本文转载于 huachao1001的专栏
几年前，看到过有个牛人用HTML5绘制了浪漫的爱心表白动画。地址在这：浪漫程序员 HTML5爱心表白动画。发现原来程序员也是可以很浪……漫…..的。那么在Android怎么打造如此这个效果呢？参考了一下前面HTML5的算法，在Android中实现了类似的效果。先贴上最终效果图：
生成心形线
心形线的表达式可以参考：桃心线。里面对桃心线的表达式解析的挺好。可以通过使用极坐标的方式，传入角度和距离（常量）计算出对应的坐标点。其中距离是常量值，不需改变，变化的是角度。
桃心线极坐标方程式为：
x=16×sin3α
y=13×cosα?5×cos2α?2×cos3α?cos4α
如果生成的桃心线不够大，可以吧x、y乘以一个常数，使之变大。考虑到大部分人都不愿去研究具体的数学问题，我们直接把前面HTML5的JS代码直接翻译成Java代码就好。代码如下：
public Point getHeartPoint(float angle) {
float t = (float) (angle / Math.PI);
float x = (float) (19.5 * (16 * Math.pow(Math.sin(t), 3)));
float y = (float) (-20 * (13 * Math.cos(t) - 5 * Math.cos(2 * t) - 2 * Math.cos(3 * t) - Math.cos(4 * t)));
return new Point(offsetX + (int) x, offsetY + (int) y);
}
其中offsetX和offsetY是偏移量。使用偏移量主要是为了能让心形线处于中央。offsetX和offsetY的值分别为：
offsetX = width / 2;
offsetY = height / 2 - 55;通过这个函数，我们可以将角度从（0,180）变化，不断取点并画点将这个心形线显示出来。好了，我们自定义一个View，然后把这个心形线画出来吧！
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
float angle = 10;
while (angle < 180) {
Point p = getHeartPoint(angle);
canvas.drawPoint(p.x, p.y, paint);
angle = angle + 0.02f;
}
}
绘制花瓣原理
我们想要的并不是简单绘制一个桃心线，要的是将花朵在桃心线上摆放。首先，得要知道怎么绘制花朵，而花朵是由一个个花瓣组成。因此绘制花朵的核心是绘制花瓣。绘制花瓣的原理是：3次贝塞尔曲线。三次贝塞尔曲线是由两个端点和两个控制点决定。假设花芯是一个圆，有n个花瓣，那么两个端点与花芯的圆心连线之间的夹角即为360/n。因此可以根据花瓣数量和花芯半径确定每个花瓣的位置。将两个端点与花芯的圆心连线的延长线分别确定另外两个控制点。通过随机生成花芯半径、每个花瓣的起始角以及随机确定延长线得到两个控制点，可以绘制一个随机的花朵。参数的改变如下图所示：
将花朵绘制到桃心线上
一大波代码来袭
首先定义花瓣类Petal：
1 package com.hc.testheart;
2
3 import android.graphics.Canvas;
4 import android.graphics.Paint;
5 import android.graphics.Path;
6
7 /**
8 * Package com.example.administrator.testrecyclerview
9 * Created by HuaChao on 2016/5/25.
10 */
11 public class Petal {
12 private float stretchA;//第一个控制点延长线倍数
13 private float stretchB;//第二个控制点延长线倍数
14 private float startAngle;//起始旋转角，用于确定第一个端点
15 private float angle;//两条线之间夹角，由起始旋转角和夹角可以确定第二个端点
16 private int radius = 2;//花芯的半径
17 private float growFactor;//增长因子，花瓣是有开放的动画效果，这个参数决定花瓣展开速度
18 private int color;//花瓣颜色
19 private boolean isFinished = false;//花瓣是否绽放完成
20 private Path path = new Path();//用于保存三次贝塞尔曲线
21 private Paint paint = new Paint();//画笔
22 //构造函数，由花朵类调用
23 public Petal(float stretchA, float stretchB, float startAngle, float angle, int color, float growFactor) {
24 this.stretchA = stretchA;
25 this.stretchB = stretchB;
26 this.startAngle = startAngle;
27 this.angle = angle;
28 this.color = color;
29 this.growFactor = growFactor;
30 paint.setColor(color);
31 }
32 //用于渲染花瓣，通过不断更改半径使得花瓣越来越大
33 public void render(Point p, int radius, Canvas canvas) {
34 if (this.radius <= radius) {
35 this.radius += growFactor; // / 10;
36 } else {
37 isFinished = true;
