IOS-UIDynamic-UIKit动力学(整合版)

IOS-UIDynamic

UIDynamic中的三个重要概念

Dynamic Animator：动画者，为动力学元素提供 物理学相关的能力及动画，同时为这些元素提供相关的上下文，是动力学元素与底层iOS物理 引擎之间的中介，将Behavior对象添加到Animator即可实现动力仿真Dynamic Animator Item：动力学元素，是任何遵守了UIDynamicItem协议的对象，从iOS 7.0开始，UIView和UICollectionViewLayoutAttributes默认实现该协议。如果自定义的对象实现了该协议，即可通过Dynamic Animator实现物理仿真UIDynamicBehavior： 仿真行为，是动力学行为的父类，基本的动力学行为类UIGravityBehavior、UICollisionBehavior、UIAttachmentBehavior、UISnapBehavior、UIPushBehavior以及UIDynamicItemBehavior均继承自该父类  动力学动画元素（Dynamic Animator Item）协议只有遵守了UIDynamicItem协议的对象才可以参与到UI动力学 仿真中从iOS 7开始，UIView和UICollectionViewLayoutAttributes 类默认实现了该协议协议定义的属性：bounds：Dynamic animator需要 动画元素的 边框时调用，只读属性，用于计算物体的边界以及质量center：动力学元素的中心点，读写属性transform：动力学元素的旋转角度，读写属性（需要指定Layer的形变属性）  动力学行为（Dynamic Behavior）iOS7.0中提供的动力学行为包括：UIGravityBehavior：重力行为UICollisionBehavior：碰撞行为UIAttachmentBehavior：附着行为UISnapBehavior：吸附行为UIPushBehavior：推行为UIDynamicItemBehavior：动力学元素行为所有的UIDynamicBehavior都是可以独立作用，同时也遵守力的合成。也就是说，组合使用行为可以实现一些较复杂的效果  重力行为（Gravity）重力行为用于给动力学元素指定一个重力向量

// 实例化一个重力行为，并传入需要做动力仿真的对象view

UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] initWithItems:@[view]];

// 将重力行为添加到animator

[animator addBehavior:gravity];  碰撞行为（Collision）碰撞行为用于指定一组动力学元素，在指定的边界范围内，可以彼此发生碰撞碰撞行为提供了代理方法，可用于在物体碰撞前、后对动力学元素做碰撞后续的处理

// 实例化碰撞行为，并指定view参与碰撞

UICollisionBehavior *collsion = [[UICollisionBehavior alloc] initWithItems:@[view]];

// 指定是否启用参照系的边界

collsion.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;

// 将碰撞行为添加至animator

[animator addBehavior:collsion];

 

吸附行为（Snap）

吸附行为可以将视图通过 动画吸附到某个点上初始化设定一下UISnapBehavior的initWithItem: snapToPoint:即可属性：damping：振幅大小，默认为0.5f

/ 删除之前的吸附行为

[_animator removeBehavior:_snap];

CGPoint location = [sender locationInView:self.view];

_snap = [[UISnapBehavior alloc] initWithItem:_boxImageView snapToPoint:location];

// 生成随机振幅

CGFloat damping = arc4random_uniform(10) + 1;

_snap.damping = damping / 10.0f;

[_animator addBehavior:_snap];

  附着行为（Attachment）附着行为描述一个视图与一个锚点或者另一个视图相连接的情况附着行为描述的是两点之间的连接情况，可以模拟刚性或者弹性连接在多个物体间设定多个UIAttachmentBehavior，可以模拟多物体连接属性：attachedBehaviorType：连接类型（连接到锚点或视图）items：连接视图数组anchorPoint：连接锚点length：距离连接锚点的距离只要设置了以下两个属性，即为弹性连接damping：振幅大小frequency：振动频率

if (UIGestureRecognizerStateBegan == sender.state) {

    // 创建附加刚性行为

      CGPoint anchorPoint = CGPointMake(_boxImageView.center.x, _boxImageView.center.y);

    _attachment = [[UIAttachmentBehavior alloc] initWithItem:_boxImageView offsetFromCenter:UIOffsetMake(-25.0, -25.0) attachedToAnchor:anchorPoint];

    [_animator addBehavior:_attachment];

