绚丽风车loading动效分析与实现！-白红宇

前两天我们这边的头儿给我说，有个 gif 动效很不错，可以考虑用来做项目里的loading，问我能不能实现，看了下效果确实不错，也还比较有新意，复杂度也不是非常高，所以就花时间给做了，我们先一起看下原gif图效果：

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从效果上看，我们需要考虑以下几个问题：

1.叶子的随机产生；

2.叶子随着一条正余弦曲线移动；

3.叶子在移动的时候旋转，旋转方向随机，正时针或逆时针；

4.叶子遇到进度条，似乎是融合进入；

5.叶子不能超出最左边的弧角；

7.叶子飘出时的角度不是一致，走的曲线的振幅也有差别，否则太有规律性，缺乏美感；

总的看起来，需要注意和麻烦的地方主要是以上几点，当然还有一些细节问题，比如最左边是圆弧等等；

那接下来我们将效果进行分解，然后逐个击破：

整个效果来说，我们需要的图主要是飞动的小叶子和右边旋转的风扇，其他的部分都可以用色值进行绘制，当然我们为了方便，就连底部框一起切了；

先从gif 图里把飞动的小叶子和右边旋转的风扇、底部框抠出来，小叶子图如下：

我们需要处理的主要有两个部分：

1.随着进度往前绘制的进度条；

2.不断飞出来的小叶片；

1.随着进度往前绘制的进度条:

进度条的位置根据外层传入的 progress 进行计算，可以分为图中 1、2、3 三个阶段：

1.当progress 较小，算出的当前距离还在弧形以内时，需要绘制如图所示 1 区域的弧形，其余部分用白色填充；

2.当 progress 算出的距离到2时，需要绘制棕色半圆弧形，其余部分用白色矩形填充；

3.当 progress 算出的距离到3 时，需要绘制棕色半圆弧形，棕色矩形，白色矩形；

4.当 progress 算出的距离到头时，需要绘制棕色半圆弧形，棕色矩形；（可以合并到3中）

首先根据进度条的宽度和当前进度、总进度算出当前的位置：

//mProgressWidth为进度条的宽度，根据当前进度算出进度条的位置    mCurrentProgressPosition = mProgressWidth * mProgress / TOTAL_PROGRESS;复制代码

然后按照上面的逻辑进行绘制，其中需要计算上图中的红色弧角角度，计算方法如下：

// 单边角度    int angle = (int) Math.toDegrees(Math.acos((mArcRadius - mCurrentProgressPosition)/ (float) mArcRadius));复制代码

Math.acos() －反余弦函数；

Math.toDegrees() －弧度转化为角度，Math.toRadians 角度转化为弧度

所以圆弧的起始点为：

int startAngle = 180 - angle;复制代码

圆弧划过的角度为：

2 * angle复制代码

这一块的代码如下：

// mProgressWidth为进度条的宽度，根据当前进度算出进度条的位置        mCurrentProgressPosition = mProgressWidth * mProgress / TOTAL_PROGRESS;        // 即当前位置在图中所示1范围内        if (mCurrentProgressPosition < mArcRadius) {            Log.i(TAG, "mProgress = " + mProgress + "---mCurrentProgressPosition = "                    + mCurrentProgressPosition                    + "--mArcProgressWidth" + mArcRadius);            // 1.绘制白色ARC，绘制orange ARC            // 2.绘制白色矩形            // 1.绘制白色ARC            canvas.drawArc(mArcRectF, 90, 180, false, mWhitePaint);            // 2.绘制白色矩形            mWhiteRectF.left = mArcRightLocation;            canvas.drawRect(mWhiteRectF, mWhitePaint);            // 3.绘制棕色 ARC            // 单边角度            int angle = (int) Math.toDegrees(Math.acos((mArcRadius - mCurrentProgressPosition)                    / (float) mArcRadius));            // 起始的位置            int startAngle = 180 - angle;            // 扫过的角度            int sweepAngle = 2 * angle;            Log.i(TAG, "startAngle = " + startAngle);            canvas.drawArc(mArcRectF, startAngle, sweepAngle, false, mOrangePaint);        } else {            Log.i(TAG, "mProgress = " + mProgress + "---transfer-----mCurrentProgressPosition = "                    + mCurrentProgressPosition                    + "--mArcProgressWidth" + mArcRadius);            // 1.绘制white RECT            // 2.绘制Orange ARC            // 3.绘制orange RECT            // 1.绘制white RECT            mWhiteRectF.left = mCurrentProgressPosition;            canvas.drawRect(mWhiteRectF, mWhitePaint);            // 2.绘制Orange ARC            canvas.drawArc(mArcRectF, 90, 180, false, mOrangePaint);            // 3.绘制orange RECT            mOrangeRectF.left = mArcRightLocation;            mOrangeRectF.right = mCurrentProgressPosition;            canvas.drawRect(mOrangeRectF, mOrangePaint);        }复制代码

