从自定义DoubleAnimation开始

2019-07-13 15:40:59 阅读：307 来源： 互联网

标签：Freezable 自定义开始 QuadraticDoubleAnimation Animation double DoubleAnimation Depen

原文链接：http://www.cnblogs.com/yayx/archive/2007/04/21/721743.html 研究了好多天WPF了，在cnblogs写第一篇技术文~纪念一下，大家也支持一下呵呵
虽然是从从自定义DoubleAnimation开始，不过重点MS应该是在后面对Freezable DependencyProperty等的讨论~笔记的一部分，写的比较乱，不过思路还算清楚
下面尝试自定义一个DoubleAnimation
简单的准备,
一般的DoubleAnimation是线性的变换函数

横坐标表示时间的进度, 范围从0到1 ,这个值可以从Clock获得,纵坐标表示Double数值的进度,这里也定义为从0到1,乘以实际的总路径后就获得当前路径

可能某些时候需要复杂一点的变化，比如用二次曲线吧（其实这个可以用其他方法很简单的实现，这里只是讨论自定义Animation的问题）
假设曲线为二次曲线 (设横坐标为x,则曲线方程为y=x*x) 非常简单的一个例子

首先定义一个矩形

<Rectangle.RenderTransform>

</Rectangle.RenderTransform>

<Rectangle.Fill>

</LinearGradientBrush>

</Rectangle.Fill>

</Rectangle>

用DoubleAnimation让他动起来:

<Window.Triggers>

<DoubleAnimation Storyboard.TargetName="myRectangle" Storyboard.TargetProperty="RenderTransform.X"

Duration="0:0:3" From="0" To="180"/>

</Storyboard>

</BeginStoryboard>

</EventTrigger>

</Window.Triggers>

下面开始自定义一个Animation。WPF提供了DoubleAnimationBase类，用于扩展。

先新建一个类, 取名QuadraticDoubleAnimation,继承于DoubleAnimationBase,并实现抽象函数

首先来实现CreateInstanceCore() 这里暂时返回一个本类的新的实例就行了

protected override Freezable CreateInstanceCore()

{

return new QuadraticDoubleAnimation();

}

然后实现GetCurrentValueCore(),前面提到过TimeClock会通过GetCurrentValue()方法获得当前的值,不过GetCurrentValue()方法除了完成计算值之外还会完成其他工作,因此不能够直接定义GetCurrentValue()方法,定义GetCurrentValueCore(),就行了.

我们首先计算整个delta值,也就是动画全程的距离,再通过y=x*x*delta计算并返回当前,很简单的两个语句

        protected override double GetCurrentValueCore(double defaultOriginValue, double defaultDestinationValue, AnimationClock animationClock)
        {
            double delta = To - From;
            double x=animationClock.CurrentProgress.Value;
            return x * x * delta;
        }

完成了这些,一切看起来都不错,应该可以运行了。在XAML添加应用，并把对DoubleAnimation的引用修改为对我们的QuadraticDoubleAnimation的引用。

在Window属性中加入

xmlns:myAnimations="clr-namespace:myCustonAnimation"

Storyboard的代码：

<myAnimations:QuadraticDoubleAnimation Storyboard.TargetName="myRectangle" Storyboard.TargetProperty="RenderTransform.X"

Duration="0:0:3" From="0" To="180"/>

</Storyboard>

运行。编译情况不妙，没通过，原来To和From属性没有实现。看看DoubleAnimation类和DoubleAnimationBase类的实现
注意到Duration这样的属性是找得到的，实际上Duration属性是早在TimeLine里就实现了（继承关系TimeLine->AnimationTimeline->DoubleAnimationBase）但是From/To包括By属性是在DoubleAnimation类实现的。
看来我们需要自己实现From/To/By这几个属性了，这里只实现From和To

这非常简单，我们很快就实现了两个属性：

private double _from;

public double From

{

get { return _from; }

set { _from = value; }

}

private double _to;

public double To

{

get { return _to; }

set { _to = value; }

}

F5运行，通过了，但是动画没有动起来。

这是为什么？经过跟踪，很容易发现GetCurrentValueCore()中To，From始终是0.0,想想也对，光定义了两个属性，这里，XAML在前台定义了一个QuadraticDoubleAnimation对象后，XAML中明明定义了这两个属性的值，为什么它们没有变化呢？。这很奇怪，因为在前台设置的Duration属性就返回到了后台。
通过查看TimeLine的元数据发现，Duration是通过DependencyProperty存在的，模仿一下：

代码改变如下：

public double From

{

get { return (double)GetValue(FromProperty); }

set { SetValue(FromProperty, value); }

}

public double To

{

get { return (double)GetValue(ToProperty); }

set { SetValue(ToProperty, value); }

}

GetValue和SetValue是通过ToProperty和FromProperty访问的，还需要注册两个属性名称：

        public static readonly DependencyProperty FromProperty =
    DependencyProperty.Register("From",
        typeof(double),
        typeof(QuadraticDoubleAnimation),
        new PropertyMetadata(null));

        public static readonly DependencyProperty ToProperty =
            DependencyProperty.Register("To",
                typeof(double),
                typeof(QuadraticDoubleAnimation),
                new PropertyMetadata(null));