} else if (UIGestureRecognizerStateChanged == sender.state) {

    // 设置行为的锚点

    [_attachment setAnchorPoint:[sender locationInView:self.view]];

} else if (UIGestureRecognizerStateEnded == sender.state) {

    // 删除附加行为

    [_animator removeBehavior:_attachment];

}

 

//附加弹性行为

if (UIGestureRecognizerStateBegan == sender.state) {

    CGPoint anchor = CGPointMake(_boxImageView.center.x, _boxImageView.center.y - 100);

    _attachment = [[UIAttachmentBehavior alloc] initWithItem:_boxImageView attachedToAnchor:anchor];

    [_animator addBehavior:_attachment];

    [_attachment setFrequency:1.0f];

    [_attachment setDamping:0.1f];

} else if (UIGestureRecognizerStateChanged == sender.state) {

    [_attachment setAnchorPoint:[sender locationInView:self.view]];

} else if (UIGestureRecognizerStateEnded == sender.state) {

    [_animator removeBehavior:_attachment];

}

  推行为（Push）•推行为可以为一个视图施加一个作用力，该力可以是持续的，也可以是一次性的•可以设置力的大小，方向和作用点等信息••属性：•mode：推动类型（一次性或是持续推）•active：是否激活，如果是一次性推，需要激活•angle：推动角度•magnitude：推动力量

// 计算两点之间距离

CGFloat distance = sqrtf(powf(p.x - _firstPoint.x, 2.0) + powf(p.y - _firstPoint.y, 2.0));

CGFloat angle = atan2(p.y - _firstPoint.y, p.x - _firstPoint.x);

_push.magnitude = distance / 20;

_push.angle = angle;

[_push setActive:YES];

  动力学元素行为（DynamicItem）•是一个辅助的行为，用来设置运动学元素参与 物理仿真过程中的参数，如：弹性系数、 摩擦系数、密度、阻力、角阻力以及是否允许旋转等•Øelasticity（弹性系数）：决定了碰撞的弹性程度，比如碰撞时物体的弹性Øfriction（摩擦系数） ：决定了沿接触面滑动时的 摩擦力大小Ødensity（密度）： 跟size结合使用，计算物体的总质量。质量越大，物体加速或减速就越困难Øresistance（阻力）：决定线性移动的阻力大小，与摩擦系数不同，摩擦系数只作用于滑动运动ØangularResistance（角阻力） ：决定旋转运动时的阻力大小ØallowsRotation（允许旋转）：这个属性很有意思，它在真实的物理世界没有对应的模型。设置这个属性为 NO 物体就完全不会转动，而无论施加多大的转动力 

0.了解　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

•Dynamic Animator：动画者，为动力学元素提供物理学相关的能力及动画，同时为这些元素提供相关的上下文，是动力学元素与底层iOS物理引擎之间的中介，将Behavior对象添加到Animator即可实现动力仿真

 

•Dynamic Animator Item：动力学元素，是任何遵守了UIDynamicItem协议的对象，从iOS 7.0开始，UIView和UICollectionViewLayoutAttributes默认实现该协议。如果自定义的对象实现了该协议，即可通过Dynamic Animator实现物理仿真

 

•UIDynamicBehavior：仿真行为，是动力学行为的父类，基本的动力学行为类UIGravityBehavior、UICollisionBehavior、UIAttachmentBehavior、UISnapBehavior、UIPushBehavior以及UIDynamicItemBehavior均继承自该父类

 

•协议定义的属性：

Øbounds：Dynamic animator需要动画元素的边框时调用，只读属性，用于计算物体的边界以及质量

Øcenter：动力学元素的中心点，读写属性

Øtransform：动力学元素的旋转角度，读写属性（需要指定Layer的形变属性）

 

•iOS7.0中提供的动力学行为包括：

ØUIDynamicItemBehavior：动力学元素行为

•DynamicItem是一个辅助的行为，用来设置运动学元素参与物理仿真过程中的参数，如：弹性系数、摩擦系数、密度、阻力、角阻力以及是否允许旋转等

•

Øelasticity（弹性系数）：决定了碰撞的弹性程度，比如碰撞时物体的弹性

Øfriction（摩擦系数） ：决定了沿接触面滑动时的摩擦力大小

Ødensity（密度）： 跟size结合使用，计算物体的总质量。质量越大，物体加速或减速就越困难

Øresistance（阻力）：决定线性移动的阻力大小，与摩擦系数不同，摩擦系数只作用于滑动运动

ØangularResistance（角阻力） ：决定旋转运动时的阻力大小

ØallowsRotation（允许旋转）：这个属性很有意思，它在真实的物理世界没有对应的模型。设置这个属性为 NO 物体就完全不会转动，而无论施加多大的转动力

 

