轉場動畫這事,說簡單也簡單,可以通過presentViewController:animated:completion:和dismissViewControllerAnimated:completion:這一組函數以模態視圖的方式展現、隱藏視圖。如果用到了navigationController,還可以調用pushViewController:animated:和popViewController這一組函數將新的視圖控制器壓棧、彈棧。
下圖中所有轉場動畫都是自訂的動畫,這些效果如果不用自訂動畫則很難甚至無法實現:
由於錄屏的原因,有些效果無法完全展現,比如它其實還支援橫屏。
自訂轉場動畫的效果實現起來比較複雜,如果僅僅是拷貝一份能夠啟動並執行代碼卻不懂其中原理,就有可能帶來各種隱藏的bug。本文由淺入深介紹下面幾個知識:
1、傳統的基於閉包的實現方式及其缺點
2、自訂present轉場動畫
3、互動式(Interactive)轉場動畫
4、轉場協調器與UIModalPresentationCustom
5、UINavigationController轉場動畫
在開始正式的教程前,您首先需要下載demo,在代碼面前文字是蒼白的,demo中包含的注釋足以解釋本文所有的知識點。其次,您還得瞭解這幾個背景知識。
From和To
在代碼和文字中,經常會出現fromView和toView。如果錯誤的理解它們的含義會導致動畫邏輯完全錯誤。fromView表示當前視圖,toView表示要跳轉到的視圖。如果是從A視圖控制器present到B,則A是from,B是to。從B視圖控制器dismiss到A時,B變成了from,A是to。用一張圖表示:
Presented和Presengting
這也是一組相對的概念,它容易與fromView和toView混淆。簡單來說,它不受present或dismiss的影響,如果是從A視圖控制器present到B,那麼A總是presentedViewController,B總是presentingViewController。
modalPresentationStyle
這是一個枚舉類型,表示present時動畫的類型。其中可以自訂動畫效果的只有兩種:FullScreen和Custom,兩者的區別在於FullScreen會移除fromView,而Custom不會。比如文章開頭的gif中,第三個動畫效果就是Custom。
基於block的動畫
最簡單的轉場動畫是使用transitionFromViewController方法:
這個方法雖然已經過時,但是對它的分析有助於後面知識的理解。它一共有6個參數,前兩個表示從哪個VC開始,跳轉到哪個VC,中間兩個參數表示動畫的時間和選項。最後兩個參數表示動畫的具體實現細節和回調閉包。
這六個參數其實就是一次轉場動畫所必備的六個元素。它們可以分為兩組,前兩個參數為一組,表示頁面的跳轉關係,後面四個為一組,表示動畫的執行邏輯。
這個方法的缺點之一是可自訂程度不高(在後面您會發現能自訂的不僅僅是動畫方式),另一個缺點則是重用性不好,也可以說是耦合度比較大。
在最後兩個閉包參數中,可以預見的是fromViewController和toViewController參數都會被用到,而且他們是動畫的關鍵。假設視圖控制器A可以跳轉到B、C、D、E、F,而且跳轉動畫基本相似,您會發現transitionFromViewController方法要被複製多次,每次只會修改少量內容。
自訂present轉場動畫
出於解耦和提高可自訂程度的考慮,我們來學習轉場動畫的正確使用姿勢。
首先要瞭解一個關鍵概念:轉場動畫代理,它是一個實現了UIViewControllerTransitioningDelegate協議的對象。我們需要自己實現這個對象,它的作用是為UIKit提供以下幾個對象中的一個或多個:
1、Animator:
它是實現了UIViewControllerAnimatedTransitioning協議的對象,用於控制動畫的期間和動畫展示邏輯,代理可以為present和dismiss過程分別提供Animator,也可以提供同一個Animator。
互動式Animator:和Animator類似,不過它是互動,後面會有詳細介紹
Presentation控制器:
它可以對present過程更加徹底的自訂,比如修改被展示視圖的大小,新增自訂視圖等,後面會有詳細介紹。
在這一小節中,我們首先介紹最簡單的Animator。回顧一下轉場動畫必備的6個元素,它們被分為兩組,彼此之間沒有關聯。Animator的作用等同於第二組的四個元素,也就是說對於同一個Animator,可以適用於A跳轉B,也可以適用於A跳轉C。它表示一種通用的頁面跳轉時的動畫邏輯,不受限於具體的視圖控制器。
如果您讀懂了這段話,整個自訂的轉場動畫邏輯就很清楚了,以視圖控制器A跳轉到B為例:
- 建立動畫代理,在事情比較簡單時,A自己就可以作為代理
- 設定B的transitioningDelegate為步驟1中建立的代理對象
- 調用presentViewController:animated:completion:並把參數animated設定為true
- 系統會找到代理中提供的Animator,由Animator負責動畫邏輯
用具體的例子解釋就是:
// 這個類相當於Aclass CrossDissolveFirstViewController: UIViewController, UIViewControllerTransitioningDelegate { // 這個對象相當於B crossDissolveSecondViewController.transitioningDelegate = self // 點擊按鈕觸發的函數 func animationButtonDidClicked() { self.presentViewController(crossDissolveSecondViewController, animated: true, completion: nil) } // 下面這兩個函數定義在UIViewControllerTransitioningDelegate協議中 // 用於為present和dismiss提供animator func animationControllerForPresentedController(presented: UIViewController, presentingController presenting: UIViewController, sourceController source: UIViewController) -> UIViewControllerAnimatedTransitioning? {// 也可以使用CrossDissolveAnimator,動畫效果各有不同// return CrossDissolveAnimator() return HalfWaySpringAnimator() } func animationControllerForDismissedController(dismissed: UIViewController) -> UIViewControllerAnimatedTransitioning? { return CrossDissolveAnimator() }}