2.不断飞出来的小叶片:

首先根据效果情况基本确定出曲线函数，标准函数方程为：y = A(wx+Q)+h，其中w影响周期，A影响振幅，周期T＝ 2 Math.PI/w;

根据效果可以看出，周期大致为总进度长度，所以确定w＝(float) ((float) 2 Math.PI /mProgressWidth)；

仔细观察效果，我们可以发现，叶子飘动的过程中振幅不是完全一致的，产生一种错落的效果，既然如此，我们给叶子定义一个Type，根据Type 确定不同的振幅；

我们创建一个叶子对象：

private class Leaf {        // 在绘制部分的位置        float x, y;        // 控制叶子飘动的幅度        StartType type;        // 旋转角度        int rotateAngle;        // 旋转方向--0代表顺时针，1代表逆时针        int rotateDirection;        // 起始时间(ms)        long startTime;    }复制代码

类型采用枚举进行定义，其实就是用来区分不同的振幅：

private enum StartType {        LITTLE, MIDDLE, BIG    }复制代码

创建一个LeafFactory类用于创建一个或多个叶子信息：

private class LeafFactory {        private static final int MAX_LEAFS = 6;        Random random = new Random();        // 生成一个叶子信息        public Leaf generateLeaf() {            Leaf leaf = new Leaf();            int randomType = random.nextInt(3);            // 随时类型－ 随机振幅            StartType type = StartType.MIDDLE;            switch (randomType) {                case 0:                    break;                case 1:                    type = StartType.LITTLE;                    break;                case 2:                    type = StartType.BIG;                    break;                default:                    break;            }            leaf.type = type;            // 随机起始的旋转角度            leaf.rotateAngle = random.nextInt(360);            // 随机旋转方向（顺时针或逆时针）            leaf.rotateDirection = random.nextInt(2);            // 为了产生交错的感觉，让开始的时间有一定的随机性            mAddTime += random.nextInt((int) (LEAF_FLOAT_TIME * 1.5));            leaf.startTime = System.currentTimeMillis() + mAddTime;            return leaf;        }        // 根据最大叶子数产生叶子信息        public List
    
      generateLeafs() {            return generateLeafs(MAX_LEAFS);        }        // 根据传入的叶子数量产生叶子信息        public List
     
       generateLeafs(int leafSize) {            List
      
        leafs = new LinkedList
       
        ();            for (int i = 0; i < leafSize; i++) {                leafs.add(generateLeaf());            }            return leafs;        }    }复制代码

定义两个常量分别记录中等振幅和之间的振幅差：

// 中等振幅大小    private static final int MIDDLE_AMPLITUDE = 13;    // 不同类型之间的振幅差距    private static final int AMPLITUDE_DISPARITY = 5;    // 中等振幅大小    private int mMiddleAmplitude = MIDDLE_AMPLITUDE;    // 振幅差    private int mAmplitudeDisparity = AMPLITUDE_DISPARITY;复制代码

有了以上信息，我们则可以获取到叶子的Y值：

// 通过叶子信息获取当前叶子的Y值    private int getLocationY(Leaf leaf) {        // y = A(wx+Q)+h        float w = (float) ((float) 2 * Math.PI / mProgressWidth);        float a = mMiddleAmplitude;        switch (leaf.type) {            case LITTLE:                // 小振幅 ＝ 中等振幅 － 振幅差                a = mMiddleAmplitude - mAmplitudeDisparity;                break;            case MIDDLE:                a = mMiddleAmplitude;                break;            case BIG:                // 小振幅 ＝ 中等振幅 + 振幅差                a = mMiddleAmplitude + mAmplitudeDisparity;                break;            default:                break;        }        Log.i(TAG, "---a = " + a + "---w = " + w + "--leaf.x = " + leaf.x);        return (int) (a * Math.sin(w * leaf.x)) + mArcRadius * 2 / 3;    }复制代码

