android高仿小米時(shí)鐘（使用Camera和Matrix實(shí)現(xiàn)3D效果）
更新時(shí)間：2017年01月23日 09:28:37 作者：猴菇先生
這篇文章主要介紹了android高仿小米時(shí)鐘（使用Camera和Matrix實(shí)現(xiàn)3D效果），非常具有實(shí)用價(jià)值，需要的朋友可以參考下。
繼續(xù)練習(xí)自定義View。。畢竟熟才能生巧。一直覺得小米的時(shí)鐘很精美，那這次就搞它~這次除了練習(xí)自定義View，還涉及到使用Camera和Matrix實(shí)現(xiàn)3D效果。
一個(gè)這樣的效果，在繪制的時(shí)候最好選擇一個(gè)方向一步一步的繪制，這里我選擇由外到內(nèi)、由深到淺的方向來(lái)繪制，代碼步驟如下：
1、首先老一套~新建attrs.xml文件，編寫自定義屬性如時(shí)鐘背景色、亮色（用于分針、秒針、漸變終止色）、暗色（圓弧、刻度線、時(shí)針、漸變起始色），新建MiClockView繼承View，重寫構(gòu)造方法，獲取自定義屬性值，初始化Paint、Path以及畫圓、弧需要的RectF等東東，重寫onMeasure計(jì)算寬高，這里不再啰嗦~剛開始學(xué)自定義View的同學(xué)建議從我的前幾篇博客看起
2、由于onSizeChanged方法在構(gòu)造方法、onMeasure之后，又在onDraw之前，此時(shí)已經(jīng)完成全局變量初始化，也得到了控件的寬高，所以可以在這個(gè)方法中確定一些與寬高有關(guān)的數(shù)值，比如這個(gè)View的半徑啊、padding值等，方便繪制的時(shí)候計(jì)算大小和位置：
@Override
protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
//寬和高分別去掉padding值，取min的一半即表盤的半徑
mRadius = Math.min(w - getPaddingLeft() - getPaddingRight(),
h - getPaddingTop() - getPaddingBottom()) / 2;
//加一個(gè)默認(rèn)的padding值，為了防止用camera旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘時(shí)造成四周超出view大小
mDefaultPadding = 0.12f * mRadius;//根據(jù)比例確定默認(rèn)padding大小
//為了適配控件大小match_parent、wrap_content、精確數(shù)值以及padding屬性
mPaddingLeft = mDefaultPadding + w / 2 - mRadius + getPaddingLeft();
mPaddingTop = mDefaultPadding + h / 2 - mRadius + getPaddingTop();
mPaddingRight = mPaddingLeft;
mPaddingBottom = mPaddingTop;
mScaleLength = 0.12f * mRadius;//根據(jù)比例確定刻度線長(zhǎng)度
mScaleArcPaint.setStrokeWidth(mScaleLength);//刻度盤的弧寬
mScaleLinePaint.setStrokeWidth(0.012f * mRadius);//刻度線的寬度
//梯度掃描漸變，以(w/2,h/2)為中心點(diǎn)，兩種起止顏色梯度漸變
//float數(shù)組表示，[0,0.75)為起始顏色所占比例，[0.75,1}為起止顏色漸變所占比例
mSweepGradient = new SweepGradient(w / 2, h / 2,
new int[]{mDarkColor, mLightColor}, new float[]{0.75f, 1});
}
3、準(zhǔn)備工作做的差不多了，那就開始繪制，根據(jù)方向我先確定最外層的小時(shí)時(shí)間文本的位置及其旁邊的四個(gè)?。?/p>
注意兩位數(shù)字的寬度和一位數(shù)的寬度是不一樣的，在計(jì)算的時(shí)候一定要注意
String timeText = "12";
mTextPaint.getTextBounds(timeText, 0, timeText.length(), mTextRect);
int textLargeWidth = mTextRect.width();//兩位數(shù)字的寬
mCanvas.drawText("12", getWidth() / 2 - textLargeWidth / 2, mPaddingTop + mTextRect.height(), mTextPaint);
timeText = "3";
mTextPaint.getTextBounds(timeText, 0, timeText.length(), mTextRect);
int textSmallWidth = mTextRect.width();//一位數(shù)字的寬
mCanvas.drawText("3", getWidth() - mPaddingRight - mTextRect.height() / 2 - textSmallWidth / 2,
getHeight() / 2 + mTextRect.height() / 2, mTextPaint);
mCanvas.drawText("6", getWidth() / 2 - textSmallWidth / 2, getHeight() - mPaddingBottom, mTextPaint);
mCanvas.drawText("9", mPaddingLeft + mTextRect.height() / 2 - textSmallWidth / 2,
getHeight() / 2 + mTextRect.height() / 2, mTextPaint);
我計(jì)算文本的寬高一般采用的方法是，new一個(gè)Rect，然后再繪制時(shí)調(diào)用
mTextPaint.getTextBounds(timeText, 0, timeText.length(), mTextRect);
將這個(gè)文本的范圍賦值給這個(gè)mTextRect，此時(shí)mTextRect.width()就是這段文本的寬，mTextRect.height()就是這段文本的高。
畫文本旁邊的四個(gè)弧：
mCircleRectF.set(mPaddingLeft + mTextRect.height() / 2 + mCircleStrokeWidth / 2,