動畫的關鍵在於animator如何?,它實現了UIViewControllerAnimatedTransitioning協議,至少需要實現兩個方法,我建議您仔細閱讀animateTransition方法中的注釋,它是整個動畫邏輯的核心:
class HalfWaySpringAnimator: NSObject, UIViewControllerAnimatedTransitioning { /// 設定動畫的期間 func transitionDuration(transitionContext: UIViewControllerContextTransitioning?) -> NSTimeInterval { return 2 } /// 設定動畫的進行方式,附有詳細注釋,demo中其他地方的這個方法不再解釋 func animateTransition(transitionContext: UIViewControllerContextTransitioning) { let fromViewController = transitionContext.viewControllerForKey(UITransitionContextFromViewControllerKey) let toViewController = transitionContext.viewControllerForKey(UITransitionContextToViewControllerKey) let containerView = transitionContext.containerView() // 需要關注一下from/to和presented/presenting的關係 // For a Presentation: // fromView = The presenting view. // toView = The presented view. // For a Dismissal: // fromView = The presented view. // toView = The presenting view. var fromView = fromViewController?.view var toView = toViewController?.view // iOS8引入了viewForKey方法,儘可能使用這個方法而不是直接存取controller的view屬性 // 比如在form sheet樣式中,我們為presentedViewController的view添加陰影或其他decoration,animator會對整個decoration view // 添加動畫效果,而此時presentedViewController的view只是decoration view的一個子視圖 if transitionContext.respondsToSelector(Selector("viewForKey:")) { fromView = transitionContext.viewForKey(UITransitionContextFromViewKey) toView = transitionContext.viewForKey(UITransitionContextToViewKey) } // 我們讓toview的origin.y在螢幕的一半處,這樣它從螢幕的中間位置彈起而不是從螢幕底部彈起,彈起過程中逐漸層為不透明 toView?.frame = CGRectMake(fromView!.frame.origin.x, fromView!.frame.maxY / 2, fromView!.frame.width, fromView!.frame.height) toView?.alpha = 0.0 // 在present和,dismiss時,必須將toview添加到視圖層次中 containerView?.addSubview(toView!) let transitionDuration = self.transitionDuration(transitionContext) // 使用spring動畫,有彈簧效果,動畫結束後一定要調用completeTransition方法 UIView.animateWithDuration(transitionDuration, delay: 0, usingSpringWithDamping: 0.6, initialSpringVelocity: 0, options: .CurveLinear, animations: { () -> Void in toView!.alpha = 1.0 // 逐漸層為不透明 toView?.frame = transitionContext.finalFrameForViewController(toViewController!) // 移動到指定位置 }) { (finished: Bool) -> Void in let wasCancelled = transitionContext.transitionWasCancelled() transitionContext.completeTransition(!wasCancelled) } }}
animateTransition方法的核心則是從轉場動畫上下文擷取必要的資訊以完成動畫。上下文是一個實現了UIViewControllerContextTransitioning的對象,它的作用在於為animateTransition方法提供必備的資訊。您不應該緩衝任何關於動畫的資訊,而是應該總是從轉場動畫上下文中擷取(比如fromView和toView),這樣可以保證總是擷取到最新的、正確的資訊。
擷取到足夠資訊後,我們調用UIView.animateWithDuration方法把動畫交給Core Animation處理。千萬不要忘記在動畫調用結束後,執行completeTransition方法。
本節的知識在Demo的Cross Dissolve檔案夾中有詳細的代碼。其中有兩個animator檔案,這說明我們可以為present和dismiss提供同一個animator,或者分別提供各自對應的animator。如果兩者動畫效果類似,您可以共用同一個animator,惟一的區別在於:
- present時,要把toView加入到container的視圖層級。
- dismiss時,要把fromView從container的視圖層級中移除。
如果您被前面這一大段代碼和知識弄暈了,或者暫時用不到這些具體的知識,您至少需要記住自訂動畫的基本原理和流程:
- 設定將要跳轉到的視圖控制器(presentedViewController)的transitioningDelegate
- 充當代理的對象可以是源視圖控制器(presentingViewController),也可以是自己建立的對象,它需要為轉場動畫提供一個animator對象。
- animator對象的animateTransition是整個動畫的核心邏輯。
互動式(Interactive)轉場動畫
剛剛我們說到,設定了toViewController的transitioningDelegate屬性並且present時,UIKit會從代理處擷取animator,其實這裡還有一個細節:UIKit還會調用代理的interactionControllerForPresentation:方法來擷取互動式控制器,如果得到了nil則執行非互動式動畫,這就回到了上一節的內容。
如果擷取到了不是nil的對象,那麼UIKit不會調用animator的animateTransition方法,而是調用互動式控制器(還記得前面介紹動畫代理的示意圖麼,互動式動畫控制器和animator是平級關係)的startInteractiveTransition:方法。
所謂的互動式動畫,通常是基於手勢驅動,產生一個動畫完成的百分比來控制動畫效果(文章開頭的gif中第二個動畫效果)。整個動畫不再是一次性、連貫的完成,而是在任何時候都可以改變百分比甚至取消。這需要一個實現了UIPercentDrivenInteractiveTransition協議的互動式動畫控制器和animator協同工作。這看上去是一個非常複雜的任務,但UIKit已經封裝了足夠多細節,我們只需要在互動式動畫控制器和中定義一個時間處理函數(比如處理滑動手勢),然後在接收到新的事件時,計算動畫完成的百分比並且調用updateInteractiveTransition來更新動畫進度即可。
用下面這段代碼簡單表示一下整個流程(刪除了部分細節和注釋,請不要以此為正確參考),完整的代碼請參考demo中的Interactivity檔案夾:
// 這個相當於fromViewControllerclass InteractivityFirstViewController: UIViewController { // 這個相當於toViewController lazy var interactivitySecondViewController: InteractivitySecondViewController = InteractivitySecondViewController() // 定義了一個InteractivityTransitionDelegate類作為代理 lazy var customTransitionDelegate: InteractivityTransitionDelegate = InteractivityTransitionDelegate() override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() setupView() // 主要是一些UI控制項的布局,可以無視其實現細節 /// 設定動畫代理,這個代理比較複雜,所以我們建立了一個代理對象而不是讓self作為代理 interactivitySecondViewController.transitioningDelegate = customTransitionDelegate } // 觸發手勢時,也會調用animationButtonDidClicked方法 func interactiveTransitionRecognizerAction(sender: UIScreenEdgePanGestureRecognizer) { if sender.state == .Began { self.animationButtonDidClicked(sender) } } func animationButtonDidClicked(sender: AnyObject) { self.presentViewController(interactivitySecondViewController, animated: true, completion: nil) }}
非互動動畫代理只需要為present和dismiss提供animator即可,但是在互動動畫代理中,還需要為present和dismiss提供互動式動畫控制器:
class InteractivityTransitionDelegate: NSObject, UIViewControllerTransitioningDelegate { func animationControllerForPresentedController(presented: UIViewController, presentingController presenting: UIViewController, sourceController source: UIViewController) -> UIViewControllerAnimatedTransitioning? { return InteractivityTransitionAnimator(targetEdge: targetEdge) } func animationControllerForDismissedController(dismissed: UIViewController) -> UIViewControllerAnimatedTransitioning? { return InteractivityTransitionAnimator(targetEdge: targetEdge) } /// 前兩個函數和淡入淡出demo中的實現一致 /// 後兩個函數用於實現互動式動畫 func interactionControllerForPresentation(animator: UIViewControllerAnimatedTransitioning) -> UIViewControllerInteractiveTransitioning? { return TransitionInteractionController(gestureRecognizer: gestureRecognizer, edgeForDragging: targetEdge) } func interactionControllerForDismissal(animator: UIViewControllerAnimatedTransitioning) -> UIViewControllerInteractiveTransitioning? { return TransitionInteractionController(gestureRecognizer: gestureRecognizer, edgeForDragging: targetEdge) }}