 

ØUIGravityBehavior：重力行为

ØUICollisionBehavior：碰撞行为

ØUIAttachmentBehavior：附着行为

ØUISnapBehavior：吸附行为

ØUIPushBehavior：推行为

 

•所有的UIDynamicBehavior都是可以独立作用，同时也遵守力的合成。也就是说，组合使用行为可以实现一些较复杂的效果

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

0.1. UIDynamic中的物理学

•在传统物理学中

–力的单位是牛顿（N = kg*m/s2）

–距离单位是米（m）

–时间单位是秒（s）

–质量单位是千克（kg）

–加速度单位是m/s2，重力加速度约为：9.8m/s2

–速度单位是m/s

•UIDynamic中

–使用点来替代传统物理学中的m

–一个点的的质量为1g

–UI重力加速度定义为1000p/s2

 

1.UIDynamic注意点：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

•吸附行为可以将视图通过动画吸附到某个点上

•初始化设定一下UISnapBehavior的initWithItem:snapToPoint:即可

•属性：

Ødamping：振幅大小，默认为0.5f

 

演示代码：

 

上面中设置视图旋转的时候，需要注意设置M_PI_4时,视图两边保持平衡状态，达不到仿真效果。

 

需要偏移下角度。

 

 

2.吸附行为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

•附着行为描述一个视图与一个锚点或者另一个视图相连接的情况

•附着行为描述的是两点之间的连接情况，可以模拟刚性或者弹性连接

•在多个物体间设定多个UIAttachmentBehavior，可以模拟多物体连接

•

•属性：

ØattachedBehaviorType：连接类型（连接到锚点或视图）

Øitems：连接视图数组

ØanchorPoint：连接锚点

Ølength：距离连接锚点的距离

•只要设置了以下两个属性，即为弹性连接

Ødamping：振幅大小

Øfrequency：振动频率

 

3.推动行为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

•推行为可以为一个视图施加一个作用力，该力可以是持续的，也可以是一次性的

•可以设置力的大小，方向和作用点等信息

•属性：

•mode：推动类型（一次性或是持续推）

•active：是否激活，如果是一次性推，需要激活

•angle：推动角度

•magnitude：推动力量

初始化的时候有两种模式：UIPushBehaviorModeContinuous（这个模型可以忽略）

 

 

演练代码：

 

 

注意：

 

4.刚性附加行为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

需要两点：一个锚点（作用点）一个离行为视图中心点的偏移量，注意如果偏移量为0，刚性行为仿真效果出不来。

 

 

5.弹性附加视图　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

需要用到KVO，监听行为视图中心点的变化，因为当手指停止拖动的时候，就没有重绘两点之间的线了，就会发生下图的事情，行为视图中心点在手指停止拖动的时候还是会变化，偏移视图的坐标也会移动，因此需要重新绘制锚点和偏移视图的，这就需要在KVO的监听方法中使用。

 

 

 

5.碰撞行为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

0.了解　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

•Dynamic Animator：动画者，为动力学元素提供物理学相关的能力及动画，同时为这些元素提供相关的上下文，是动力学元素与底层iOS物理引擎之间的中介，将Behavior对象添加到Animator即可实现动力仿真

 

•Dynamic Animator Item：动力学元素，是任何遵守了UIDynamicItem协议的对象，从iOS 7.0开始，UIView和UICollectionViewLayoutAttributes默认实现该协议。如果自定义的对象实现了该协议，即可通过Dynamic Animator实现物理仿真

 

•UIDynamicBehavior：仿真行为，是动力学行为的父类，基本的动力学行为类UIGravityBehavior、UICollisionBehavior、UIAttachmentBehavior、UISnapBehavior、UIPushBehavior以及UIDynamicItemBehavior均继承自该父类

