Android自定义View,带你实现小米指南针和时钟

吾幼时即嗜画,家贫无从至笔墨纸砚,遂从姑苏城外寒山寺搬得红枫叶两筐。未几,吾发现红枫叶蒸包子很不错,所以现在我包的包子很好吃。

我的测试机是小米,我发现小米的指南针和钟表挺好玩的,Android画画又不花钱,所以没事就画一画呗。

先看一下效果图:

仿小米指南针:

com.gif

仿小米时钟:
oclock.gif

此篇简书我会 一步一步实现 小米指南针(指南针知道了时钟就很简单了)
先放一张图,以我的思路剖析一下小米指南针,下文碰到的东西都可以对照这张图 帮助理解
all.jpg
1、首先我们要OnMeasure确定View的大小

经过上图分析,View大小就是:指南针整体正方形上面加一个同宽度的字体矩形
代码如下:

 @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        int widthSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
        int widthMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
        int heightSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
        int heightMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
        width = Math.min(widthSize, heightSize);
        if (widthMode == MeasureSpec.UNSPECIFIED) {
            width = heightSize;
        } else if (heightMode == MeasureSpec.UNSPECIFIED) {
            width = widthSize;
        }
        //为指南针上面的文字预留空间,定为1/3边张
        mTextHeight = width/3;
        //设置圆心点坐标
        mCenterX = width/2;
        mCenterY = width/2+mTextHeight;
        //外部圆的外径
        mOutSideRadius = width*3/8;
        //外接圆的半径
        mCircumRadius = mOutSideRadius*4/5;
        //camera最大平移距离
        mMaxCameraTranslate = 0.02f*mOutSideRadius;
        //View布局大小
        setMeasuredDimension(width, width+width/3 );
    }
2、画指南针上面的文字。

(1)我们用SensorManager,配合SensorEventListener获取到当前手机方位,拿到View的实例,把对应访问参数set给View

chaosCompassView = (ChaosCompassView) findViewById(R.id.ccv);
        mSensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
        mSensorEventListener = new SensorEventListener() {
            @Override
            public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
                val = event.values[0];
                //给View方位值
                chaosCompassView.setVal(val);
            }

            @Override
            public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {

            }
        };

        mSensorManager.registerListener(mSensorEventListener,mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION),
                SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);

(3)根据方位值,我们可以大体确认文字的具体值,通过观察小米原声指南针,我把方位大体定义 如下图所示:


fangwei.png

(3)确定字体位置居中
我们要用Paint.getTextBounds方法来确认字体外接矩形的大小,然后求出字体的宽度,让字体在对应坐标居中显示,字体还涉及到基准线,配合一张图理解。


text.png

(4)绘制文字相关代码代码
private void drawText() {
        if (val<=15||val>=345){
            text = "北";
        }else if (val>15&&val<=75){
            text= "东北";
        }else if (val>75&&val<=105){
            text= "东";
        }else if (val>105&&val<=165){
            text="东南";
        }else if (val>165&&val<=195){
            text = "南";
        }else if (val>195&&val<=255){
            text = "西南";
        }else if (val>255&&val<=285){
            text = "西";
        }else if (val>285&&val<345){
            text="西北";
        }

        mTextPaint.getTextBounds(text,0,text.length(),mTextRect);
        //文字宽度
        int mTextWidth = mTextRect.width();
        //让文字水平居中显示
        mCanvas.drawText(text,width/2-mTextWidth/2,mTextHeight/2,mTextPaint);

