鸿蒙UI开发——使用动画曲线

1、前 言

动画曲线是属性关于时间的变化函数，决定属性变化时产生动画的运动轨迹。某一时刻下动画曲线的斜率代表动画的速度，对应属性变化的快慢。

一条优秀的动画曲线具备连续光滑、符合用户意图、符合物理世界客观规律的特点。我们可结合用户的使用场景和意图，为动效选取合适的动画曲线。

根据动画曲线是否符合物理世界客观规律，可将其分为物理曲线（ArkUI当前提供了多种物理弹簧曲线）和传统曲线两种类型。相比于传统曲线，物理曲线产生的运动轨迹更加符合用户认知，有助于创造自然生动的动画效果，建议优先使用物理曲线。

2、阻尼弹簧曲线（物理曲线）

阻尼弹簧曲线（简称弹簧曲线）对应的阻尼弹簧系统中，偏离平衡位置的物体一方面受到弹簧形变产生的反向作用力，被迫发生振动。另一方面，阻尼的存在为物体振动提供阻力。除阻尼为0的特殊情况，物体在振动过程中振幅不断减小，且最终趋于0，其轨迹对应的动画曲线自然连续。

采用弹簧曲线的动画在达终点时动画速度为0，不会产生动画“戛然而止”的观感，以避免影响用户体验。

【之前的文章中，我们有简单弹簧曲线动画的基本使用，详见👉🏻 鸿蒙动画开发03——弹簧曲线动画】

ArkUI提供了四种阻尼弹簧曲线接口。

1）springMotion

创建弹性动画，动画时长由曲线参数、属性变化值大小和弹簧初速度自动计算，开发者指定的动画时长不生效。

springMotion不提供速度设置接口，速度通过继承获得，无需开发者指定。对于某个属性，如果当前存在正在运行的springMotion或者responsiveSpringMotion类型动画，新创建的弹簧动画将停止正在运行的动画，并继承其当前时刻的动画属性值和速度作为新建动画的初始状态。【接口提供默认参数】接口定义如下：

// 下面的方法是从这里导入使用👉🏻 import { curves } from '@kit.ArkUI'function springMotion(response?: number, dampingFraction?: number, overlapDuration?: number): ICurve;

参数解释如下：

决定弹簧复位的速度。默认值：0.55(秒)，取值范围：(0, +∞)，设置小于等于0的值时，按默认值0.55处理。

0表示无阻尼，一直处于震荡状态；大于0小于1的值为欠阻尼，运动过程中会超出目标值；等于1为临界阻尼；大于1为过阻尼，运动过程中逐渐趋于目标值。默认值：0.825(秒)，取值范围：[0, +∞)，设置小于0的值时，按默认值0.825处理。

• response: 弹簧自然振动周期

• dampingFraction：阻尼系数

• overlapDuration：弹性动画衔接时长。发生动画继承时，如果前后两个弹性动画response不一致，response参数会在overlapDuration时间内平滑过渡。默认值：0，单位：秒，取值范围：[0, +∞)，设置小于0的值时，按默认值0处理。

使用示例如下：​​​​​​​

import { curves } from '@kit.ArkUI'curves.springMotion() // 创建一个默认弹性动画曲线curves.springMotion(0.5) // 创建指定response、其余参数默认的弹性动画曲线curves.springMotion(0.5, 0.6) // 创建指定response和dampingFraction、其余参数默认的弹性动画曲线curves.springMotion(0.5, 0.6, 0) // 创建三个参数均自定义的弹性动画曲线

2）responsiveSpringMotion

这是springMotion动画的一种特例（仅默认参数不同）。一般用于跟手做成动画的场景，离手时可用springMotion创建动画（离手阶段动画将自动继承跟手阶段动画速度，完成动画衔接）。

当新动画的overlapDuration参数不为0，且当前属性的上一个springMotion动画还未结束时，response和dampingFraction将在overlapDuration指定的时间内，从旧动画的参数值过渡到新动画的参数值。接口定如下：

function responsiveSpringMotion(response?: number, dampingFraction?: number, overlapDuration?: number): ICurve;

使用方式和参数与springMotion类似，这里不再赘述。

3）interpolatingSpring

适合于需要指定初速度的动效场景，动画时长同样由接口参数自动计算，开发者在动画接口中指定的时长不生效。

曲线接口提供速度入参，且由于接口对应一条从0到1的阻尼弹簧曲线，实际动画值根据曲线进行插值计算。所以速度也应该为归一化速度，其值等于动画属性改变的绝对速度除以动画属性改变量。因此不适合于动画起点属性值和终点属性值相同的场景，此时动画属性改变量为0，归一化速度不存在。接口定义如下：

function interpolatingSpring(velocity: number, mass: number, stiffness: number, damping: number): ICurve;

参数解释如下：

外部因素对弹性动效产生的影响参数，目的是保证对象从之前的运动状态平滑地过渡到弹性动效。该速度是归一化速度，其值等于动画开始时的实际速度除以动画属性改变值。取值范围：(-∞, +∞)

