16 Jul 2014
[Parallax Animation]实现知乎 Android 客户端启动页视差滚动效果
欢迎转载，但请务必注明出处！
前言
Parallax Scrolling (视差滚动)，是一种常见的动画效果。视差一词来源于天文学，但在日常生活中也有它的身影。在疾驰的动车上看风景时，会发现越是离得近的，相对运动速度越快，而远处的山川河流只是缓慢的移动着，这就是最常见的视差效果。视差动画独有的层次感能带来极为逼真的视觉体验，iOS、Android Launcher、Website 都将视差动画作为提升用户视觉愉悦度的不二选择。
客户端应用第一次打开出现引导页也不是什么新鲜的事儿，ViewPager 配上几张设计师精心绘制的图片，分分钟即可了事。但是总有人把平凡的事情做到不平凡，如本文的知乎客户端，亦或是新浪微博贺岁版，百度贴吧某版等众多应用里都出现了视差动画的身影，随着用户手指的滑动，反馈以灵动、贴近真实的视觉以及操作体验，对应用的初始印象登时被提升到一个极高的点。
给我印象最深的是去年新浪微博的贺岁版，引导页是一系列的年画，里面有红色剪纸的小孩儿，滑动界面的时候感觉这些元素在「动」，是真正的灵动，能勾起人童年的回忆，年味儿十足。不过话说我年怎么过跟新浪微博一毛钱关系都没有，但是这个启动页却是深得我意。只是这个版本的微博找不到了，正好前两天看到知乎的启动页做的也不错，就正好拿来练练手吧。
本文就知乎 Android 客户端启动页面为例，教你如何实现视差滚动效果。
界面分析
细心把玩下知乎的启动页，不难分析出来，视差动画主要体现在背景层渐变、内容层元素差异滚动上，动画内容分别是：
- 内容：元素差异滚动，形成视差效果(*)
- 背景：随着界面的滑动，颜色由深蓝色渐变为浅蓝色(*)
- 文字：底部提示文案会随页面变动而切换，有简单的淡入淡出效果
- 界面动画：界面打开，元素的出场动画（第一页以及最后一页）
鉴于其它几项比较简单，本文主要讲视差动画以及背景渐变的实现，其它几项请自行参阅代码，见后文。
Parallax Scrolling
这里的视差滚动效果，主要表现为内容元素滚动速率的差异上。比如在 ViewPager 中滑动了 1px ，而 A 元素移动 2px ， B 元素移动 1.5px ，这种移动差距的比率，我称之为 parallaxCofficient ，即 视差系数 或者 视差速率 ，正是同一个界面中的元素，由于层级不同，赋予的视差系数不同，在移动速度上的差异形成了视差的错觉，这就是我们要追求的效果。
那知道原理就好办了，使用 ViewPager.OnPageChangeListener ，动态计算不就得了。 no no no ! 后面完成背景渐变效果确实需要计算这个，但是 ViewPager 已经为我们准备好了变形元素 transformium : ViewPager.PageTransformer ，它有一个抽象方法 transformPage(View page, float position) ，正是为我们完成视差动画量身定制的。
ViewPager.PageTransformer
PageTransformer 在 ViewPager 滑动时被触发，它为我们自定义页面中进行视图变换打开了一扇大门。
public abstract void transformPage (View page, float position)
在 ViewPager 源码中，我们可以很直观的看到它的调用过程：
// ViewPager#onPageScrolled
if (mPageTransformer != null) {
final int scrollX = getScrollX();
final int childCount = getChildCount();
for (int i = 0; i < childCount; i++) {
final View child = getChildAt(i);
final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();
if (lp.isDecor) continue;
final float transformPos = (float) (child.getLeft() - scrollX) / getClientWidth();
mPageTransformer.transformPage(child, transformPos);
}
}
Param 1: View page
从上面的代码中，不难看出，page 就是当前被滑动的页面，调试得知，每一个 child view 被 NoSaveStateFrameLayout 包装，也就是说 page.getChildAt(0) 即是每个 page 实际的 child view 。
Param 2: float position
position 这个参数不看代码或者文档，总会误以为就是我们熟知的 integer position ，不过它实际上是滑动页面的一个相对比例，本质跟 1、2、3、4 这种 position 是一样的。
比如知乎启动页共有 6 个页面，分别是 A、B、C、D、E、F 初始状态也就是 A 页面静止时，A 页面的 position 正好是 0 ，B 页面是 1 。而后滑动页面（B -> A），在这个过程中 A 的 position 是间于 [-1, 0] ，B 页面则是间于 [0, 1] 。
不过这个参数的文档却是简单不够直观，对照上面的例子，现在应该很清晰了。
Position of page relative to the current front-and-center position of the pager. 0 is front and center. 1 is one full page position to the right, and -1 is one page position to the left.