再运行，图像动起来了，速度先慢后快，按照我们的数学函数描述的方式运动，至此自定义动画成功
实际上程序中还有许多bug，比如当不指定From或者To的时候程序就会出错，From To应该为Double?类型~等，这里都省略了。。(先庆祝一下呵呵)

最大的问题来了，为什么直接使用属性，不能达到效果，而使用DependencyProperty就可以了呢？这和XAML的工作方式有关系。
我们自定义的Animation对象在WPF中是一个Freezable（可冻结对象，假设这为对象A），默认情况下，它是没有被冻结的。也就是说它是可以被修改的，为了保证对它的修改不影响动画的正常进行，WPF会在开始动画的时候复制一个Animation对象(假设为对象B)，对象B对编程者来说是不可知的，也就是说在动画进行的过程中，我们对Animation对象的任何操作实际上都是对对象A进行的操作。

下面我们来关注对象B的复制过程。对了，在这里：

        protected override Freezable CreateInstanceCore()
        {
            return new QuadraticDoubleAnimation();
        }

当Freezable需要被复制的时候，WPF就会调用这个方法来进行复制。所以，如果我们仅仅使用普通的属性定义方式，动画时候使用的QuadraticDoubleAnimation类实际上是一个刚刚初始化过的新的Animation类，当然没有包含From和To的数据。

当使用了DependencyProperty的时候情况又怎么样呢？Freezable被复制时，CreateInstanceCore函数返回了一个空类，然后Freezable会将所有DependencyProperty中的值复制到新的类中。（我确定了Freezable确实会这么做，不过我还不清楚这种“自动深度复制”是Freezable的特性还是和DependencyProperty的特性有关，看起来似乎像前者，这里我没有深究，希望有人指教一下）

理解了这些，我们也可以尝试一些方法避开使用DependencyProperty(不过MSDN中极力推荐我们使用DependencyProperty,其实这样确实是一种更加良好的设计，下面还会看到有其他原因)

首先可以在CreateInstanceCore函数中手动的加入复制To和From属性的语句，像这样：

        protected override Freezable CreateInstanceCore()
        {
            QuadraticDoubleAnimation q = new QuadraticDoubleAnimation();
            q.From = this.From;
            q.To = 0; ;
           return q;
        }

运行程序，一切正常。

还有更简单的方法，当一个Freezable已经被冻结的时候，再使用它就不回去得到一个副本了（这对效率的提升是非常大的），所以只需要在Window的初始化的代码中将我们定义的QuadraticDoubleAnimation冻结就行了（或者在XAML中加入PresentationOptions:Freeze="True" 这需要事先声明xmlns:PresentationOptions="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation/options"）

冻结之后，不使用DependecyProperty属性而只是用一般属性，运行程序，一切正常。

还没有完，在Freezable中我们了解到冻结之后属性不能再被改变，否则会抛出一个异常，我们来尝试一下。

加入一个按纽，Click事件处理函数如下：

        void btnClick(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            MessageBox.Show(myAnimation.IsFrozen.ToString());
            myAnimation.To = 300;
        }

第一行确认myAnimation对象当前状态已经是被冻结了，第二行尝试改变它的值。

运行程序，点击按纽，弹出”True”,然后对象速度突然加快，To属性的更改生效了，这不是违反了Freezable的规则吗？

没错，这就是违反了Freezable的规则。这并不是WPF的Bug，而是我们事先已经违反了规则，Freezable的所有属性都需要定义成DependencyProperty,这样当改变属性是WPF才能进行判断，原来是我们先没有按规则出牌。

重新用DependencyProperty定义To和From两个属性，再运行程序，点按纽。

这下抛出了一个提示，To属性是只读属性。

所以我们还是按照规则使用DependencyProperty的好。

又有一个问题，刚才我们实现了一个挺酷的功能，在动画运行期实时改变了Animation的某个属性，这是在Animation没有冻结的情况下不大好办到的，不过我不推荐这样来改变属性，以下提供两种Animation没有被冻结且动画运行期改变属性的方法：

1 得到Animation的Clock(使用CreatClock方法)，得到当前时间，使动画停止，改变值，然后从新开始动画，定位到同样的时间，这实际上建立了一个新的动画的实例，性能上会有损耗。
2 在CreatInstanceCore()方法中利用全局成员或者静态类或者其他什么方法，把创建的新的Animation的引用保存下来，需要的时候操作这个引用

涉及到的东西比较多比较杂，就懒得总结了~
问题讨论告一个段落，写了个小程序，了解了不少WPF的实现机制的东西。还是很好玩的呵呵

转载于:https://www.cnblogs.com/yayx/archive/2007/04/21/721743.html

标签：Freezable,自定义,开始,QuadraticDoubleAnimation,Animation,double,DoubleAnimation,Depen
来源： https://blog.csdn.net/weixin_30840573/article/details/95756632

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