詳解之android動畫interpolator插補器

在使用動畫Animation或者AnimationSet的時候，有一個interpolator插補器的屬性。可以用來設置動畫運動時的速率。那麼，插補器是怎麼實現一個動畫的速率改變的呢？

在講這些之前，我想先補充說點，動畫插補器目前都只是對動畫執行過程的時間進行修飾，並沒有對軌跡進行修飾。因為所有的插補器都是實現了Interpolator這個接口，而Interpolator又是繼承自一個叫做TimeInterpolator的接口（從3.0開始，增加了TimeInterpolator這個接口，並把原先的Interpolator接口的抽象方法移到了其中，3.0後的Interpolator接口也就什麼也沒做，只是對父類改了個名字，達到向下兼容）。

插補器的原理就是通過改變實際執行動畫的時間點，提前/延遲執行默認的時間點來達到加速/減速的效果。（所以，有些朋友可能想通過它來實現一些特定的軌跡，這並不能達到目的。至少目前的api是不支持的。最多通過設置負時間/大於1的時間比，來使控件按設定的動畫軌跡反方向/超出改變一點軌跡。）

在Interpolator的實現類裡面，都實現了一個float getInterpolator(float input)的方法。傳入參數是正常執行動畫的時間點，返回值是用戶真正想要它執行的時間點。傳入參數是0~1，返回值一般也是0~1。（0~1）表示整段動畫的過程。中間的0.2、0.3等小數表示在整個動畫（原本是勻速的）中的位置，其實就是一個比值。如果返回值是負數，會沿著相反的方向執行。（如果是alpha值，返回負數會有點問題，因為alpha值比較特殊，本身只能是0~1，並不是一個循環的周期，如果取了負值，這就很難確定了，要看android是怎麼計算alpha值的。）如果返回的是大於1，會超出正方向執行。同樣，如果是alpha值，也存在不確定的效果。

簡單點解釋這個方法，就是當要執行input的時間時，給它另外一個時間，讓系統執行另外一個時間的效果。

比如：

在加速插補器裡面，這個重載方法是這樣的：

[java]
public float getInterpolation(float input) { 
        if (mFactor == 1.0f) { 
            return input * input; 
        } else { 
            return (float)Math.pow(input, mDoubleFactor); 
        } 
    } 

public float getInterpolation(float input) {
        if (mFactor == 1.0f) {
            return input * input;
        } else {
            return (float)Math.pow(input, mDoubleFactor);
        }
    }mFactor其實一直都是1，因為配置文件並沒有提供設置其它值的入口，默認會是1。mDoubleFactor是2，由此可見，這個方法其實就是個x^2的曲線。當input=0.3時，返回值=0.09，假如這個動畫的總時長是1秒，也就是說，在0.3秒的時候只是執行0.09秒時候的效果。這樣說可能還有點難理解。

其實這個速度和x^2這條拋物線的斜率的變化是有關的，和斜率的變化率是正比關系。比如，上面這個加速插補器的曲線就如下圖：

紅色的那條是正常的時間-實際時間變化曲線：g(x)=x;實際時間是按照正常時間勻速變化的，斜率是常數1.而拋物線在[0,1]時，斜率先是0，再慢慢增加的。也就是在0時，執行的時間是0，在0.1時，執行的時間（位置）依然是接近於0的時間點（執行的位置）。執行的時間一直比正常該執行的時間點遲。但是執行的時間變化的增量也一直在變，而且越變越快，也就是斜率一直在變大，這導致了感官上看到了一個加速的過程。它起步的速度是一樣的，但是它把原本該執行的時間提前執行/或者推遲執行，由此產生速度不一致。

另附系統提供的其它幾個插補器的曲線圖：

1.AccelerateDecelerateInterpolator 加速減速插補器

取值是[0,1]，可見，從原點開始，斜率是0，先圓滑地慢慢增大，再慢慢減小，最後返回值還是1。這就是一個先加速再減速的效果。而且整個過程是平滑變化的。這也是數學的奧妙啊。

2.DecelerateInterpolator 減速插補器

明顯，雖然斜率一直是大過正常值（因為開始時執行較快，後來才慢慢回歸正常時間，但直到最後一刻才回到），但斜率一直在減小，是一個減速的過程。

3.AnticipateInterpolator 向前插補器

這是一條符合g(x)=3x^3-2x^2的曲線。前面2/3秒之前（假設整個過程是1秒），返回值是負數。如果這是一個直線運動的動畫，這段時間會向設定的相反的方向運動一點，而且速度顯得稍緩（反方向先加速再減速）。這之後以一個較快速度跑到終點（大概0.7秒時會回到原點）。

4.AnticipateOvershootInterpolator 向前向後插補器

這是3條曲線合並起來的圖，我們只需要較深色的那條x軸上[0,0.5)和稍淺那條[0.5,1]這兩段就可以。可以看到，前面一點時間有一段負數的返回值，而後面有一段大於1的返回值，這就有了向前向後的效果。

5.OvershootInterpolator 超出插補器

開始時有個加速過程，超出邊界後，速度慢慢降下來，最後返回到終點。

總之，斜率大於1速度就比正常快，小於1比正常慢，小於0往反方向運動。斜率變大就加速，斜率變小就減速（但速度不一定比正常慢）。

還有循環插補器CycleInterpolator 和反彈插補器BounceInterpolator，基本原理都一樣，只是函數圖象需要做更細的分段處理，這裡就不做介紹了。