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Android转场动画的前世今生

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前一段时间做图片查看器的升级时,在打开图片查看器的时,找不到好的过渡方式。

医生推荐了Android最新的Material Motion动画,虽然最终没有给我们的App安排,但给我学习Material Motion动画提供了一次契机。

推荐给大家的学习资料:

官方教程和项目:《material-component-android》
Android官方:《使用动画启动 Activity》
我的Demo:github.com/mCyp/Hoo

什么是转场动画?

在学习动画的时候,我们总是会听到转场动画,那么,什么是转场动画呢?

首先,对于一个动画而言,两个关键帧是动画的开始帧和动画的结束帧,转场则是两个关键帧之间的过渡。

一个完整的转场动画如图:

完整转场

图片来自《动态设计的转场心法》

一、最初的转场

先教大家一个干货:

adb shell settings put global window_animation_scale 10
adb shell settings put global transition_animation_scale 10
adb shell settings put global animator_duration_scale 10

这个命令可以将动画放慢10倍,方便学习动画的细节,速度恢复则把10改成1。

还记得一开始两个 Activity 怎么过渡的吗?没错就是使用 overridePendingTransition 方法。

Android 2.0 以后可以使用 overridePendingTransition(int enterAnim, int exitAnim) 来完成 Activity 的跳转动画,其中,第一个参数 exitAnim 对应着上述图片转场中的 IN,第二个参数 enterAnim 对应着上述图片中的 OUT

如果要写一个平移和透明度跳转动画,它通常是这样的:

步骤一 设置进入和退出动画

在资源文件下 anim 目录下新建一个动画的资源文件,Activity 进入动画 anim_in 文件:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:duration="500">

    <translate
        android:fromXDelta="100%p"
        android:toXDelta="0"
        />

    <alpha
        android:fromAlpha="0.0"
        android:toAlpha="1.0"
        />
</set>

Activity 退出动画 anim_out 文件:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:duration="500">

    <translate
        android:fromXDelta="0"
        android:toXDelta="-100%p"
        />

    <alpha
        android:fromAlpha="1.0"
        android:toAlpha="0.0"
        />
</set>

步骤二 引用动画文件

在界面跳转的时候,调用 overridePendingTransition 方法:

companion object {
    fun start(context: Context){
        val intent = Intent(context, SecondActivity::class.java)
        context.startActivity(intent)
        if(context is Activity){
            context.overridePendingTransition(R.anim.anim_in, R.anim.anim_out)
        }
    }
}

效果:

资源文件动画

overridePendingTransition写法的问题

和View动画一样,使用虽爽,但只支持平移、旋转、缩放和透明度这四种动画类型,遇到稍微复杂的动画也只能撒手了。

二、Android 5.0 Material 转场动画

在 Android 5.0 之后,我们可以使用 Material Design 为我们带来的转场动画。

不说别的,先看几个案例:

官方Demo 掘金App 我的App

从左到右依次是官方Demo、掘金App和我的开源项目Hoo,与最初的转场的不同点如下:

  1. 如果说 overridePendingTransition 对应着 View 动画,那么 Material 转场对应着的是属性动画,所以可以自定义界面过渡动画。
  2. 除了进入、退出场景,Material 转场为我们增加一种新的场景,共享元素,上述三图的动画过渡都用到了共享元素。
  3. 不仅仅能用在Activity,还可以用在Fragment和View之间。

三张图中都使用了ImageView作为共享元素(Hoo中使用更加复杂的PhotoView),共享元素的动画看着十分有趣,看着就像图片从A界面中跳到了B界面上。

为什么我可以判断掘金也是使用的 Material 转场?因为 Material 共享元素动画开始的时候默认会将 StartView 的 Alpha 设置为0,仔细看掘金大图打开的一瞬间,后面的图已经没了~,并且一开始过渡还有一点小瑕疵。

1. 进入和退出动画

进入和退出动画不包括共享元素的动画,只支持三种动画类型:

动画 解释
Explode(爆炸式) 将视图移入场景中心或从中移出
Slide(滑动式) 将视图从场景的其中一个边缘移入或移出
Fade(淡入淡出式) 通过更改视图的不透明度,在场景中添加视图或从中移除视图

细心的同学可能发现,Material Design没有支持 ScaleRotation 这两种类型的动画,可能这两种类型的过渡动画使用场景实在太少,如果实在想用,可以自定义实现。