    }
3、画指南针外层圆弧和三角形。

(1)确定好小三角形顶点坐标,然后根据初中数学,算出其余坐标,用Path封闭一个三角型就好。
(2)剩下是画四个圆弧,直接贴代码了

/**
     * 指南针外部可简单分为两部分
     * 1、用Path实现小三角形
     * 2、两个圆弧
     */
    private void drawCompassOutSide() {
        mCanvas.save();
        //小三角形的高度
        int mTriangleHeight=40;
        //定义Path画小三角形
        mOutsideTriangle.moveTo(width/2,mTextHeight-mTriangleHeight);
        //小三角形的边长
        float mTriangleSide = 46.18f;
        //画出小三角形
        mOutsideTriangle.lineTo(width/2-mTriangleSide/2,mTextHeight);
        mOutsideTriangle.lineTo(width/2+mTriangleSide/2,mTextHeight);
        mOutsideTriangle.close();
        mCanvas.drawPath(mOutsideTriangle,mOutSideCircumPaint);

        //画圆弧
        mDarkRedPaint.setStrokeWidth((float) 5);
        mLightGrayPaint.setStrokeWidth((float)5);
        mDeepGrayPaint.setStrokeWidth((float)3);
        mLightGrayPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
        mCanvas.drawArc(width/2-mOutSideRadius,mTextHeight,width/2+mOutSideRadius,mTextHeight+mOutSideRadius*2,-80,120,false,mLightGrayPaint);
        mCanvas.drawArc(width/2-mOutSideRadius,mTextHeight,width/2+mOutSideRadius,mTextHeight+mOutSideRadius*2,40,20,false,mDeepGrayPaint);
        mCanvas.drawArc(width/2-mOutSideRadius,mTextHeight,width/2+mOutSideRadius,mTextHeight+mOutSideRadius*2,-100,-20,false,mLightGrayPaint);
        mCanvas.drawArc(width/2-mOutSideRadius,mTextHeight,width/2+mOutSideRadius,mTextHeight+mOutSideRadius*2,-120,-120,false,mDarkRedPaint);
        mCanvas.restore();
    }

到此外部分的处理我们就完事了,应该是这个样子:


ne.png
4、画指南针内层圆弧和三角形。

(1) 红色的三角形 会跟踪方位值大小移动。所以旋转画布实现跟踪

  //参数:  方位值,圆心X,圆心Y
    mCanvas.rotate(-val,width/2,mOutSideRadius+mTextHeight);

道理和外层都是一样的直接贴代码了:

/**
     * 指南针外接圆,和外部圆换道理差不多
     */
    private void drawCompassCircum() {
        mCanvas.save();
        //外接圆小三角形的高度
        int mTriangleHeight=(mOutSideRadius-mCircumRadius)/2;

        mCanvas.rotate(-val,width/2,mOutSideRadius+mTextHeight);
        mCircumTriangle.moveTo(width/2,mTriangleHeight+mTextHeight);
        //内接三角形的边长,简单数学运算
        float mTriangleSide = (float) ((mTriangleHeight/(Math.sqrt(3)))*2);
        mCircumTriangle.lineTo(width/2-mTriangleSide/2,mTextHeight+mTriangleHeight*2);
        mCircumTriangle.lineTo(width/2+mTriangleSide/2,mTextHeight+mTriangleHeight*2);
        mCircumTriangle.close();
        mCanvas.drawPath(mCircumTriangle,mCircumPaint);
        mCanvas.drawArc(width/2-mCircumRadius,mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius,
                width/2+mCircumRadius,mTextHeight+mOutSideRadius+mCircumRadius,-85,350,false,mDeepGrayPaint);
        mAnglePaint.setStrokeWidth(5f);
        //这里需要注意的是,对比原声 左右的红色弧线方向会不一样
        if (val<=180){
            valCompare = val;
            mCanvas.drawArc(width/2-mCircumRadius,mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius,
                    width/2+mCircumRadius,mTextHeight+mOutSideRadius+mCircumRadius,-85,valCompare,false,mAnglePaint);
        }else{
            valCompare = 360-val;
            mCanvas.drawArc(width/2-mCircumRadius,mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius,
                    width/2+mCircumRadius,mTextHeight+mOutSideRadius+mCircumRadius,-95,-valCompare,false,mAnglePaint);
        }

        mCanvas.restore();
    }

效果图:
new.png
5、画指南针内心,颜色辐射渐变的圆。

(1)用RadialGradient实现辐射渐变
构造方法:
RadialGradient(float centerX, float centerY, float radius, int centerColor, int edgeColor, TileMode tileMode)。