弹性系统的受力对象，会对弹性系统产生惯性影响。质量越大，震荡的幅度越大，恢复到平衡位置的速度越慢。取值范围：(0, +∞)，设置的值小于等于0时，按1处理。

表示物体抵抗施加的力而形变的程度。刚度越大，抵抗变形的能力越强，恢复到平衡位置的速度越快。取值范围：(0, +∞)，设置的值小于等于0时，按1处理。

• velocity: 初始速度

• mass：质量

• stiffness：刚度

用于描述系统在受到扰动后震荡及衰减的情形。阻尼越大，弹性运动的震荡次数越少、震荡幅度越小。取值范围：(0, +∞)，设置的值小于等于0时，按1处理。

• stiffness：阻尼

4）springCurve

适合于需要直接指定动画时长的场景。springCurve接口与interpolatingSpring接口几乎一致，但是对于采用springCurve的动画，会将曲线的物理时长映射到指定的时长，相当于在时间轴上拉伸或压缩曲线，破坏曲线原本的物理规律，因此不建议开发者使用。

function springCurve(velocity: number, mass: number, stiffness: number, damping: number): ICurve;

效果参考

代码如下：​​​​​​​

import { curves } from '@kit.ArkUI';class Spring {  public title: string;  public subTitle: string;  public iCurve: ICurve;  constructor(title: string, subTitle: string, iCurve: ICurve) {    this.title = title;    this.iCurve = iCurve;    this.subTitle = subTitle;  }}// 弹簧组件@Componentstruct Motion {  @Prop dRotate: number = 0  private title: string = ""  private subTitle: string = ""  private iCurve: ICurve | undefined = undefined  build() {    Column() {      Circle()        .translate({ y: this.dRotate })        .animation({ curve: this.iCurve, iterations: -1 })        .foregroundColor('#317AF7')        .width(30)        .height(30)      Column() {        Text(this.title)          .fontColor(Color.Black)          .fontSize(10).height(30)        Text(this.subTitle)          .fontColor(0xcccccc)          .fontSize(10).width(50)      }      .borderWidth({ top: 1 })      .borderColor(0xf5f5f5)      .width(80)      .alignItems(HorizontalAlign.Center)      .height(100)    }    .height(110)    .margin({ bottom: 5 })    .alignItems(HorizontalAlign.Center)  }}@Entry@Componentexport struct SpringCurve {  @State dRotate: number = 0;  private springs: Spring[] = [    new Spring('springMotion', '周期1, 阻尼0.25', curves.springMotion(1, 0.25)),    new Spring('responsive' + '\n' + 'SpringMotion', '弹性跟手曲线', curves.responsiveSpringMotion(1, 0.25)),    new Spring('interpolating' + '\n' + 'Spring', '初始速度10，质量1， 刚度228， 阻尼30', curves.interpolatingSpring(10, 1, 228, 30)),    new Spring('springCurve', '初始速度10， 质量1， 刚度228， 阻尼30', curves.springCurve(10, 1, 228, 30))  ];  build() {    Row() {      ForEach(this.springs, (item: Spring) => {        Motion({ title: item.title, subTitle: item.subTitle, iCurve: item.iCurve, dRotate: this.dRotate })      })    }    .justifyContent(FlexAlign.Center).alignItems(VerticalAlign.Bottom)    .width('100%')    .height(437)    .margin({ top: 20 })    .onClick(() => {      this.dRotate = -50;    })  }}

3、传统曲线

我们开发中常见的插值器：Linear、Ease、EaseIn、EaseOut、EaseInOut等，这些基于三阶贝塞尔曲线的数学公式，通过调整曲线形状来带来缓入缓出的效果，我们归为传统曲线。

对于同一条传统曲线，由于不具备物理含义，其形状不会因为用户行为发生任何改变，缺少物理动画的自然感和生动感。建议优先采用物理曲线创建动画，将传统曲线作为辅助用于极少数必要场景中。

ArkUI提供了贝塞尔曲线、阶梯曲线等传统曲线接口。支持的参数如下：

我们以场景的几个动画曲线作为示例，效果如下：

代码如下：​​​​​​​

class MyCurve {  public title: string;  public curve: Curve;  public color: Color | string;  constructor(title: string, curve: Curve, color: Color | string = '') {    this.title = title;    this.curve = curve;    this.color = color;  }}const myCurves: MyCurve[] = [  new MyCurve(' Linear', Curve.Linear, '#317AF7'),  new MyCurve(' Ease', Curve.Ease, '#D94838'),  new MyCurve(' EaseIn', Curve.EaseIn, '#DB6B42'),  new MyCurve(' EaseOut', Curve.EaseOut, '#5BA854'),  new MyCurve(' EaseInOut', Curve.EaseInOut, '#317AF7'),  new MyCurve(' FastOutSlowIn', Curve.FastOutSlowIn, '#D94838')]@Entry@Componentexport struct CurveDemo {  @State dRotate: number = 0; // 旋转角度  build() {    Column() {      // 曲线图例      Grid() {        ForEach(myCurves, (item: MyCurve) => {          GridItem() {            Column() {              Row()                .width(30)                .height(30)                .borderRadius(15)                .backgroundColor(item.color)              Text(item.title)                .fontSize(15)                .fontColor(0x909399)            }            .width('100%')          }        })      }      .columnsTemplate('1fr 1fr 1fr')      .rowsTemplate('1fr 1fr 1fr 1fr 1fr')      .padding(10)      .width('100%')      .height(300).margin({top:50})      Stack() {        // 摆动管道        Row()          .width(290)          .height(290)          .border({            width: 15,            color: 0xE6E8EB,            radius: 145          })        ForEach(myCurves, (item: MyCurve) => {          // 小球          Column() {            Row()              .width(30)              .height(30)              .borderRadius(15)              .backgroundColor(item.color)          }          .width(20)          .height(300)          .rotate({ angle: this.dRotate })          .animation({ duration: 2000, iterations: -1, curve: item.curve, delay: 100 })        })      }      .width('100%')      .height(200)      .onClick(() => {        this.dRotate ? null : this.dRotate = 360;      })    }    .width('100%')  }}