iOS动画(3):粒子动画

粒子动画是由CAEmitterLayer(发射器)和CAEmitterCell(粒子)结合实现的,需要发射器发射粒子才能实现完整的粒子动画,而动画是通过属性设置来自定义实现的。所以需要先了解它们的属性。

CAEmitterLayer的属性列表(已做注解):

@interface CAEmitterLayer : CALayer

/* 存放添加到发射图层上的粒子数组。 */
@property(nullable, copy) NSArray<CAEmitterCell *> *emitterCells;

/* 产生的速度,即每秒发射出的粒子数量。 */
@property float birthRate;

/*粒子的存活时间*/
@property float lifetime;

/*发射器在XY平面的发射位置*/
@property CGPoint emitterPosition;

/*发射器在Z平面的位置  */
@property CGFloat emitterZPosition;

/*粒子发射器尺寸大小*/
@property CGSize emitterSize;

/* 发射器深度,在某些模式下会产生立体效果 */
@property CGFloat emitterDepth;

/* 发射器的形状。选项有point(默认)、line、rectangle、circle、cuboid、sphere。*/
@property(copy) NSString *emitterShape;

/*发射模式。选项有points、outline、surface、volume(默认)。*/
@property(copy) NSString *emitterMode;

/*发射器渲染模式。*/
@property(copy) NSString *renderMode;

/*是否开启三维空间效果。默认是NO。如果设置为true,filters、backgroundFilters的效果和图层的阴影相关的属性是不明确的。*/
@property BOOL preservesDepth;

/*粒子的运动速度。*/
@property float velocity;

/*粒子的缩放大小。*/
@property float scale;

/*  粒子的旋转位置。 */
@property float spin;

/* 初始化随机的粒子种子。默认是0。*/
@property unsigned int seed;

@end

/** `emitterShape' values.发射器形状的值 **/

CA_EXTERN NSString * const kCAEmitterLayerPoint//发射器为点。
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.6, 5.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAEmitterLayerLine//发射器为线状。
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.6, 5.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAEmitterLayerRectangle//发射器为矩形、
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.6, 5.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAEmitterLayerCuboid//发射器为立方体。
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.6, 5.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAEmitterLayerCircle//发射器为圆形。
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.6, 5.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAEmitterLayerSphere//发射器为球形。
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.6, 5.0, 9.0, 2.0);

/** `emitterMode' values. 发射器模式的值**/

CA_EXTERN NSString * const kCAEmitterLayerPoints//发射器XY平面中心点发出
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.6, 5.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAEmitterLayerOutline//发射器边缘发出
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.6, 5.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAEmitterLayerSurface//发射器表面发出
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.6, 5.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAEmitterLayerVolume//发射器立体中心点发出
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.6, 5.0, 9.0, 2.0);

/** `renderMode' values. 渲染模式的值**/

CA_EXTERN NSString * const kCAEmitterLayerUnordered //粒子无序出现,多个发射源将混合  
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.6, 5.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAEmitterLayerOldestFirst//声明久的粒子会被渲染在最上层
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.6, 5.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAEmitterLayerOldestLast//最新发射的粒子会被渲染在最上层 
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.6, 5.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAEmitterLayerBackToFront//粒子的渲染按照Z轴的前后顺序进行  
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.6, 5.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAEmitterLayerAdditive//进行粒子混合  
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.6, 5.0, 9.0, 2.0);

CAEmitterCell的属性和方法列表:

@interface CAEmitterCell : NSObject <NSCoding, CAMediaTiming>
{
@private
  void *_attr[2];
  void *_state;
  uint32_t _flags;
}

+ (instancetype)emitterCell;//初始化方法

+ (nullable id)defaultValueForKey:(NSString *)key;
- (BOOL)shouldArchiveValueForKey:(NSString *)key;

/*粒子名字,用来构造键值粒子,与setValue:forKeyPath:搭配使用。默认是nil。*/
@property(nullable, copy) NSString *name;

/*是否允许发射器的粒子被渲染*/
@property(getter=isEnabled) BOOL enabled;

/* 粒子的创建速率*/
@property float birthRate;

/* 粒子的存活时间*/
@property float lifetime;

/*粒子的生存时间容差,即存活时间偏差范围 */
@property float lifetimeRange;

/*粒子在Z轴方向的发射角度*/
@property CGFloat emissionLatitude;

/*粒子在XY平面的发射角度*/
@property CGFloat emissionLongitude;

/*粒子发射角度的容差,即角度变化范围。默认是0.*/
@property CGFloat emissionRange;

/*粒子的速度*/
@property CGFloat velocity;

/*粒子的速度容差*/
@property CGFloat velocityRange;