mPaddingTop + mTextRect.height() / 2 + mCircleStrokeWidth / 2,
getWidth() - mPaddingRight - mTextRect.height() / 2 + mCircleStrokeWidth / 2,
getHeight() - mPaddingBottom - mTextRect.height() / 2 + mCircleStrokeWidth / 2);
for (int i = 0; i < 4; i++) {
mCanvas.drawArc(mCircleRectF, 5 + 90 * i, 80, false, mCirclePaint);
}
計(jì)算圓弧外接矩形的范圍別忘了加上圓弧線寬的一半
4、再往里是刻度盤，畫這個(gè)刻度盤的思路是現(xiàn)在底層畫一個(gè)mScaleLength寬度的圓，并設(shè)置SweepGradient漸變，上面再畫一圈背景色的刻度線。獲得SweepGradient的Matrix對(duì)象，通過(guò)不斷旋轉(zhuǎn)mGradientMatrix的角度實(shí)現(xiàn)刻度盤的旋轉(zhuǎn)效果：
/**
* 畫一圈梯度渲染的亮暗色漸變圓弧，重繪時(shí)不斷旋轉(zhuǎn)，上面蓋一圈背景色的刻度線
*/
private void drawScaleLine() {
mScaleArcRectF.set(mPaddingLeft + 1.5f * mScaleLength + mTextRect.height() / 2,
mPaddingTop + 1.5f * mScaleLength + mTextRect.height() / 2,
getWidth() - mPaddingRight - mTextRect.height() / 2 - 1.5f * mScaleLength,
getHeight() - mPaddingBottom - mTextRect.height() / 2 - 1.5f * mScaleLength);
//matrix默認(rèn)會(huì)在三點(diǎn)鐘方向開始顏色的漸變，為了吻合
//鐘表十二點(diǎn)鐘順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方向，把秒針旋轉(zhuǎn)的角度減去90度
mGradientMatrix.setRotate(mSecondDegree - 90, getWidth() / 2, getHeight() / 2);
mSweepGradient.setLocalMatrix(mGradientMatrix);
mScaleArcPaint.setShader(mSweepGradient);
mCanvas.drawArc(mScaleArcRectF, 0, 360, false, mScaleArcPaint);
//畫背景色刻度線
mCanvas.save();
for (int i = 0; i < 200; i++) {
mCanvas.drawLine(getWidth() / 2, mPaddingTop + mScaleLength + mTextRect.height() / 2,
getWidth() / 2, mPaddingTop + 2 * mScaleLength + mTextRect.height() / 2, mScaleLinePaint);
mCanvas.rotate(1.8f, getWidth() / 2, getHeight() / 2);
}
mCanvas.restore();
}
這里有一個(gè)全局變量mSecondDegree，即秒針旋轉(zhuǎn)的角度，需要根據(jù)當(dāng)前時(shí)間動(dòng)態(tài)獲取：
/**
* 獲取當(dāng)前 時(shí)分秒 所對(duì)應(yīng)的角度
* 為了不讓秒針走得像老式掛鐘一樣僵硬，需要精確到毫秒
*/
private void getTimeDegree() {
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
float milliSecond = calendar.get(Calendar.MILLISECOND);
float second = calendar.get(Calendar.SECOND) + milliSecond / 1000;
float minute = calendar.get(Calendar.MINUTE) + second / 60;
float hour = calendar.get(Calendar.HOUR) + minute / 60;
mSecondDegree = second / 60 * 360;
mMinuteDegree = minute / 60 * 360;
mHourDegree = hour / 12 * 360;
}
5、然后就是畫秒針，用Path繪制一個(gè)指向12點(diǎn)鐘的三角形，通過(guò)不斷旋轉(zhuǎn)畫布實(shí)現(xiàn)秒針的旋轉(zhuǎn)：
/**
* 畫秒針，根據(jù)不斷變化的秒針角度旋轉(zhuǎn)畫布
*/
private void drawSecondHand() {
mCanvas.save();
mCanvas.rotate(mSecondDegree, getWidth() / 2, getHeight() / 2);
mSecondHandPath.reset();
float offset = mPaddingTop + mTextRect.height() / 2;
mSecondHandPath.moveTo(getWidth() / 2, offset + 0.27f * mRadius);
mSecondHandPath.lineTo(getWidth() / 2 - 0.05f * mRadius, offset + 0.35f * mRadius);
mSecondHandPath.lineTo(getWidth() / 2 + 0.05f * mRadius, offset + 0.35f * mRadius);
mSecondHandPath.close();
mSecondHandPaint.setColor(mLightColor);
mCanvas.drawPath(mSecondHandPath, mSecondHandPaint);
mCanvas.restore();
}
6、看實(shí)現(xiàn)圖，時(shí)針在分針之下并且比分針顏色淺，那我就先畫時(shí)針，仍然是Path，并且針頭為圓弧狀，那么就用二階貝賽爾曲線，路徑為moveTo( A),lineTo(B),quadTo(C,D),lineTo(E),close.