ParallaxTransformer
根据上面的分析，我们可以得出一个相对简单的自定义 transformer ，对 page view 进行遍历，递增或者递减其 parallaxCofficient ，以得到我们预期的效果，具体的系数设置请参考代码。
class ParallaxTransformer implements ViewPager.PageTransformer {
float parallaxCoefficient;
float distanceCoefficient;
public ParallaxTransformer(float parallaxCoefficient, float distanceCoefficient) {
this.parallaxCoefficient = parallaxCoefficient;
this.distanceCoefficient = distanceCoefficient;
}
@Override
public void transformPage(View page, float position) {
float scrollXOffset = page.getWidth() * parallaxCoefficient;
// ...
// layer is the id collection of views in this page
for (int id : layer) {
View view = page.findViewById(id);
if (view != null) {
view.setTranslationX(scrollXOffset * position);
}
scrollXOffset *= distanceCoefficient;
}
}
}
背景渐变
留心才会发现，从第一页滑动到最后一页，背景色会平滑的从深蓝色过度到浅蓝色，这种效果又该怎么实现呢？
用过 Property Animation 的同学应该知道，以前的 Animation 只能用在 View 上，而 Property Animation 却可以用在任意类型属性值上，这归功于 TypeEvaluator 。
正好我们有 ArgbEvaluator ，它可以估算两个颜色值之间，任意部分的色值。因此，只需要指定起始色值以及最终的色值，传入滑动所对应的 fraction 即当前位置相对总距离的比例值，即可获得相应的色值。
public class ArgbEvaluator implements TypeEvaluator {
public Object evaluate(float fraction, Object startValue, Object endValue) {
// ...
}
}
当然，前面说到需要使用 ViewPager.OnPageChangeListener 的：
class GuidePageChangeListener implements ViewPager.OnPageChangeListener {
ArgbEvaluator mColorEvaluator;
int mPageWidth, mTotalScrollWidth;
int mGuideStartBackgroundColor, mGuideEndBackgroundColor;
public GuidePageChangeListener() {
mColorEvaluator = new ArgbEvaluator();
mPageWidth = getWindowManager().getDefaultDisplay().getWidth();
mTotalScrollWidth = mPageWidth * mAdapter.getCount();
mGuideStartBackgroundColor = getResources().getColor(R.color.guide_start_background);
mGuideEndBackgroundColor = getResources().getColor(R.color.guide_end_background);
}
@Override
public void onPageScrolled(int position, float positionOffset, int positionOffsetPixels) {
float ratio = (mPageWidth * position + positionOffsetPixels) / (float) mTotalScrollWidth;
Integer color = (Integer) mColorEvaluator.evaluate(ratio, mGuideStartBackgroundColor, mGuideEndBackgroundColor);
mPager.setBackgroundColor(color);
}
@Override
public void onPageSelected(int position) {}
@Override
public void onPageScrollStateChanged(int state) {}
}
源码
代码已经 push 到 Github 了，诸位自取。不过请注意，其素材均取自于知乎 Android 客户端（你懂的），学习交流即可，请勿用作商业用途。
还求更优雅的实现方式，欢迎发起 pull request 。