步骤一 创建Material Bundle

    startActivity(intent,
                  ActivityOptions.makeSceneTransitionAnimation(this).toBundle())

步骤二 设置动画

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    // 开启Material动画
    window.requestFeature(Window.FEATURE_ACTIVITY_TRANSITIONS)
    super.onCreate(savedInstanceState)
    //setContentView(R.layout.detail_activity)
    // 设置进入的动画
    window.enterTransition = Slide()
    // 设置退出动画
    window.exitTransition = Slide()
}

除了这种方式,还可以通过设置主题的方式设置进入和退出动画,同样也适用于共享动画。

2. 共享元素动画

启用共享元素动画的步骤跟之前的步骤稍有不同。

步骤一 设置Activity A

先给 View 设置 transitionName

ivShoe.transitionName = transitionName

接着,它需要提供共享的 ViewTransitionName

其实,就是想让你告诉系统,什么样的 View 需要做动画,那如果有多个 View 呢?所以,你还得给View 绑定一个 TransitionName,防止动画做混了。

代码:

val options = ActivityOptions.makeSceneTransitionAnimation(this, binding.ivShoe, transitionName)
ImageGalleryActivity.start(this, it, options.toBundle(), transitionName)

如果有多个共享元素,可以将关系存进 Pair,然后把 Pair 放进去,不懂的可以看一下 Api。

步骤二 为Activity B设置共享元素动画

默认支持的共享元素的动画也是有限的,支持的种类有:

动画 说明
changeBounds 为目标视图布局边界的变化添加动画效果
changeClipBounds 为目标视图裁剪边界的变化添加动画效果
changeTransform 为目标视图缩放和旋转方面的变化添加动画效果
changeImageTransform 为目标图片尺寸和缩放方面的变化添加动画效果

通过 Window 设置 sharedElementEnterTransitionsharedElementExitTransition

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    // 开启Material动画
    window.requestFeature(Window.FEATURE_ACTIVITY_TRANSITIONS)
    val transitionSet = TransitionSet()
    transitionSet.addTransition(ChangeBounds())
    transitionSet.addTransition(ChangeClipBounds())
    transitionSet.addTransition(ChangeImageTransform())
    window.sharedElementEnterTransition = transitionSet
    window.sharedElementExitTransition = transitionSet
    super.onCreate(savedInstanceState)
    // 我这里的transitionName是通过Intent传进去的
    val transitionName = intent.getStringExtra(CUS_TRANSITION_NAME)
    // 给ImageView设置transitionName
    binding.ivShoe.transitionName = transitionName
}

这样写完大部分场景都是可以用的,但是,如果你是通过 Glide 加载或者其他图片库加载的网络图片,恭喜你,大概率会遇到这样的问题:

列表页动画

为什么会出现这样的情况?因为加载网络图片是需要时间的,我们可以等 B 页面的图片加载好了,再去开启动画,Material 装厂就支持这样的操作。

在 onCreate 中调用 postponeEnterTransition() 方法表明我们的动画需要延迟执行,等我们需要的时机,再调用 Activity 中的 startPostponedEnterTransition() 方法来开始执行动画,所以,即便是在 A 界面中,跳转到 B 界面中的 Fragment,动画也是一样可以执行的。

到这儿,界面就可以正常跳转了,图片就不放了。

共享元素动画原理其实也很简单,如果是 A 跳到 B,会先把 A 和 B 的共享元素的状态分别记录下来,之后跳到 B,根据先前记录的状态执行属性动画,虽然是叫共享元素,它们可是不同的 View

不仅仅 Activity 可以支持 Material 转场动画,Fragment 和 View 也都是可以的(之前我一直以为是不可以的~),感兴趣的同学可以自行研究。

三、Android Material Motion动画

新出的 Motion 动画是什么呢?

1. Android Motion 简介

其实它就是新支持的四种动画类型,分别是:

1.1 Container transform

container_transform

Container transform 也是基于共享元素的动画,跟之前共享元素动画最大的不同点在于它的 Start View可以是一个 ViewGroup,也可以是一个 View,如图一中所看到的那样,它的 Start View 是一个 CardView

1.2 Shared axis

shared_axis

Shared axis 看上去像平移动画,官方展示的三个例子分别是,横向平移、纵向平移和Z轴平移。

1.3 Fade Through

fade_through

Fade Through 本质上是一个透明度+缩放动画,官方的建议是用在两个关联性不强的界面的跳转中。

1.4 Fade

fade

乍一看,Fade 动画和上面的 Fade Through 是一致的,就动画本质而言,它们的确是一样的透明度+缩放动画,但是官方建议,如果发生在同一个界面,比如弹出Dialog、Menu等这类的弹框可以考虑这种动画。