38 }
39 this.draw(p, canvas);
40 }
41
42 //绘制花瓣，参数p是花芯的圆心的坐标
43 private void draw(Point p, Canvas canvas) {
44 if (!isFinished) {
45
46 path = new Path();
47 //将向量（0，radius）旋转起始角度，第一个控制点根据这个旋转后的向量计算
48 Point t = new Point(0, this.radius).rotate(MyUtil.degrad(this.startAngle));
49 //第一个端点，为了保证圆心不会随着radius增大而变大这里固定为3
50 Point v1 = new Point(0, 3).rotate(MyUtil.degrad(this.startAngle));
51 //第二个端点
52 Point v2 = t.clone().rotate(MyUtil.degrad(this.angle));
53 //延长线，分别确定两个控制点
54 Point v3 = t.clone().mult(this.stretchA);
55 Point v4 = v2.clone().mult(this.stretchB);
56 //由于圆心在p点，因此，每个点要加圆心坐标点
57 v1.add(p);
58 v2.add(p);
59 v3.add(p);
60 v4.add(p);
61 path.moveTo(v1.x, v1.y);
62 //参数分别是：第一个控制点，第二个控制点，终点
63 path.cubicTo(v3.x, v3.y, v4.x, v4.y, v2.x, v2.y);
64 }
65 canvas.drawPath(path, paint);
66 }
67
68
69 }
花瓣类是最重要的类，因为真正绘制在屏幕上的是一个个小花瓣。每个花朵包含一系列花瓣，花朵类Bloom如下：
1 package com.hc.testheart;
2
3 import android.graphics.Canvas;
4
5 import java.util.ArrayList;
6
7 /**
8 * Package com.example.administrator.testrecyclerview
9 * Created by HuaChao on 2016/5/25.
10 */
11 public class Bloom {
12 private int color;//整个花朵的颜色
13 private Point point;//花芯圆心
14 private int radius; //花芯半径
15 private ArrayList petals;//用于保存花瓣
16
17 public Point getPoint() {
18 return point;
19 }
20
21
22 public Bloom(Point point, int radius, int color, int petalCount) {
23 this.point = point;
24 this.radius = radius;
25 this.color = color;
26 petals = new ArrayList<>(petalCount);
27
28
29 float angle = 360f / petalCount;
30 int startAngle = MyUtil.randomInt(0, 90);
31 for (int i = 0; i < petalCount; i++) {
32 //随机产生第一个控制点的拉伸倍数
33 float stretchA = MyUtil.random(Garden.Options.minPetalStretch, Garden.Options.maxPetalStretch);
34 //随机产生第二个控制地的拉伸倍数
35 float stretchB = MyUtil.random(Garden.Options.minPetalStretch, Garden.Options.maxPetalStretch);
36 //计算每个花瓣的起始角度
37 int beginAngle = startAngle + (int) (i * angle);
38 //随机产生每个花瓣的增长因子（即绽放速度）
39 float growFactor = MyUtil.random(Garden.Options.minGrowFactor, Garden.Options.maxGrowFactor);
40 //创建一个花瓣，并添加到花瓣列表中
41 this.petals.add(new Petal(stretchA, stretchB, beginAngle, angle, color, growFactor));
42 }
43 }
44
45 //绘制花朵
46 public void draw(Canvas canvas) {
47 Petal p;
48 for (int i = 0; i < this.petals.size(); i++) {
49 p = petals.get(i);
50 //渲染每朵花朵
51 p.render(point, this.radius, canvas);
52
53 }
54
55 }
56
57 public int getColor() {
58 return color;
59 }
60 }
接下来是花园类Garden，主要用于创建花朵以及一些相关配置：
1 package com.hc.testheart;
2
3 import java.util.ArrayList;
4
5 /**
6 * Package com.example.administrator.testrecyclerview
7 * Created by HuaChao on 2016/5/24.