/**
* 畫時(shí)針，根據(jù)不斷變化的時(shí)針角度旋轉(zhuǎn)畫布
* 針頭為圓弧狀，使用二階貝塞爾曲線
*/
private void drawHourHand() {
mCanvas.save();
mCanvas.rotate(mHourDegree, getWidth() / 2, getHeight() / 2);
mHourHandPath.reset();
float offset = mPaddingTop + mTextRect.height() / 2;
mHourHandPath.moveTo(getWidth() / 2 - 0.02f * mRadius, getHeight() / 2);
mHourHandPath.lineTo(getWidth() / 2 - 0.01f * mRadius, offset + 0.5f * mRadius);
mHourHandPath.quadTo(getWidth() / 2, offset + 0.48f * mRadius,
getWidth() / 2 + 0.01f * mRadius, offset + 0.5f * mRadius);
mHourHandPath.lineTo(getWidth() / 2 + 0.02f * mRadius, getHeight() / 2);
mHourHandPath.close();
mCanvas.drawPath(mHourHandPath, mHourHandPaint);
mCanvas.restore();
}
7、然后是分針，按照時(shí)針的思路：
/**
* 畫分針，根據(jù)不斷變化的分針角度旋轉(zhuǎn)畫布
*/
private void drawMinuteHand() {
mCanvas.save();
mCanvas.rotate(mMinuteDegree, getWidth() / 2, getHeight() / 2);
mMinuteHandPath.reset();
float offset = mPaddingTop + mTextRect.height() / 2;
mMinuteHandPath.moveTo(getWidth() / 2 - 0.01f * mRadius, getHeight() / 2);
mMinuteHandPath.lineTo(getWidth() / 2 - 0.008f * mRadius, offset + 0.38f * mRadius);
mMinuteHandPath.quadTo(getWidth() / 2, offset + 0.36f * mRadius,
getWidth() / 2 + 0.008f * mRadius, offset + 0.38f * mRadius);
mMinuteHandPath.lineTo(getWidth() / 2 + 0.01f * mRadius, getHeight() / 2);
mMinuteHandPath.close();
mCanvas.drawPath(mMinuteHandPath, mMinuteHandPaint);
mCanvas.restore();
}
8、最后由于path是close的，所以干脆畫兩個(gè)圓蓋在上面：
/**
* 畫指針的連接圓圈，蓋住指針path在圓心的連接線
*/
private void drawCoverCircle() {
mCanvas.drawCircle(getWidth() / 2, getHeight() / 2, 0.05f * mRadius, mSecondHandPaint);
mSecondHandPaint.setColor(mBackgroundColor);
mCanvas.drawCircle(getWidth() / 2, getHeight() / 2, 0.025f * mRadius, mSecondHandPaint);
}
9、終于畫完了，onDraw部分就是這樣
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
mCanvas = canvas;
getTimeDegree();
drawTimeText();
drawScaleLine();
drawSecondHand();
drawHourHand();
drawMinuteHand();
drawCoverCircle();
invalidate();
}
繪制的時(shí)候，尤其是像這樣圓形view，靈活運(yùn)用
canvas.save(); canvas.rotate(mDegree, mCenterX, mCenterY); <!-- draw something --> canvas.restore();
這一套組合拳可以減少不少三角函數(shù)、角度弧度相關(guān)的計(jì)算。
10、辣么接下來(lái)就是如何實(shí)現(xiàn)觸摸使鐘表3D旋轉(zhuǎn)
借助Camera類和Matrix類，在構(gòu)造方法中：
Matrix mCameraMatrix = new Matrix(); Camera mCamera = new Camera();
/**
* 設(shè)置3D時(shí)鐘效果，觸摸矩陣的相關(guān)設(shè)置、照相機(jī)的旋轉(zhuǎn)大小
* 應(yīng)用在繪制圖形之前，否則無(wú)效
*
* @param rotateX 繞X軸旋轉(zhuǎn)的大小
* @param rotateY 繞Y軸旋轉(zhuǎn)的大小
*/
private void setCameraRotate(float rotateX, float rotateY) {
mCameraMatrix.reset();
mCamera.save();
mCamera.rotateX(mCameraRotateX);//繞x軸旋轉(zhuǎn)角度
mCamera.rotateY(mCameraRotateY);//繞y軸旋轉(zhuǎn)角度
mCamera.getMatrix(mCameraMatrix);//相關(guān)屬性設(shè)置到matrix中
mCamera.restore();
