Flutter实现牛顿摆动画效果的示例代码

时间：2022-12-25 15:23:44|栏目：Android代码|点击：次

前言

牛顿摆大家应该都不陌生，也叫碰碰球、永动球（理论情况下），那么今天我们用Flutter实现这么一个理论中的永动球，可以作为加载Loading使用。

- 知识点：绘制、动画曲线、多动画状态更新

效果图：

实现步骤

1、绘制静态效果

首先我们需要把线和小圆球绘制出来，对于看过我之前文章的小伙伴来说这个就很简单了，效果图：

关键代码：

// 小圆球半径
double radius = 6;

/// 小球圆心和直线终点一致
//左边小球圆心
Offset offset = Offset(20, 60);
//右边小球圆心
Offset offset2 = Offset(20 * 6 * 8, 60);

Paint paint = Paint()
  ..color = Colors.black87
  ..strokeWidth = 2;

/// 绘制线
canvas.drawLine(Offset.zero, Offset(90, 0), paint);
canvas.drawLine(Offset(20, 0), offset, paint);
canvas.drawLine(
    Offset(20 + radius * 2, 0), Offset(20 + radius * 2, 60), paint);
canvas.drawLine(
    Offset(20 + radius * 4, 0), Offset(20 + radius * 4, 60), paint);
canvas.drawLine(
    Offset(20 + radius * 6, 0), Offset(20 + radius * 6, 60), paint);
canvas.drawLine(Offset(20 + radius * 8, 0), offset2, paint);

/// 绘制小圆球
canvas.drawCircle(offset, radius, paint);
canvas.drawCircle(Offset(20 + radius * 2, 60), radius, paint);
canvas.drawCircle(Offset(20 + radius * 4, 60), radius, paint);
canvas.drawCircle(Offset(20 + radius * 6, 60), radius, paint);
canvas.drawCircle(offset2, radius, paint);

2、加入动画

思路： 我们可以看到5个小球一共2个小球在运动，左边小球运动一个来回之后传递给右边小球，右边小球开始运动，右边一个来回再传递给左边开始，也就是左边运动周期是：0-1-0，正向运动一次，反向再运动一次，这样就是一个周期，右边也是一样，左边运动完传递给右边，右边运动完传递给左边，这样就简单实现了牛顿摆的效果。

两个关键点

小球运动路径： 小球的运动路径是一个弧度，以竖线的起点为圆心，终点为半径，那么我们只需要设置小球运动至最高点的角度即可，通过角度就可计算出小球的坐标点。

运动曲线： 当然我们知道牛顿摆小球的运动曲线并不是匀速的，他是有一个加速减速过程的，撞击之后，小球先加速然后减速达到最高点速度为0，之后速度再从0慢慢加速进行撞击小球，周而复始。

下面的运动曲线就是先加速再减速，大概符合牛顿摆的运动曲线。我们就使用这个曲线看看效果。

完整源码

class OvalLoading extends StatefulWidget {
  const OvalLoading({Key? key}) : super(key: key);

  @override
  _OvalLoadingState createState() => _OvalLoadingState();
}

class _OvalLoadingState extends State<OvalLoading>
    with TickerProviderStateMixin {
  // 左边小球
  late AnimationController _controller =
      AnimationController(vsync: this, duration: Duration(milliseconds: 300))
        ..addStatusListener((status) {
          if (status == AnimationStatus.completed) {
            _controller.reverse(); //反向执行 1-0
          } else if (status == AnimationStatus.dismissed) {
            _controller2.forward();
          }
        })
        ..forward();
  // 右边小球
  late AnimationController _controller2 =
      AnimationController(vsync: this, duration: Duration(milliseconds: 300))
        ..addStatusListener((status) {
          // dismissed 动画在起始点停止
          // forward 动画正在正向执行
          // reverse 动画正在反向执行
          // completed 动画在终点停止
          if (status == AnimationStatus.completed) {
            _controller2.reverse(); //反向执行 1-0
          } else if (status == AnimationStatus.dismissed) {
            // 反向执行完毕左边小球执行
            _controller.forward();
          }
        });
  late var cure =
      CurvedAnimation(parent: _controller, curve: Curves.easeOutCubic);
  late var cure2 =
      CurvedAnimation(parent: _controller2, curve: Curves.easeOutCubic);

  late Animation<double> animation = Tween(begin: 0.0, end: 1.0).animate(cure);

  late Animation<double> animation2 =
      Tween(begin: 0.0, end: 1.0).animate(cure2);

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Container(
      margin: EdgeInsetsDirectional.only(top: 300, start: 150),
      child: CustomPaint(
        size: Size(100, 100),
        painter: _OvalLoadingPainter(
            animation, animation2, Listenable.merge([animation, animation2])),
      ),
    );
  }

  @override
  void dispose() {
    _controller.dispose();
    _controller2.dispose();
    super.dispose();
  }
}

class _OvalLoadingPainter extends CustomPainter {
  double radius = 6;
  final Animation<double> animation;
  final Animation<double> animation2;
  final Listenable listenable;

  late Offset offset; // 左边小球圆心
  late Offset offset2; // 右边小球圆心

  final double lineLength = 60; // 线长

  _OvalLoadingPainter(this.animation, this.animation2, this.listenable)
      : super(repaint: listenable) {
    offset = Offset(20, lineLength);
    offset2 = Offset(20 * radius * 8, lineLength);
  }

  // 摆动角度
  double angle = pi / 180 * 30; // 30°

  @override
  void paint(Canvas canvas, Size size) {
    Paint paint = Paint()
      ..color = Colors.black87
      ..strokeWidth = 2;

    // 左边小球 默认坐标 下方是90度 需要+pi/2
    var dx = 20 + 60 * cos(pi / 2 + angle * animation.value);
    var dy = 60 * sin(pi / 2 + angle * animation.value);
    // 右边小球
    var dx2 = 20 + radius * 8 - 60 * cos(pi / 2 + angle * animation2.value);
    var dy2 = 60 * sin(pi / 2 + angle * animation2.value);

    offset = Offset(dx, dy);
    offset2 = Offset(dx2, dy2);

    /// 绘制线
      canvas.drawLine(Offset.zero, Offset(90, 0), paint);
    canvas.drawLine(Offset(20, 0), offset, paint);
    canvas.drawLine(
        Offset(20 + radius * 2, 0), Offset(20 + radius * 2, 60), paint);
    canvas.drawLine(
        Offset(20 + radius * 4, 0), Offset(20 + radius * 4, 60), paint);
    canvas.drawLine(
        Offset(20 + radius * 6, 0), Offset(20 + radius * 6, 60), paint);
    canvas.drawLine(Offset(20 + radius * 8, 0), offset2, paint);

    /// 绘制球
    canvas.drawCircle(offset, radius, paint);
    canvas.drawCircle(
        Offset(20 + radius * 2, 60),
        radius,
        paint);

    canvas.drawCircle(Offset(20 + radius * 4, 60), radius, paint);
    canvas.drawCircle(Offset(20 + radius * 6, 60), radius, paint);
    canvas.drawCircle(offset2, radius, paint);
  }
  @override
  bool shouldRepaint(covariant _OvalLoadingPainter oldDelegate) {
    return oldDelegate.listenable != listenable;
  }
}

去掉线的效果