接下来，我们开始绘制叶子：

/**     * 绘制叶子     *      * @param canvas     */    private void drawLeafs(Canvas canvas) {        long currentTime = System.currentTimeMillis();        for (int i = 0; i < mLeafInfos.size(); i++) {            Leaf leaf = mLeafInfos.get(i);            if (currentTime > leaf.startTime && leaf.startTime != 0) {                // 绘制叶子－－根据叶子的类型和当前时间得出叶子的（x，y）                getLeafLocation(leaf, currentTime);                // 根据时间计算旋转角度                canvas.save();                // 通过Matrix控制叶子旋转                Matrix matrix = new Matrix();                float transX = mLeftMargin + leaf.x;                float transY = mLeftMargin + leaf.y;                Log.i(TAG, "left.x = " + leaf.x + "--leaf.y=" + leaf.y);                matrix.postTranslate(transX, transY);                // 通过时间关联旋转角度，则可以直接通过修改LEAF_ROTATE_TIME调节叶子旋转快慢                float rotateFraction = ((currentTime - leaf.startTime) % LEAF_ROTATE_TIME)                        / (float) LEAF_ROTATE_TIME;                int angle = (int) (rotateFraction * 360);                // 根据叶子旋转方向确定叶子旋转角度                int rotate = leaf.rotateDirection == 0 ? angle + leaf.rotateAngle : -angle                        + leaf.rotateAngle;                matrix.postRotate(rotate, transX                        + mLeafWidth / 2, transY + mLeafHeight / 2);                canvas.drawBitmap(mLeafBitmap, matrix, mBitmapPaint);                canvas.restore();            } else {                continue;            }        }    }复制代码

最后，向外层暴露几个接口：

/**     * 设置中等振幅     *      * @param amplitude     */    public void setMiddleAmplitude(int amplitude) {        this.mMiddleAmplitude = amplitude;    }    /**     * 设置振幅差     *      * @param disparity     */    public void setMplitudeDisparity(int disparity) {        this.mAmplitudeDisparity = disparity;    }    /**     * 获取中等振幅     *      * @param amplitude     */    public int getMiddleAmplitude() {        return mMiddleAmplitude;    }    /**     * 获取振幅差     *      * @param disparity     */    public int getMplitudeDisparity() {        return mAmplitudeDisparity;    }    /**     * 设置进度     *      * @param progress     */    public void setProgress(int progress) {        this.mProgress = progress;        postInvalidate();    }    /**     * 设置叶子飘完一个周期所花的时间     *      * @param time     */    public void setLeafFloatTime(long time) {        this.mLeafFloatTime = time;    }    /**     * 设置叶子旋转一周所花的时间     *      * @param time     */    public void setLeafRotateTime(long time) {        this.mLeafRotateTime = time;复制代码

这些接口用来干嘛呢？用于把我们的动效做成完全可手动调节的，这样做有什么好处呢？

1.更加便于产品、射鸡湿查看效果，避免YY，自己手动调节，不会出现要你一遍遍的改参数安装、查看、再改、再查看... ... N遍之后说 “这好像不是我想要的” -- 瞬间天崩地裂，天昏地暗，感觉被全世界抛弃；

2.便于体现你是一个考虑全面，思维缜密，会编程、会设计的艺术家，当然这纯属YY，主要还是方便大家；

如此一来，射鸡湿们只需要不断的调节即可实时的看到展现的效果，最后只需要把最终的参数反馈过来即可，万事大吉，一了百了；

当然，如果对方是个漂亮的妹子，而你又苦于没有机会搭讪，以上内容就当我没说，尽情的不按要求写吧，她肯定会主动找你的，说不定连饭都反过来请了... ...

最终效果如下，本来录了20+s，但是PS只能转5s，所以有兴趣的大家自己运行的玩吧：

最后，附上GAStudio技术交流群和Github，喜欢的话欢迎follow和star：

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