//camera在view左上角那個(gè)點(diǎn)，故旋轉(zhuǎn)默認(rèn)是以左上角為中心旋轉(zhuǎn)
//故在動(dòng)作之前pre將matrix向左移動(dòng)getWidth()/2長(zhǎng)度，向上移動(dòng)getHeight()/2長(zhǎng)度
mCameraMatrix.preTranslate(-getWidth() / 2, -getHeight() / 2);
//在動(dòng)作之后post再回到原位
mCameraMatrix.postTranslate(getWidth() / 2, getHeight() / 2);
mCanvas.concat(mCameraMatrix);//matrix與canvas相關(guān)聯(lián)
}
這段代碼除了camera的旋轉(zhuǎn)、平移、縮放之類的操作之外，剩下的代碼一般是固定的
全局變量mCameraRotateX和mCameraRotateY應(yīng)該與此時(shí)手指觸摸坐標(biāo)相關(guān)聯(lián)動(dòng)態(tài)獲?。?/p>
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
switch (event.getAction()) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
getCameraRotate(event);
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
//根據(jù)手指坐標(biāo)計(jì)算camera應(yīng)該旋轉(zhuǎn)的大小
getCameraRotate(event);
break;
}
return true;
}
Camera的坐標(biāo)系和View的坐標(biāo)系是不一樣的
View坐標(biāo)系是二維的，原點(diǎn)在屏幕左上角，右為x軸正方向，下為y軸正方向；而Camera坐標(biāo)系是三維的，原點(diǎn)在屏幕左上角，右為x軸正方向，上為y軸正方向，屏幕向里為z軸正方向
/**
* 獲取camera旋轉(zhuǎn)的大小
* 注意view坐標(biāo)與camera坐標(biāo)方向的轉(zhuǎn)換
*/
private void getCameraRotate(MotionEvent event) {
float rotateX = -(event.getY() - getHeight() / 2);
float rotateY = (event.getX() - getWidth() / 2);
//求出此時(shí)旋轉(zhuǎn)的大小與半徑之比
float percentX = rotateX / mRadius;
float percentY = rotateY / mRadius;
if (percentX > 1) {
percentX = 1;
} else if (percentX < -1) {
percentX = -1;
}
if (percentY > 1) {
percentY = 1;
} else if (percentY < -1) {
percentY = -1;
}
//最終旋轉(zhuǎn)的大小按比例勻稱改變
mCameraRotateX = percentX * mMaxCameraRotate;
mCameraRotateY = percentY * mMaxCameraRotate;
}
11、最后在onTouchEvent中松開手指時(shí)加一個(gè)復(fù)原并晃動(dòng)的動(dòng)畫
case MotionEvent.ACTION_UP:
//松開手指，時(shí)鐘復(fù)原并伴隨晃動(dòng)動(dòng)畫
ValueAnimator animX = getShakeAnim(mCameraRotateX, 0);
animX.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
@Override
public void onAnimationUpdate(ValueAnimator valueAnimator) {
mCameraRotateX = (float) valueAnimator.getAnimatedValue();
}
});
ValueAnimator animY = getShakeAnim(mCameraRotateY, 0);
animY.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
@Override
public void onAnimationUpdate(ValueAnimator valueAnimator) {
mCameraRotateY = (float) valueAnimator.getAnimatedValue();
}
});
break;
/**
* 使用OvershootInterpolator完成時(shí)鐘晃動(dòng)動(dòng)畫
*/
private ValueAnimator getShakeAnim(float start, float end) {
ValueAnimator anim = ValueAnimator.ofFloat(start, end);
anim.setInterpolator(new OvershootInterpolator(10));
anim.setDuration(500);
anim.start();
return anim;
}
終于寫完了，這個(gè)MiClockView適配也做的差不多了，時(shí)間也是同步的手機(jī)時(shí)間，一般可以拿來(lái)就用了~
demo下載地址：http://xiazai.jb51.net/201701/yuanma/MiClockView_jb51.rar
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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