8 */
9 public class Garden {
10
11 //创建一个随机的花朵
12 public Bloom createRandomBloom(int x, int y) {
13 //创建一个随机的花朵半径
14 int radius = MyUtil.randomInt(Options.minBloomRadius, Options.maxBloomRadius);
15 //创建一个随机的花朵颜色
16 int color = MyUtil.randomrgba(Options.minRedColor, Options.maxRedColor, Options.minGreenColor, Options.maxGreenColor, Options.minBlueColor, Options.maxBlueColor, Options.opacity);
17 //创建随机的花朵中花瓣个数
18 int petalCount = MyUtil.randomInt(Options.minPetalCount, Options.maxPetalCount);
19 return createBloom(x, y, radius, color, petalCount);
20 }
21
22 //创建花朵
23 public Bloom createBloom(int x, int y, int radius, int color, int petalCount) {
24 return new Bloom(new Point(x, y), radius, color, petalCount);
25 }
26
27 static class Options {
28 //用于控制产生随机花瓣个数范围
29 public static int minPetalCount = 8;
30 public static int maxPetalCount = 15;
31 //用于控制产生延长线倍数范围
32 public static float minPetalStretch = 2f;
33 public static float maxPetalStretch = 3.5f;
34 //用于控制产生随机增长因子范围,增长因子决定花瓣绽放速度
35 public static float minGrowFactor = 1f;
36 public static float maxGrowFactor = 1.1f;
37 //用于控制产生花朵半径随机数范围
38 public static int minBloomRadius = 8;
39 public static int maxBloomRadius = 10;
40 //用于产生随机颜色
41 public static int minRedColor = 128;
42 public static int maxRedColor = 255;
43 public static int minGreenColor = 0;
44 public static int maxGreenColor = 128;
45 public static int minBlueColor = 0;
46 public static int maxBlueColor = 128;
47 //花瓣的透明度
48 public static int opacity = 50;//0.1
49 }
50 }
考虑到刷新的比较频繁，选择使用SurfaceView作为显示视图。自定义一个HeartView继承SurfaceView。代码如下：
1 package com.hc.testheart;
2
3 import android.content.Context;
4 import android.graphics.Bitmap;
5 import android.graphics.Canvas;
6 import android.graphics.Color;
7 import android.graphics.Paint;
8 import android.util.AttributeSet;
9 import android.view.SurfaceHolder;
10 import android.view.SurfaceView;
11
12 import java.util.ArrayList;
13
14 /**
15 * Package com.hc.testheart
16 * Created by HuaChao on 2016/5/25.
17 */
18 public class HeartView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback {
19 SurfaceHolder surfaceHolder;
20 int offsetX;
21 int offsetY;
22 private Garden garden;
23 private int width;
24 private int height;
25 private Paint backgroundPaint;
26 private boolean isDrawing = false;
27 private Bitmap bm;
28 private Canvas canvas;
29 private int heartRadio = 1;
30
31 public HeartView(Context context) {
32 super(context);
33 init();
34 }
35
36 public HeartView(Context context, AttributeSet attrs) {
37 super(context, attrs);
38 init();
39 }
40
41
42 private void init() {
43 surfaceHolder = getHolder();
44 surfaceHolder.addCallback(this);
45 garden = new Garden();
46 backgroundPaint = new Paint();
47 backgroundPaint.setColor(Color.rgb(0xff, 0xff, 0xe0));
48
49
50 }
51
52 ArrayList blooms = new ArrayList<>();
53
54 public Point getHeartPoint(float angle) {
55 float t = (float) (angle / Math.PI);
56 float x = (float) (heartRadio * (16 * Math.pow(Math.sin(t), 3)));
57 float y = (float) (-heartRadio * (13 * Math.cos(t) - 5 * Math.cos(2 * t) - 2 * Math.cos(3 * t) - Math.cos(4 * t)));
58
59 return new Point(offsetX + (int) x, offsetY + (int) y);
60 }
61
62
63 //绘制列表里所有的花朵
64 private void drawHeart() {
65 canvas.drawRect(0, 0, width, height, backgroundPaint);
66 for (Bloom b : blooms) {
67 b.draw(canvas);
68 }
69 Canvas c = surfaceHolder.lockCanvas();
70
71 c.drawBitmap(bm, 0, 0, null);
72
73 surfaceHolder.unlockCanvasAndPost(c);
74
75 }
76
77 public void reDraw() {
78 blooms.clear();
79
80
81 drawOnNewThread();
82 }
83
84 @Override
85 public void draw(Canvas canvas) {
86 super.draw(canvas);
87
88 }
89
90 //开启一个新线程绘制
91 private void drawOnNewThread() {
92 new Thread() {
93 @Override
94 public void run() {
95 if (isDrawing) return;
96 isDrawing = true;
97
98 float angle = 10;
99 while (true) {
100
101 Bloom bloom = getBloom(angle);