参数:
centerX centerY:辐射中心的坐标
radius:辐射半径
centerColor:辐射中心的颜色
edgeColor:辐射边缘的颜色
tileMode:辐射范围之外的着色模式。

代码如下

 private void drawInnerCricle() {

        mInnerShader = new RadialGradient(width/2,mOutSideRadius+mTextHeight,mCircumRadius-40, Color.parseColor("#323232"),
                Color.parseColor("#000000"),Shader.TileMode.CLAMP);
        mInnerPaint.setShader(mInnerShader);
        mCanvas.drawCircle(width/2,mOutSideRadius+mTextHeight,mCircumRadius-40,mInnerPaint);

    }

对应效果:


jianbian.png
6、画指南针刻度表盘 和 圆心数字。

(1)为了让 N E S W 完全居中,我连W都给他单独设置了一个矩阵。。。毕竟很宽。。
(2)表盘的N 也是追随方位值 移动的,注意移动画布就行
(3)圆心数字值 就是方位值的整形。
这块主要也是算坐标,没什么难度,仔细就行。

//刻度
 private void drawCompassDegreeScale() {
        mCanvas.save();
        //获取N文字的宽度
        mNorthPaint.getTextBounds("N",0,1,mPositionRect);
        int mPositionTextWidth = mPositionRect.width();
        int mPositionTextHeight = mPositionRect.height();
        //获取W文字宽度,因为W比较宽 所以要单独获取
        mNorthPaint.getTextBounds("W",0,1,mPositionRect);
        int mWPositionTextWidth = mPositionRect.width();
        int mWPositionTextHeight = mPositionRect.height();
        //获取小刻度,两位数的宽度
        mSamllDegreePaint.getTextBounds("30",0,1,mSencondRect);
        int mSencondTextWidth = mSencondRect.width();
        int mSencondTextHeight = mSencondRect.height();
        //获取小刻度,3位数的宽度
        mSamllDegreePaint.getTextBounds("30",0,1,mThirdRect);
        int mThirdTextWidth = mThirdRect.width();
        int mThirdTextHeight = mThirdRect.height();

        mCanvas.rotate(-val,width/2,mOutSideRadius+mTextHeight);


        //画刻度线
        for (int i = 0; i < 240; i++) {

            if (i==0||i==60||i==120||i==180){
                mCanvas.drawLine(getWidth() / 2, mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+10,
                        getWidth() / 2,  mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+30, mDeepGrayPaint);
            }else{
                mCanvas.drawLine(getWidth() / 2, mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+10,
                        getWidth() / 2,  mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+30, mLightGrayPaint);
            }
            if (i==0){
                mCanvas.drawText("N", this.width /2-mPositionTextWidth/2,mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+40+mPositionTextHeight,mNorthPaint);
            }else if (i==60){
                mCanvas.drawText("E", this.width /2-mPositionTextWidth/2,mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+40+mPositionTextHeight,mOthersPaint);
            }else if (i==120){
                mCanvas.drawText("S", this.width /2-mPositionTextWidth/2,mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+40+mPositionTextHeight,mOthersPaint);
            }else if (i==180){
                mCanvas.drawText("W", this.width /2-mWPositionTextWidth/2,mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+40+mWPositionTextHeight,mOthersPaint);
            }else if (i==20){
                mCanvas.drawText("30", this.width /2-mSencondTextWidth/2,mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+40+mSencondTextHeight,mSamllDegreePaint);
            }else if (i==40){
                mCanvas.drawText("60", this.width /2-mSencondTextWidth/2,mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+40+mSencondTextHeight,mSamllDegreePaint);
            }else if (i==80){
                mCanvas.drawText("120", this.width /2-mThirdTextWidth/2,mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+40+mThirdTextHeight,mSamllDegreePaint);
            }else if (i==100){
                mCanvas.drawText("150", this.width /2-mThirdTextWidth/2,mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+40+mThirdTextHeight,mSamllDegreePaint);
            }else if (i==140){
                mCanvas.drawText("210", this.width /2-mThirdTextWidth/2,mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+40+mThirdTextHeight,mSamllDegreePaint);
            }else if (i==160){
                mCanvas.drawText("240", this.width /2-mThirdTextWidth/2,mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+40+mThirdTextHeight,mSamllDegreePaint);
            }else if (i==200){
                mCanvas.drawText("300", this.width /2-mThirdTextWidth/2,mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+40+mThirdTextHeight,mSamllDegreePaint);
            }else if (i==220){
                mCanvas.drawText("330", this.width /2-mThirdTextWidth/2,mTextHeight+mOutSideRadius-mCircumRadius+40+mThirdTextHeight,mSamllDegreePaint);
            }
            mCanvas.rotate(1.5f, mCenterX, mOutSideRadius+mTextHeight);
        }
        mCanvas.restore();

