, "条件尚不充足，阻塞中...")
      lock.wait()
     } catch (e: Exception) {
     }
    }
   }
   val startTime = System.currentTimeMillis()
   try {
    // 正式开始表演
    val canvas = holder.lockCanvas()
    if (canvas != null) {
     canvas.drawColor(Color.TRANSPARENT, PorterDuff.Mode.CLEAR)
     draw(canvas, type, startTime)
    }
    holder.unlockCanvasAndPost(canvas)
    val drawTime = System.currentTimeMillis() - startTime
    // 平均16ms一帧才能有顺畅的感觉
    if (drawTime < 16) {
     Thread.sleep(16 - drawTime)
    }
   } catch (e: Exception) {
//    e.printStackTrace()
   }
  }
 }.apply { name = "WeatherThread" }

 override fun surfaceChanged(holder: SurfaceHolder?, format: Int, width: Int, height: Int) {
  // surface发生了变化
//  canRun = true

 }

 override fun surfaceDestroyed(holder: SurfaceHolder?) {
  // 在这里释放资源
  canRun = false
  LogUtil.i(TAG, "surfaceDestroyed")
 }

 override fun surfaceCreated(holder: SurfaceHolder?) {
  threadQuit = false
  canRun = true
  try {
   // 如果没有执行wait的话，这里notify会抛异常
   synchronized(lock) {
    lock.notify()
   }
  } catch (e: Exception) {
   e.printStackTrace()
  }
 }

 init {
  LogUtil.i(TAG, "init开始")
  holder.addCallback(this)
  holder.setFormat(PixelFormat.RGBA_8888)
//  initData()
  setZOrderOnTop(true)
//  setZOrderMediaOverlay(true)
  thread.start()
 }

 private fun draw(canvas: Canvas, type: Weather, startTime: Long) {
  // type什么的先放一边，先实现一个
  weatherShapePool.drawSnow(canvas)
 }

 enum class Weather {
  RAIN,
  SNOW
 }

 fun onDestroy() {
  threadQuit = true
  canRun = true
  try {
   synchronized(lock) {
    lock.notify()
   }
  } catch (e: Exception) {
  }
 }
}

init{}是kotlin中提供给我们用于初始化的代码块，在init进行了一些初始化操作并让线程start了。看一下线程中执行的代码，首先会判断一个叫做canRun的标识，这个标识会在surface被创建的时候置为true，否则将会通过一个对象让这个线程等待。而在surface被创建后，则会调用notify方法让线程重新开始工作。之后是进行绘制的工作，绘制前后会有一个计时的动作，计算时间是否小于16ms，如果不足，则让thread sleep 补足插值。因为16ms一帧的绘制速度就足够了，不需要绘制太快浪费资源。

这里可以看到我创建了一个Java的Object对象，主要是因为Kotlin本身对于一些并发原语支持的并不好。Kotlin中任何对象都是继承与Any，Any并没有wait、notify等方法，所以这里用了黑科技……创建了Java对象……

代码中关键代码绘制调用了WeatherShapePool的drawRain(canvas)方法，最后在看一下这个类：

package com.xiasuhuei321.gank_kotlin.customview.weather

import android.graphics.Canvas
import android.graphics.PointF
import com.xiasuhuei321.gank_kotlin.context
import com.xiasuhuei321.gank_kotlin.extension.getScreenWidth

/**
 * Created by xiasuhuei321 on 2017/9/7.
 * author:luo
 * e-mail:xiasuhuei321@163.com
 */
class WeatherShapePool {
 val constantRain = ArrayList<Rain>()
 val randomRain = ArrayList<Rain>()

 val constantSnow = ArrayList<Snow>()
 val randomSnow = ArrayList<Snow>()

 init {
  // 初始化
  initData()
  initSnow()
 }

 private fun initData() {
  val space = context.getScreenWidth() / 20
  var currentSpace = 0f
  // 将其均匀的分布在屏幕x方向上
  for (i in 0..19) {
   val rain = Rain(PointF(currentSpace, 0f), PointF(currentSpace, 0f))
   rain.originLength = 20f
   rain.originX = currentSpace
   constantRain.add(rain)
   currentSpace += space
  }

  for (j in 0..9) {
   val rain = Rain(PointF(0f, 0f), PointF(0f, 0f))
   rain.isRandom = true
   rain.originLength = 20f
   randomRain.add(rain)
  }
 }

 fun drawRain(canvas: Canvas) {
  for (r in constantRain) {
   r.draw(canvas)
  }
  for (r in randomRain) {
   r.draw(canvas)
  }
 }

 private fun initSnow(){
  val space = context.getScreenWidth() / 20
  var currentSpace = 0f
  // 将其均匀的分布在屏幕x方向上
  for (i in 0..19) {
   val snow = Snow(PointF(currentSpace, 0f), PointF(currentSpace, 0f))
   snow.originX = currentSpace
   snow.radius = 20f
   constantSnow.add(snow)
   currentSpace += space
  }

  for (j in 0..19) {
   val snow = Snow(PointF(0f, 0f), PointF(0f, 0f))
   snow.isRandom = true
   snow.radius = 20f
   randomSnow.add(snow)
  }
 }

 fun drawSnow(canvas: Canvas){
  for(r in constantSnow){
   r.draw(canvas)
  }

  for (r in randomSnow){
   r.draw(canvas)
  }
 }
}

这个类还是比较简单的，只是一个单纯的容器，至于叫Pool……因为刚开始自己想的是自己管理回收复用之类的，所以起了个名叫Pool，后来感觉这玩意好像不用实现的这么复杂……

总之，这玩意，会者不难，我的代码也非尽善尽美，如果我有任何纰漏或者你有什么好的意见，都可以提出，邮件或者是在文章下评论最佳。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，更多相关内容请关注PHP中文网！

相关推荐：

如何通过Canvas及File API缩放并上传图片

HTML5 Canvas渐进填充与透明实现图像的Mask效果

위 내용은 SurfaceView를 사용하여 비와 눈 애니메이션 효과 얻기의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!