/*粒子在x、y、z三个方向的加速度*/
@property CGFloat xAcceleration;
@property CGFloat yAcceleration;
@property CGFloat zAcceleration;

/*粒子的缩放大小、缩放容差、缩放速度*/
@property CGFloat scale;
@property CGFloat scaleRange;
@property CGFloat scaleSpeed;

/*粒子的旋转度、旋转容差*/
@property CGFloat spin;
@property CGFloat spinRange;

/*粒子颜色*/
@property(nullable) CGColorRef color;

/*粒子在R、G、B色相上的容差和透明度*/
@property float redRange;
@property float greenRange;
@property float blueRange;
@property float alphaRange;

/*粒子在R、G、B色相上的变化速度和透明度的变化速度*/
@property float redSpeed;
@property float greenSpeed;
@property float blueSpeed;
@property float alphaSpeed;

/*粒子展示内容,一般用来设置图片。默认为nil。 */
@property(nullable, strong) id contents;

/*粒子展示内容的尺寸大小*/
@property CGRect contentsRect;

/*粒子展示内容的缩放比例*/
@property CGFloat contentsScale;

/*渲染内容图像用的滤波器参数*/
@property(copy) NSString *minificationFilter;
@property(copy) NSString *magnificationFilter;
@property float minificationFilterBias;

/*粒子数组*/
@property(nullable, copy) NSArray<CAEmitterCell *> *emitterCells;

/* 继承自类似于图层上的属性 */
@property(nullable, copy) NSDictionary *style;

@end

下面是Demo的代码示例:

//气泡动画
-(void)bubbleEmitter{
    CAEmitterLayer * bubbleEmitterLayer = [CAEmitterLayer layer];
    //粒子发射位置
    bubbleEmitterLayer.emitterPosition = CGPointMake(ScreenWidth/2, ScreenHeight);
    //发射源的尺寸大小
    bubbleEmitterLayer.emitterSize = CGSizeMake(self.view.bounds.size.width * 2, 0);
    //发射模式
    bubbleEmitterLayer.emitterMode = kCAEmitterLayerLine;
    //发射源的形状
    bubbleEmitterLayer.emitterShape = kCAEmitterLayerLine;
    //发射速度
    bubbleEmitterLayer.velocity = 5;
    //渲染模式
    bubbleEmitterLayer.renderMode = kCAEmitterLayerOldestLast;
    //创建粒子
    CAEmitterCell * bubbleCell = [CAEmitterCell emitterCell];
    //粒子的内容
    bubbleCell.contents = (__bridge id)[UIImage imageNamed:@"qipao"].CGImage;
    // 缩放比例
    bubbleCell.scale = 0.05;
    bubbleCell.scaleRange = 0.2;
    // 每秒产生的数量
    bubbleCell.birthRate = 2;
    bubbleCell.lifetime = 80;
    // 每秒变透明的速度
    bubbleCell.alphaSpeed = -0.01;
    // 速度
    bubbleCell.velocity = 50;
    bubbleCell.velocityRange = 60;
    // 掉落的角度范围
    bubbleCell.emissionRange = M_PI;
    // 旋转的速度
    bubbleCell.spin = M_PI_4;
    
    bubbleEmitterLayer.emitterCells = @[bubbleCell];
    
    [self.view.layer addSublayer:bubbleEmitterLayer];
}

//鱼动画
-(void)fishEmitter{
    CAEmitterLayer * fishEmitterLayer = [CAEmitterLayer layer];
    fishEmitterLayer.emitterPosition = CGPointMake(ScreenWidth, ScreenHeight);
    fishEmitterLayer.emitterSize = CGSizeMake(self.view.bounds.size.width * 2, 0);
    fishEmitterLayer.emitterMode = kCAEmitterLayerOutline;
    fishEmitterLayer.emitterShape = kCAEmitterLayerLine;
    fishEmitterLayer.emitterDepth = 10;
    fishEmitterLayer.renderMode = kCAEmitterLayerOldestLast;
    CAEmitterCell * fishCell = [CAEmitterCell emitterCell];
    fishCell.contents = (__bridge id)[UIImage imageNamed:@"fish"].CGImage;
    fishCell.scale = 0.05;
    fishCell.scaleRange = 0.2;
    fishCell.birthRate = 0.5;
    fishCell.lifetime = 80;
    // 发射的速度
    fishCell.velocity = 50;
    fishCell.velocityRange = 60;
    // 掉落的角度范围
    fishCell.emissionRange = M_LN2;
    //粒子的XY平面发射角度
    fishCell.emissionLongitude = -0.8;
    fishEmitterLayer.emitterCells = @[fishCell];
    [self.view.layer addSublayer:fishEmitterLayer];
    
}

运行效果如下:

粒子.gif
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