Google 提供了两种库供大家使用。

一种是 AndroidX 包,特点是:

  • 兼容到 API 14
  • 仅支持 Fragment 和 View 之间的过渡
  • 行为一致性

另外一种是 Platform 包,特点是:

  • 兼容到 API 21
  • 支持 Fragment、View、Activity 和 Window
  • 在不同的 API 上,可能会有点差异

现在的 App,最低版本应该都在 21 了,而且支持 Activity,所以建议还是选择 Platform。

2. Material Motion 初体验

我们以 Container transform 为例,来个 Activity 之间的 Android Motion 动画的初体验:

Container Transform

步骤一 引入依赖

implementation 'com.google.android.material:material:1.4.0-alpha01'

步骤二 设置Activity A

这里的 Activity A 对应着 MainActivity,在 MainActivity 中启用转场动画:

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    //...
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        window.requestFeature(Window.FEATURE_ACTIVITY_TRANSITIONS)
        setExitSharedElementCallback(MaterialContainerTransformSharedElementCallback())
        window.sharedElementsUseOverlay = false
        super.onCreate(savedInstanceState)
        //...
    }
}

步骤三 设置跳转事件

跟创建共享元素的步骤一样,先设置 TransitionName:

private fun onCreateListener(id: Long, url: String): View.OnClickListener {
    return View.OnClickListener {
        val transitionName = "${id}-${url}"
        it.transitionName = transitionName
        DetailActivity.start(context, id, it as ConstraintLayout, transitionName)
    }
}

这里偷了懒,将 TransitionName 的设置放在了点击事件中,接着创建 Bundle:

const val CUS_TRANSITION_NAME: String = "transition_name"
class DetailActivity : AppCompatActivity() {
    companion object {
        fun start(context: Context, id: Long, viewGroup: ConstraintLayout, transitionName: String){
            val intent = Intent(context, DetailActivity::class.java)
            intent.putExtra(BaseConstant.DETAIL_SHOE_ID, id)
            intent.putExtra(CUS_TRANSITION_NAME, transitionName)
            if(context is Activity){
                context.startActivity(intent, ActivityOptions.makeSceneTransitionAnimation(context, viewGroup, transitionName).toBundle())
            }else {
                context.startActivity(intent)
            }
        }
    }
}

步骤四 设置Activity B

Demo 中的 Activity B 对应着 DetailActivity,这一步主要给进入和退出的共享动画设置 MaterialContainerTransform,具体的代码是:

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    // 1. 设置动画
    window.requestFeature(Window.FEATURE_ACTIVITY_TRANSITIONS)
    setEnterSharedElementCallback(MaterialContainerTransformSharedElementCallback())

    super.onCreate(savedInstanceState)
    //...

    // 2. 设置transitionName
    binding.mainContent.transitionName = intent.getStringExtra(CUS_TRANSITION_NAME)
    // 3. 设置具体的动画
    window.sharedElementEnterTransition = MaterialContainerTransform().apply {
        addTarget(binding.mainContent)
        duration = 300L
    }
    window.sharedElementExitTransition = MaterialContainerTransform().apply {
        addTarget(binding.mainContent)
        duration = 300L
    }
}

Demo 中使用了 DataBinding,不过你只需要了解 binding.mainContent 是一个 ViewGroup。到这儿,你就可以成功的看到 Demo 中的效果了。

Material Motion 其实 Android 5.0 中加入的转场动画一样,它们也继承自 Transition,但给我们的使用带来了很大的方便。

四、总结

在 Android 转场的过程中:

  1. 最初的 View 转场带给我们平移、缩放、旋转和透明度四种基本能力的支持;
  2. 接着,Android 5.0 Material 转场给我们带来了共享元素动画的惊喜,并具备了自定义转场动画的能力,升级了Android转场的玩法;
  3. 最后是出来不久的 Android Motion,通过封装了四种动画,降低了我们转场的使用难度。

虽然起点的图片查看器的专场没有使用 Material 转场,但是过度依然丝滑,感兴趣的话我会在后面单独开一篇。

参考地址:

官方教程和项目:《material-component-android》
Android官方:《使用动画启动 Activity》
Android高阶转场动画-ShareElement完全攻略
《动态设计的转场心法》

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