animator中的代碼略去,它和非互動式動畫中的animator類似。因為互動動畫只是一種錦上添花,它必須支援非互動動畫,比如這個例子中,點擊按鈕依然出發的是非互動動畫,只是手勢滑動才會觸發互動式動畫。
class TransitionInteractionController: UIPercentDrivenInteractiveTransition { /// 當手勢有滑動時觸發這個函數 func gestureRecognizeDidUpdate(gestureRecognizer: UIScreenEdgePanGestureRecognizer) { switch gestureRecognizer.state { case .Began: break case .Changed: self.updateInteractiveTransition(self.percentForGesture(gestureRecognizer)) //手勢滑動,更新百分比 case .Ended: // 滑動結束,判斷是否超過一半,如果是則完成剩下的動畫,否則取消動畫 if self.percentForGesture(gestureRecognizer) >= 0.5 { self.finishInteractiveTransition() } else { self.cancelInteractiveTransition() } default: self.cancelInteractiveTransition() } } private func percentForGesture(gesture: UIScreenEdgePanGestureRecognizer) -> CGFloat { let percent = 根據gesture計算得出 return percent }}
互動式動畫是在非互動式動畫的基礎上實現的,我們需要建立一個繼承自UIPercentDrivenInteractiveTransition類型的子類,並且在動畫代理中返回這個類型的執行個體對象。
在這個類型中,監聽手勢(或者下載進度等等)的時間變化,然後調用percentForGesture方法更新動畫進度即可。
轉場協調器與UIModalPresentationCustom
在進行轉場動畫的同時,您還可以進行一些同步的,額外的動畫,比如文章開頭gif中的第三個例子。presentedView和presentingView可以更改自身的視圖層級,添加額外的效果(陰影,圓角)。UIKit使用轉成協調器來管理這些額外的動畫。您可以通過需要產生動畫效果的視圖控制器的transitionCoordinator屬性來擷取轉場協調器,轉場協調器只在轉場動畫的執行過程中存在。
想要完成gif中第三個例子的效果,我們還需要使用UIModalPresentationStyle.Custom來代替.FullScreen。因為後者會移除fromViewController,這顯然不符合需求。
當present的方式為.Custom時,我們還可以使用UIPresentationController更加徹底的控制轉場動畫的效果。一個 presentation controller具備以下幾個功能:
- 設定presentedViewController的視圖大小
- 添加自訂視圖來改變presentedView的外觀
- 為任何自訂的視圖提供轉場動畫效果
- 根據size class進行響應式布局
您可以認為,. FullScreen以及其他present風格都是swift為我們實現提供好的,它們是.Custom的特例。而.Custom允許我們更加自由的定義轉場動畫效果。
UIPresentationController提供了四個函數來定義present和dismiss動畫開始前後的操作:
- presentationTransitionWillBegin: present將要執行時
- presentationTransitionDidEnd:present執行結束後
- dismissalTransitionWillBegin:dismiss將要執行時
- dismissalTransitionDidEnd:dismiss執行結束後
下面的代碼簡要描述了gif中第三個動畫效果的實現原理,您可以在demo的Custom Presentation檔案夾下查看完成代碼:
// 這個相當於fromViewControllerclass CustomPresentationFirstViewController: UIViewController { // 這個相當於toViewController lazy var customPresentationSecondViewController: CustomPresentationSecondViewController = CustomPresentationSecondViewController() // 建立PresentationController lazy var customPresentationController: CustomPresentationController = CustomPresentationController(presentedViewController: self.customPresentationSecondViewController, presentingViewController: self) override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() setupView() // 主要是一些UI控制項的布局,可以無視其實現細節 // 設定轉場動畫代理 customPresentationSecondViewController.transitioningDelegate = customPresentationController } override func didReceiveMemoryWarning() { super.didReceiveMemoryWarning() // Dispose of any resources that can be recreated. } func animationButtonDidClicked() { self.presentViewController(customPresentationSecondViewController, animated: true, completion: nil) }}
重點在於如何?CustomPresentationController這個類:
class CustomPresentationController: UIPresentationController, UIViewControllerTransitioningDelegate { var presentationWrappingView: UIView? // 這個視圖封裝了原視圖,添加了陰影和圓角效果 var dimmingView: UIView? = nil // alpha為0.5的黑色蒙版 // 告訴UIKit為哪個視圖添加動畫效果 override func presentedView() -> UIView? { return self.presentationWrappingView }}// 四個方法自訂轉場動畫發生前後的操作extension CustomPresentationController { override func presentationTransitionWillBegin() { // 設定presentationWrappingView和dimmingView的UI效果 let transitionCoordinator = self.presentingViewController.transitionCoordinator() self.dimmingView?.alpha = 0 // 通過轉場協調器執行同步的動畫效果 transitionCoordinator?.animateAlongsideTransition({ (context: UIViewControllerTransitionCoordinatorContext) -> Void in self.dimmingView?.alpha = 0.5 }, completion: nil) } /// present結束時,把dimmingView和wrappingView都清空,這些臨時視圖用不到了 override func presentationTransitionDidEnd(completed: Bool) { if !completed { self.presentationWrappingView = nil self.dimmingView = nil } } /// dismiss開始時,讓dimmingView完全透明,這個動畫和animator中的動畫同時發生 override func dismissalTransitionWillBegin() { let transitionCoordinator = self.presentingViewController.transitionCoordinator() transitionCoordinator?.animateAlongsideTransition({ (context: UIViewControllerTransitionCoordinatorContext) -> Void in self.dimmingView?.alpha = 0 }, completion: nil) } /// dismiss結束時,把dimmingView和wrappingView都清空,這些臨時視圖用不到了 override func dismissalTransitionDidEnd(completed: Bool) { if completed { self.presentationWrappingView = nil self.dimmingView = nil } }}extension CustomPresentationController {}
除此以外,這個類還要處理子視圖布局相關的邏輯。它作為動畫代理,還需要為動畫提供animator對象,詳細代碼請在demo的Custom Presentation檔案夾下閱讀。
UINavigationController轉場動畫
到目前為止,所有轉場動畫都是適用於present和dismiss的,其實UINavigationController也可以自訂轉場動畫。兩者是平行關係,很多都可以類比過來:
class FromViewController: UIViewController, UINavigationControllerDelegate { let toViewController: ToViewController = ToViewController() override func viewDidLoad() { super.viewDidLoad() setupView() // 主要是一些UI控制項的布局,可以無視其實現細節 self.navigationController.delegate = self }}
與present/dismiss不同的時,現在視圖控制器實現的是UINavigationControllerDelegate協議,讓自己成為navigationController的代理。這個協議類似於此前的UIViewControllerTransitioningDelegate協議。
FromViewController實現UINavigationControllerDelegate協議的具體操作如下:
func navigationController(navigationController: UINavigationController, animationControllerForOperation operation: UINavigationControllerOperation, fromViewController fromVC: UIViewController, toViewController toVC: UIViewController) -> UIViewControllerAnimatedTransitioning? { if operation == .Push { return PushAnimator() } if operation == .Pop { return PopAnimator() } return nil; }
至於animator,就和此前沒有任何區別了。可見,一個封裝得很好的animator,不僅能在present/dismiss時使用,甚至還可以在push/pop時使用。
UINavigationController也可以添加互動式轉場動畫,原理也和此前類似。
總結
對於非互動式動畫,需要設定presentedViewController的transitioningDelegate屬性,這個代理需要為present和dismiss提供animator。在animator中規定了動畫的期間和表現邏輯。
對於互動式動畫,需要在此前的基礎上,由transitioningDelegate屬性提供互動式動畫控制器。在控制器中進行事件處理,然後更新動畫完成進度。
對於自訂動畫,可以通過UIPresentationController中的四個函數自訂動畫執行前後的效果,可以修改presentedViewController的大小、外觀並同步執行其他的動畫。
自訂動畫的水還是比較深,本文僅適合做入門學慣用,歡迎互相交流。