iOS动画开发之五——炫酷的粒子效果-白红宇

iOS动画开发之五——炫酷的粒子效果

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发布时间：2019-06-18

本文共 5762 字，大约阅读时间需要 19 分钟。

在上几篇博客中，我们对UIView层的动画以及iOS的核心动画做了介绍，基本已经可以满足iOS应用项目中所有的动画需求，如果你觉得那些都还不够炫酷，亦或是你灵光一现，想用UIKit框架写出一款炫酷的休闲游戏，那个有一个东西可以帮到你：iOS的粒子效果引擎。

一、粒子发射器

iOS中的粒子效果有两部分组成，一部分为发射器，设置例子发射的宏观属性，另一部分是粒子单元，用于设置相应的粒子属性。粒子发射器是基于Layer层，没错，又是Layer，他的全名叫做：

CAEmitterLayer。其中常用的属性如下：

@property(copy) NSArray *emitterCells;

粒子单元数组，例如你在绘制火焰的效果时，你可以创建两个单元，一个单元负责烟雾，一个单元负责火苗。

@property float birthRate;

粒子的创建速率，默认为1/s。

@property float lifetime;

粒子的存活时间。默认为1S。

@property CGPoint emitterPosition;

发射器在xy平面的中心位置

@property CGFloat emitterZPosition;

发射器在Z平面的位置

@property CGSize emitterSize;

发射器的尺寸大小

@property CGFloat emitterDepth;

发射器的深度，在某些模式下会产生立体效果

@property(copy) NSString *emitterShape;

发射器的形状，这个参数的几个系统字符串如下：

                         
CA_EXTERN NSString * 
const
kCAEmitterLayerPoint
    
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_5_0); 
//点的形状，粒子从一个点发出
CA_EXTERN NSString * 
const
kCAEmitterLayerLine
    
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_5_0);
//线的形状，粒子从一条线发出
CA_EXTERN NSString * 
const
kCAEmitterLayerRectangle
    
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_5_0);
//矩形形状，粒子从一个矩形中发出
CA_EXTERN NSString * 
const
kCAEmitterLayerCuboid
    
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_5_0);
//立方体形状，会影响Z平面的效果
CA_EXTERN NSString * 
const
kCAEmitterLayerCircle
    
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_5_0);
//圆形，粒子会在圆形范围发射
CA_EXTERN NSString * 
const
kCAEmitterLayerSphere
    
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_5_0);
//球型
        
      

@property(copy) NSString *emitterMode;

发射器的发射模式，参数如下：

                         
CA_EXTERN NSString * 
const
kCAEmitterLayerPoints
    
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_5_0);
//从发射器中发出
CA_EXTERN NSString * 
const
kCAEmitterLayerOutline
    
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_5_0);
//从发射器边缘发出
CA_EXTERN NSString * 
const
kCAEmitterLayerSurface
    
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_5_0);
//从发射器表面发出
CA_EXTERN NSString * 
const
kCAEmitterLayerVolume
    
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_5_0);
//从发射器中点发出
        
      

@property(copy) NSString *renderMode;

发射器渲染模式，参数如下：

                         
CA_EXTERN NSString * 
const
kCAEmitterLayerUnordered
    
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_5_0);
//这种模式下，粒子是无序出现的，多个发射源将混合
CA_EXTERN NSString * 
const
kCAEmitterLayerOldestFirst
    
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_5_0);
//这种模式下，声明久的粒子会被渲染在最上层
CA_EXTERN NSString * 
const
kCAEmitterLayerOldestLast
    
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_5_0);
//这种模式下，年轻的粒子会被渲染在最上层
CA_EXTERN NSString * 
const
kCAEmitterLayerBackToFront
    
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_5_0);
//这种模式下，粒子的渲染按照Z轴的前后顺序进行
CA_EXTERN NSString * 
const
kCAEmitterLayerAdditive
    
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_5_0);
//这种模式会进行粒子混合
        
      

@property BOOL preservesDepth;

是否开启三维空间效果

@property float velocity;

粒子的运动速度

@property float scale;

粒子的缩放大小

@property float spin;

粒子的旋转位置

@property unsigned int seed;