 

•协议定义的属性：

Øbounds：Dynamic animator需要动画元素的边框时调用，只读属性，用于计算物体的边界以及质量

Øcenter：动力学元素的中心点，读写属性

Øtransform：动力学元素的旋转角度，读写属性（需要指定Layer的形变属性）

 

•iOS7.0中提供的动力学行为包括：

ØUIDynamicItemBehavior：动力学元素行为

•DynamicItem是一个辅助的行为，用来设置运动学元素参与物理仿真过程中的参数，如：弹性系数、摩擦系数、密度、阻力、角阻力以及是否允许旋转等

•

Øelasticity（弹性系数）：决定了碰撞的弹性程度，比如碰撞时物体的弹性

Øfriction（摩擦系数） ：决定了沿接触面滑动时的摩擦力大小

Ødensity（密度）： 跟size结合使用，计算物体的总质量。质量越大，物体加速或减速就越困难

Øresistance（阻力）：决定线性移动的阻力大小，与摩擦系数不同，摩擦系数只作用于滑动运动

ØangularResistance（角阻力） ：决定旋转运动时的阻力大小

ØallowsRotation（允许旋转）：这个属性很有意思，它在真实的物理世界没有对应的模型。设置这个属性为 NO 物体就完全不会转动，而无论施加多大的转动力

 

 

ØUIGravityBehavior：重力行为

ØUICollisionBehavior：碰撞行为

ØUIAttachmentBehavior：附着行为

ØUISnapBehavior：吸附行为

ØUIPushBehavior：推行为

 

•所有的UIDynamicBehavior都是可以独立作用，同时也遵守力的合成。也就是说，组合使用行为可以实现一些较复杂的效果

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

0.1. UIDynamic中的物理学

•在传统物理学中

–力的单位是牛顿（N = kg*m/s2）

–距离单位是米（m）

–时间单位是秒（s）

–质量单位是千克（kg）

–加速度单位是m/s2，重力加速度约为：9.8m/s2

–速度单位是m/s

•UIDynamic中

–使用点来替代传统物理学中的m

–一个点的的质量为1g

–UI重力加速度定义为1000p/s2

 

1.UIDynamic注意点：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

•吸附行为可以将视图通过动画吸附到某个点上

•初始化设定一下UISnapBehavior的initWithItem:snapToPoint:即可

•属性：

Ødamping：振幅大小，默认为0.5f

 

演示代码：

 

上面中设置视图旋转的时候，需要注意设置M_PI_4时,视图两边保持平衡状态，达不到仿真效果。

 

需要偏移下角度。

 

 

2.吸附行为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

•附着行为描述一个视图与一个锚点或者另一个视图相连接的情况

•附着行为描述的是两点之间的连接情况，可以模拟刚性或者弹性连接

•在多个物体间设定多个UIAttachmentBehavior，可以模拟多物体连接

•

•属性：

ØattachedBehaviorType：连接类型（连接到锚点或视图）

Øitems：连接视图数组

ØanchorPoint：连接锚点

Ølength：距离连接锚点的距离

•只要设置了以下两个属性，即为弹性连接

Ødamping：振幅大小

Øfrequency：振动频率

 

3.推动行为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

•推行为可以为一个视图施加一个作用力，该力可以是持续的，也可以是一次性的

•可以设置力的大小，方向和作用点等信息

•属性：

•mode：推动类型（一次性或是持续推）

•active：是否激活，如果是一次性推，需要激活

•angle：推动角度

•magnitude：推动力量

初始化的时候有两种模式：UIPushBehaviorModeContinuous（这个模型可以忽略）

 

 

演练代码：

 

 

注意：

 

4.刚性附加行为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

需要两点：一个锚点（作用点）一个离行为视图中心点的偏移量，注意如果偏移量为0，刚性行为仿真效果出不来。

 

 

5.弹性附加视图　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

需要用到KVO，监听行为视图中心点的变化，因为当手指停止拖动的时候，就没有重绘两点之间的线了，就会发生下图的事情，行为视图中心点在手指停止拖动的时候还是会变化，偏移视图的坐标也会移动，因此需要重新绘制锚点和偏移视图的，这就需要在KVO的监听方法中使用。

 

 

 

5.碰撞行为