    }

中心文字

 private void drawCenterText() {
        String centerText=String.valueOf((int) val+"°");
        mCenterPaint.getTextBounds(centerText,0,centerText.length(),mCenterTextRect);
        int centerTextWidth = mCenterTextRect.width();
        int centerTextHeight = mCenterTextRect.height();
        mCanvas.drawText(centerText,width/2-centerTextWidth/2,mTextHeight+mOutSideRadius+centerTextHeight/5,mCenterPaint);

    }

效果图:


fina.png

其实做到这里,指南针的功能和View就已经画完了。

接下来我们要做点击动画和Camera实现3D效果

7、通过Camera实现3D效果。

(1)当手指触摸View的时候,通过getX和getY方法得到触摸点,然后通过定义比例值,得到Camera的旋转大小和平移大小。然后在手指抬起时,通过属性动画让View复原。

(2) 使用 Matrix 来做自定义变换
Camera默认旋转是View左上角为旋转中心,所以要我们需要定义Matrix来改变旋转中心。要不扭曲的太夸张了。

camera的设置

 /**
     * 设置camera相关
     */
    private void set3DMetrix() {
        mCameraMatrix.reset();
        mCamera.save();
        mCamera.rotateX(mCameraRotateX);
        mCamera.rotateY(mCameraRotateY);
        mCamera.getMatrix(mCameraMatrix);
        mCamera.restore();
        //camera默认旋转是View左上角为旋转中心
        //所以动作之前要,设置矩阵位置 -mTextHeight-mOutSideRadius
        mCameraMatrix.preTranslate(-getWidth()/2,-getHeight()/2);
        //动作之后恢复位置
        mCameraMatrix.postTranslate(getWidth()/2,getHeight()/2);
        //基于 Canvas 当前的变换,叠加上 Matrix 中的变换。
        mCanvas.concat(mCameraMatrix);
    }

onTouchEvent

  @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        switch (event.getAction()){
            case MotionEvent.ACTION_DOWN:
                if (mValueAnimator!=null&&mValueAnimator.isRunning()){
                    mValueAnimator.cancel();
                }
                //3D 效果让Camera旋转,获取旋转偏移大小
                getCameraRotate(event);
                //获取平移大小
                getCameraTranslate(event);
                break;
            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                //3D 效果让Camera旋转,获取旋转偏移大小
                getCameraRotate(event);
                //获取平移大小
                getCameraTranslate(event);
                break;
            case MotionEvent.ACTION_UP:
                //松开手 复原动画
                startRestore();
                break;
        }
        return true;