初始化随机的粒子种子

二、粒子单元

设置好了粒子发射器，我们还需要初始化一些粒子单元，设置具体粒子的属性，我们使用到的类是CAEmitterCell这个类。

+ (instancetype)emitterCell;

类方法创建发射单元

@property(copy) NSString *name;

设置发射单元的名称

@property(getter=isEnabled) BOOL enabled;

是否允许发射器渲染

@property float birthRate;

粒子的创建速率

@property float lifetime;

粒子的生存时间

@property float lifetimeRange;

粒子的生存时间容差

@property CGFloat emissionLatitude;

粒子在Z轴方向的发射角度

@property CGFloat emissionLongitude;

粒子在xy平面的发射角度

@property CGFloat emissionRange;

粒子发射角度的容差

@property CGFloat velocity;

粒子的速度

@property CGFloat velocityRange;

粒子速度的容差

@property CGFloat xAcceleration;

@property CGFloat yAcceleration;

@property CGFloat zAcceleration;

x，y，z三个方向的加速度

@property CGFloat scale;

@property CGFloat scaleRange;

@property CGFloat scaleSpeed;

缩放大小，缩放容差和缩放速度

@property CGFloat spin;

@property CGFloat spinRange;

旋转度与旋转容差

@property CGColorRef color;

粒子的颜色

@property float redRange;

@property float greenRange;

@property float blueRange;

@property float alphaRange;

粒子在rgb三个色相上的容差和透明度的容差

@property float redSpeed;

@property float greenSpeed;

@property float blueSpeed;

@property float alphaSpeed;

粒子在RGB三个色相上的变化速度和透明度的变化速度

@property(strong) id contents;

渲染粒子，可以设置为一个CGImage的对象

@property CGRect contentsRect;

渲染的范围

三、让我们来“火”一把

通过上面的介绍，我们来应用这些创造一团火，代码示例如下：

                         
@interface ViewController ()
{ 
    
CAEmitterLayer * _fireEmitter;
//发射器对象
}
@end
@implementation ViewController
- (
void
)viewDidLoad { 
    
[super viewDidLoad];
    
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
self.view.backgroundColor=[UIColor blackColor];
    
//设置发射器
    
_fireEmitter=[[CAEmitterLayer alloc]init];
    
_fireEmitter.emitterPosition=CGPointMake(self.view.frame.size.width/2,self.view.frame.size.height-20);
    
_fireEmitter.emitterSize=CGSizeMake(self.view.frame.size.width-100, 20);
    
_fireEmitter.renderMode = kCAEmitterLayerAdditive;
    
//发射单元
    
//火焰
    
CAEmitterCell * fire = [CAEmitterCell emitterCell];
    
fire.birthRate=800;
    
fire.lifetime=2.0;
    
fire.lifetimeRange=1.5;
    
fire.color=[[UIColor colorWithRed:0.8 green:0.4 blue:0.2 alpha:0.1]CGColor];
    
fire.contents=(id)[[UIImage imageNamed:@
"Particles_fire.png"
]CGImage];
    
[fire setName:@
"fire"
];
    
fire.velocity=160;
    
fire.velocityRange=80;
    
fire.emissionLongitude=M_PI+M_PI_2;
    
fire.emissionRange=M_PI_2;
    
fire.scaleSpeed=0.3;
    
fire.spin=0.2;
    
//烟雾
    
CAEmitterCell * smoke = [CAEmitterCell emitterCell];
    
smoke.birthRate=400;
    
smoke.lifetime=3.0;
    
smoke.lifetimeRange=1.5;
    
smoke.color=[[UIColor colorWithRed:1 green:1 blue:1 alpha:0.05]CGColor];
    
smoke.contents=(id)[[UIImage imageNamed:@
"Particles_fire.png"
]CGImage];
    
[fire setName:@
"smoke"
];
    
smoke.velocity=250;
    
smoke.velocityRange=100;
    
smoke.emissionLongitude=M_PI+M_PI_2;
    
smoke.emissionRange=M_PI_2;
    
_fireEmitter.emitterCells=[NSArray arrayWithObjects:smoke,fire,nil];
    
[self.view.layer addSublayer:_fireEmitter];
                
}