102 if (bloom != null) {
103 blooms.add(bloom);
104 }
105 if (angle >= 30) {
106 break;
107 } else {
108 angle += 0.2;
109 }
110 drawHeart();
111 try {
112 sleep(20);
113 } catch (InterruptedException e) {
114 e.printStackTrace();
115 }
116 }
117 isDrawing = false;
118 }
119 }.start();
120 }
121
122
123 private Bloom getBloom(float angle) {
124
125 Point p = getHeartPoint(angle);
126
127 boolean draw = true;
128 /**循环比较新的坐标位置是否可以创建花朵,
129 * 为了防止花朵太密集
130 * */
131 for (int i = 0; i < blooms.size(); i++) {
132
133 Bloom b = blooms.get(i);
134 Point bp = b.getPoint();
135 float distance = (float) Math.sqrt(Math.pow(p.x - bp.x, 2) + Math.pow(p.y - bp.y, 2));
136 if (distance < Garden.Options.maxBloomRadius * 1.5) {
137 draw = false;
138 break;
139 }
140 }
141 //如果位置间距满足要求，就在该位置创建花朵并将花朵放入列表
142 if (draw) {
143 Bloom bloom = garden.createRandomBloom(p.x, p.y);
144 return bloom;
145 }
146 return null;
147 }
148
149
150 @Override
151 public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
152
153
154 }
155
156 @Override
157 public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {
158
159 this.width = width;
160 this.height = height;
161 //我的手机宽度像素是1080，发现参数设置为30比较合适，这里根据不同的宽度动态调整参数
162 heartRadio = width * 30 / 1080;
163
164 offsetX = width / 2;
165 offsetY = height / 2 - 55;
166 bm = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.RGB_565);
167 canvas = new Canvas(bm);
168 drawOnNewThread();
169 }
170
171 @Override
172 public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
173
174 }
175 }
还有两个比较重要的工具类
Point.java保存点信息，或者说是向量信息。包含向量的基本运算。
1 package com.hc.testheart;
2
3 /**
4 * Package com.hc.testheart
5 * Created by HuaChao on 2016/5/25.
6 */
7 public class Point {
8
9 public int x;
10 public int y;
11
12 public Point(int x, int y) {
13 this.x = x;
14 this.y = y;
15 }
16
17 //旋转
18 public Point rotate(float theta) {
19 int x = this.x;
20 int y = this.y;
21 this.x = (int) (Math.cos(theta) * x - Math.sin(theta) * y);
22 this.y = (int) (Math.sin(theta) * x + Math.cos(theta) * y);
23 return this;
24 }
25
26 //乘以一个常数
27 public Point mult(float f) {
28 this.x *= f;
29 this.y *= f;
30 return this;
31 }
32
33 //复制
34 public Point clone() {
35 return new Point(this.x, this.y);
36 }
37
38 //该点与圆心距离
39 public float length() {
40 return (float) Math.sqrt(this.x * this.x + this.y * this.y);
41 }
42
43 //向量相减
44 public Point subtract(Point p) {
45 this.x -= p.x;
46 this.y -= p.y;
47 return this;
48 }
49
50 //向量相加
51 public Point add(Point p) {
52 this.x += p.x;
53 this.y += p.y;
54 return this;
55 }
56
57 public Point set(int x, int y) {
58 this.x = x;
59 this.y = y;
60 return this;
61 }
62 }
工具类MyUtil.java主要是产生随机数、颜色等
1 package com.hc.testheart;
2
3 import android.graphics.Color;
4
5 /**
6 * Package com.example.administrator.testrecyclerview
7 * Created by HuaChao on 2016/5/25.
8 */
9 public class MyUtil {
10
11 public static float circle = (float) (2 * Math.PI);
12
13 public static int rgba(int r, int g, int b, int a) {
14 return Color.argb(a, r, g, b);
15 }
16
17 public static int randomInt(int min, int max) {
18 return (int) Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min;
19 }
20
21 public static float random(float min, float max) {
22 return (float) (Math.random() * (max - min) + min);
23 }
24
25 //产生随机的argb颜色
26 public static int randomrgba(int rmin, int rmax, int gmin, int gmax, int bmin, int bmax, int a) {
27 int r = Math.round(random(rmin, rmax));
28 int g = Math.round(random(gmin, gmax));
29 int b = Math.round(random(bmin, bmax));
30 int limit = 5;
31 if (Math.abs(r - g) <= limit && Math.abs(g - b) <= limit && Math.abs(b - r) <= limit) {
32 return rgba(rmin, rmax, gmin, gmax);
33 } else {
34 return rgba(r, g, b, a);
35 }
36 }
37
38 //角度转弧度
39 public static float degrad(float angle) {
40 return circle / 360 * angle;
41 }
42 }
好了，目前为止，就可以得到上面的效果了。
时间： 2024-10-05 19:14:54