Flutter 83: 图解自定义 ACEWave 波浪 Widget (一)

      小菜今天尝试一下绘制波浪的效果，虽然 pub 仓库中已经有成熟的插件，但小菜还是准备用之前学习的 Canvas 和 Animation 尝试自定义一个 ACEWave；

1. 绘制曲线

      绘制波浪首先需要绘制曲线，采用 Canvas 绘制贝塞尔曲线；常用的是数学中通常用的 sin(x) / cos(y) 函数即可；

      其中小菜通过 Canvas 绘制时使用了 path.quadraticBezierTo 来绘制从第一个 Point 到另一个 Point 的贝塞尔曲线；

class _ACEWavePainter extends CustomPainter {
  @override
  void paint(Canvas canvas, Size size) {
    Paint paint = Paint()
      ..color = Colors.red..strokeCap = StrokeCap.round
      ..strokeWidth = 10..style = PaintingStyle.stroke;
    Path path = Path()
      ..moveTo(0, 500)
      ..quadraticBezierTo(size.width / 4, 300, size.width / 2, 500)
      ..quadraticBezierTo(size.width / 4 * 3, 700, size.width, 500);
    canvas.drawPath(path, paint);
  }
  
  @override
  bool shouldRepaint(CustomPainter oldDelegate) => false;
}

2. 循环动画

      小菜使用最常用的平移动画来让曲线动起来，其中注意的是：

1. 当第一次动画结束时，通过 controller.repeat() 来实现循环播放；
2. 动画需要使用 Curves.linear 线性动画，否则在循环播放过程中衔接不顺畅；
3. 使用动画时均需在生命周期结束时 dispose() 销毁动画；

class _ACEWaveState extends State<ACEWave> with TickerProviderStateMixin {
  AnimationController _waveController;
  Animation<double> _waveAnimation;
  int _duration = 2000;
  CurvedAnimation _curvedAnimation;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Transform.translate(
        offset: Offset(MediaQuery.of(context).size.width * _curvedAnimation.value, 0.0),
        child: Container(width: MediaQuery.of(context).size.width,
            child: CustomPaint(painter: _ACEWavePainter())));
  }

  _initAnimations() {
    _waveController = AnimationController(duration: Duration(milliseconds: _duration), vsync: this);
    _curvedAnimation = CurvedAnimation(parent: _waveController, curve: Curves.linear);
    _waveAnimation = Tween(begin: 0.0, end: 1.0).animate(_waveController);
    _waveAnimation.addListener(() => setState(() {}));
    _waveController.forward();
    _waveAnimation.addStatusListener((status) {
      switch (status) {
        case AnimationStatus.completed:
          _waveController.repeat();
          break;
        case AnimationStatus.dismissed:
          _waveController.forward();
          break;
        default:
          break;
      }
    });
  }

  _disposeAnimations() {
    _waveController.dispose();
  }

  @override
  void initState() {
    super.initState();
    _initAnimations();
  }

  @override
  void dispose() {
    _disposeAnimations();
    super.dispose();
  }
}

3. 增加波浪周期

      在执行循环动画之后，发现动画过程中，会有一半是空白的，此时我们增加波浪的周期即可，多绘制一个屏幕的波浪即可，小菜建议前后多绘制两个屏幕的曲线，在循环过程中更流畅；

Path path = Path()
  ..moveTo(0 - size.width, 500)
  ..quadraticBezierTo(size.width / 4 - size.width, 300, size.width / 2 - size.width, 500)
  ..quadraticBezierTo(size.width / 4 * 3 - size.width, 700, size.width - size.width, 500)
  ..quadraticBezierTo(size.width / 4, 300, size.width / 2, 500)
  ..quadraticBezierTo(size.width / 4 * 3, 700, size.width, 500);

canvas.drawPath(path, paint);

4. 调整波浪起始位置

      小菜尝试的曲线是 sin(x) 方式的，起始位置都是 (0.0, 0.0)，然而多条波浪时不会都从起点开始；于是小菜提供了一个初始位置，来错开各波浪展示位置；

Path path = Path()
  ..moveTo(0 - size.width - startOffset, 500)
  ..quadraticBezierTo(size.width / 4 - size.width - startOffset,
      500 - waveHeight, size.width / 2 - size.width - startOffset, 500)
  ..quadraticBezierTo(size.width / 4 * 3 - size.width - startOffset,
      500 + waveHeight, size.width - size.width - startOffset, 500)
  ..quadraticBezierTo(size.width / 4 - startOffset, 500 - waveHeight,
      size.width / 2 - startOffset, 500)
  ..quadraticBezierTo(size.width / 4 * 3 - startOffset, 500 + waveHeight,
      size.width - startOffset, 500)
  ..quadraticBezierTo(size.width / 4 + size.width - startOffset,
      500 - waveHeight, size.width / 2 + size.width - startOffset, 500)
  ..quadraticBezierTo(size.width / 4 * 3 + size.width - startOffset,
      500 + waveHeight, size.width + size.width - startOffset, 500);

5. 调整波浪宽度和峰值

      小菜调整完波浪起始位置之后对于波浪的宽度和峰值也要进行调整，保证每条波浪效果略有不同；

      小菜预先绘制了前中后三个屏幕曲线，在测试过程中，若屏幕并非是曲线周期倍数时，衔接过程中会有空余，如图；

      于是小菜计算波浪完整周期倍数与屏幕宽的差值作为移动点 moveTo 的附加宽度即可；

for (int i = 0; i < _count; i++) {
  path..moveTo(waveWidth * i - size.width - startOffset, 500.0)
    ..quadraticBezierTo(
        _quaterWidth + waveWidth * i - size.width - startOffset,
        500 - waveHeight,
        _quaterWidth * 2 + waveWidth * i - size.width - startOffset,
        500.0)
    ..moveTo(
        _quaterWidth * 2 + waveWidth * i - size.width - startOffset, 500.0)
    ..quadraticBezierTo(
        _quaterWidth * 3 + waveWidth * i - size.width - startOffset,
        500 + waveHeight,
        _quaterWidth * 4 + waveWidth * i - size.width - startOffset,
        500.0)
    ..moveTo(waveWidth * i + startOffset + (plusWidth), 500.0)
    ..quadraticBezierTo(
        _quaterWidth + waveWidth * i + startOffset + plusWidth,
        500 - waveHeight,
        _quaterWidth * 2 + waveWidth * i + startOffset + plusWidth,
        500.0)
    ..moveTo(
        _quaterWidth * 2 + waveWidth * i + startOffset + plusWidth, 500.0)
    ..quadraticBezierTo(
        _quaterWidth * 3 + waveWidth * i + startOffset + plusWidth,
        500 + waveHeight,
        _quaterWidth * 4 + waveWidth * i + startOffset + plusWidth,
        500.0)
    ..moveTo(waveWidth * i - size.width + startOffset, 500.0)
    ..quadraticBezierTo(
        _quaterWidth + waveWidth * i - size.width + startOffset,
        500 - waveHeight,
        _quaterWidth * 2 + waveWidth * i - size.width + startOffset,
        500.0)
    ..moveTo(
        _quaterWidth * 2 + waveWidth * i - size.width + startOffset, 500.0)
    ..quadraticBezierTo(
        _quaterWidth * 3 + waveWidth * i - size.width + startOffset,
        500 + waveHeight,
        _quaterWidth * 4 + waveWidth * i - size.width + startOffset,
        500.0);
}

      至此，一个基本的波浪模型基本完成，但还有很多优化的方面，小菜在下篇中进一步绘制波浪效果；如有错误，请多多指导！

来源： 阿策小和尚