    }

获取对应比例

/**
     * 获取Camera,平移大小
     * @param event
     */
    private void getCameraTranslate(MotionEvent event) {
        float translateX = (event.getX() - getWidth() / 2);
        float translateY = (event.getY() - getHeight()/2);
        //求出此时位移的大小与半径之比
        float[] percentArr = getPercent(translateX, translateY);
        //最终位移的大小按比例匀称改变
        mCameraTranslateX = percentArr[0] * mMaxCameraTranslate;
        mCameraTranslateY = percentArr[1] * mMaxCameraTranslate;
    }

    /**
     * 让Camera旋转,获取旋转偏移大小
     * @param event
     */
    private void getCameraRotate(MotionEvent event) {
        float mRotateX = -(event.getY()-(getHeight())/2);
        float mRotateY = (event.getX()-getWidth()/2);
        //求出旋转大小与半径之比
        float[] percentArr = getPercent(mRotateX,mRotateY);
        mCameraRotateX = percentArr[0]*mMaxCameraRotate;
        mCameraRotateY = percentArr[1]*mMaxCameraRotate;
    }

    /**
     * 获取比例
     * @param mCameraRotateX
     * @param mCameraRotateY
     * @return
     */
    private float[] getPercent(float mCameraRotateX, float mCameraRotateY) {
        float[] percentArr = new float[2];
        float percentX = mCameraRotateX/width;
        float percentY = mCameraRotateY/width;
        //处理一下比例值
        if (percentX > 1) {
            percentX = 1;
        } else if (percentX < -1) {
            percentX = -1;
        }
        if (percentY > 1) {
            percentY = 1;
        } else if (percentY < -1) {
            percentY = -1;
        }
        percentArr[0] = percentX;
        percentArr[1] = percentY;
        return percentArr;
    }

View复原的属性动画

private void startRestore() {
        final String cameraRotateXName = "cameraRotateX";
        final String cameraRotateYName = "cameraRotateY";
        final String canvasTranslateXName = "canvasTranslateX";
        final String canvasTranslateYName = "canvasTranslateY";
        PropertyValuesHolder cameraRotateXHolder =
                PropertyValuesHolder.ofFloat(cameraRotateXName, mCameraRotateX, 0);
        PropertyValuesHolder cameraRotateYHolder =
                PropertyValuesHolder.ofFloat(cameraRotateYName, mCameraRotateY, 0);
        PropertyValuesHolder canvasTranslateXHolder =
                PropertyValuesHolder.ofFloat(canvasTranslateXName, mCameraTranslateX, 0);
        PropertyValuesHolder canvasTranslateYHolder =
                PropertyValuesHolder.ofFloat(canvasTranslateYName, mCameraTranslateY, 0);
        mValueAnimator = ValueAnimator.ofPropertyValuesHolder(cameraRotateXHolder,
                cameraRotateYHolder, canvasTranslateXHolder, canvasTranslateYHolder);
        mValueAnimator.setInterpolator(new TimeInterpolator() {
            @Override
            public float getInterpolation(float input) {
                float f = 0.571429f;
                return (float) (Math.pow(2, -2 * input) * Math.sin((input - f / 4) * (2 * Math.PI) / f) + 1);
            }
        });
        mValueAnimator.setDuration(1000);
        mValueAnimator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
            @Override
            public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
                mCameraRotateX = (float) animation.getAnimatedValue(cameraRotateXName);
                mCameraRotateY = (float) animation.getAnimatedValue(cameraRotateYName);
                mCameraTranslateX = (float) animation.getAnimatedValue(canvasTranslateXName);
                mCameraTranslateX = (float) animation.getAnimatedValue(canvasTranslateYName);
            }
        });
        mValueAnimator.start();
    }

总结

到此指南针的View就完事了,可能是因为绘制量比较大,View时间长了会出现卡顿现象,以后会慢慢完善。

大家如果有什么感兴趣的自定义View可以在下方留言,我抽空会做一些我也感兴趣的。

项目源码链接:

仿小米指南针和时钟

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