Android Lottie动画使用

一、简介

Lottie 是Airbnb开源的一个面向 iOS、Android、React Native 的动画库，能分析 Adobe After Effects 导出的动画，并且能让原生 App 像使用静态素材一样使用这些动画，完美实现动画效果。

二、Lottie动画文件制作

1.让设计师使用Adobe 的 After Effects(简称 AE)工具(美工一般都会这个)制作这个动画。

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2.在AE中安装一个叫做Bodymovin的插件。下载 bodymovin，解压缩后只需要\build\extension\bodymovin.zxp这个档案就可以

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3.手动安装plugin，以windows系统而言，要先下载 **ExMan Command Line tool **并解压缩。再来把下载的bodymovin压缩后的 bodymovin-master\build\extension 目录下的bodymovin.zxp 这个档案复制进去同一个资料夹。

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4.去找cmd，并以系统管理员身分执行。 5.打“cd C:/ExManCmd_win 所在的路径 “，进入ExManCmd的资料夹中 6.接着打 ExManCmd.exe /install bodymovin.zxp 就完成了

2825714-deaca5473619952c.png | center | 675x441

7.再来进入AE 后，可以在windows/extentions/bodymovin 找到插件，开启后按下Render 就完成了。 重点来了，这时会在你选的Destination Folder目录中生成一个json格式的文件，这个 json 文件描述了该动画的一些关键点的坐标以及运动轨迹。

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三、如何使用Lottie

Lottie支持多平台，使用同一个JSON动画文件，可在不同平台实现相同的效果。支持Android，ios，前段。

1.依赖

在项目的 build.gradle 文件添加依赖

dependencies {  
  compile 'com.airbnb.android:lottie:2.1.0'
}

2.动画文件

第一种方法，将我们所需要的动画文件loading.json保存在app/src/main/assets文件里。第二种方法，网络上AE生成的动画文件。(网络链接)

3.使用

在布局文件中使用

<com.airbnb.lottie.LottieAnimationView
        android:id="@+id/animation_view"
        android:layout_width="400dp"
        android:layout_height="400dp"
        app:lottie_fileName="loading.json"
        app:lottie_loop="true"
        app:lottie_autoPlay="true"/>

使用网络加载AE生成的动画文件json

private void loadUrl(String url) {
    client.newCall(request).enqueue(new Callback() {
        @Override 
        public void onFailure(Call call, IOException e) {

        }

        @Override
        public void onResponse(Call call, Response response) throws IOException {
            if (response.isSuccessful()) {
                try {
                    JSONObject json = new JSONObject(response.body().string());
                    LottieComposition.Factory
                            .fromJson(getResources(), json, new OnCompositionLoadedListener() {
                                @Override
                                public void onCompositionLoaded(LottieComposition composition) {
                                    setComposition(composition);
                                }
                            });
                } catch (JSONException e) {
                }
            }
        }
    });
}

private  void setComposition(LottieComposition composition){
    animation_view.setProgress(0);
    animation_view.loop(true);
    animation_view.setComposition(composition);
    animation_view.playAnimation();
}

四、Lottie实现原理

设计师把一张复杂的图片使用多个图层来表示，每个图层展示一部分内容，图层中的内容也可以拆分为多个元素。拆分元素之后，根据动画需求，可以单独对图层或者图层中的元素做平移、旋转、收缩等动画。

Lottie的使用的资源是需要先通过bodymovin( bodymovin 插件本身是用于网页上呈现各种AE效果的一个开源库)将 Adobe After Effects (AE)生成的aep动画工程文件转换为通用的json格式描述文件。Lottie则负责解析动画的数据，计算每个动画在某个时间点的状态，准确地绘制到屏幕上。

Lottie主要类图：

1504855776525_4203_1504855776749.png | center | 747x355

Lottie对外通过控件LottieAnimationView暴露接口，控制动画。

LottieAnimationView继承自ImageView，通过当前时间绘制canvas显示到界面上。这里有两个关键类：LottieComposition 负责解析json描述文件，把json内容转成Java数据对象；LottieDrawable负责绘制，把LottieComposition转成的数据对象绘制成drawable显示到View上。顺序如下：

1504855810238_4104_1504855810230.jpg | center | 747x116

解析json外部结构 LottieComposition封装整个动画的信息，包括动画大小，动画时长，帧率，用到的图片，字体，图层等等。

{
    "v": "4.6.0",               //bodymovin的版本
    "fr": 29.9700012207031,     //帧率
    "ip": 0,                    //起始关键帧
    "op": 141.000005743048,     //结束关键帧
    "w": 800,                   //动画宽度
    "h": 800,                   //动画高度
    "ddd": 0, 
    "assets": [...]             //资源信息
    "layers": [...]             //图层信息
}

解析图片资源

"assets": [                 //资源信息
    {                       //第一张图片
        "id": "image_0",    //图片id
        "w": 58,            //图片宽度
        "h": 31,            //图片高度
        "u": "images/",     //图片路径
        "p": "img_0.png"    //图片名称
    },
    {...}                   //第n张图片
]

解析图层

"layers": [                 //图层信息
    {                       //第一层动画
        "ddd": 0, 
        "ind": 0,           //layer id 图层 id
        "ty": 4,            //图层类型
        "nm": "center_circle", 
        "ks": {...},        //动画
        "ao": 0, 
        "shapes": [...], 
        "ip": 0,            //inFrame 该图层起始关键帧
        "op": 90,           //outFrame 该图层结束关键帧
        "st": 0,            //startFrame 开始
        "bm": 0, 
        "sr": 1
    }, 
    {...}                   //第n层动画
]

如何动起来 时序图

利用属性动画控制进度，每次进度改变通知到每一层，触发LottieAnimationView重绘。代码如下：

public LottieDrawable() {
    animator.setRepeatCount(0);
    animator.setInterpolator(new LinearInterpolator());
    animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
        @Override
        public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
            if (systemAnimationsAreDisabled) {
                animator.cancel();
                setProgress(1f);
            } else {
                setProgress((float) animation.getAnimatedValue());
            }
        }
    });
}

通过CompositionLayer把进度传递到各个图层

@Override
public void setProgress(@FloatRange(from = 0f, to = 1f) float progress) {
    super.setProgress(progress);
    if (timeRemapping != null) {
        long duration = lottieDrawable.getComposition().getDuration();
        long remappedTime = (long) (timeRemapping.getValue() * 1000);
        progress = remappedTime / (float) duration;
    }
    if (layerModel.getTimeStretch() != 0) {
        progress /= layerModel.getTimeStretch();
    }
    progress -= layerModel.getStartProgress();
    for (int i = layers.size() - 1; i >= 0; i--) {
        layers.get(i).setProgress(progress);
    }
}

通知进度改变

  void setProgress(@FloatRange(from = 0f, to = 1f) float progress) {
    if (progress < getStartDelayProgress()) {
      progress = 0f;
    } else if (progress > getEndProgress()) {
      progress = 1f;
    }

    if (progress == this.progress) {
      return;
    }
    this.progress = progress;

    for (int i = 0; i < listeners.size(); i++) {
      listeners.get(i).onValueChanged();
    }
  }

最终回调到LottieAnimationView的invalidateDrawable

@Override
public void invalidateDrawable(@NonNull Drawable dr) {
    if (getDrawable() == lottieDrawable) {
      // We always want to invalidate the root drawable so it redraws the whole drawable.
      // Eventually it would be great to be able to invalidate just the changed region.
        super.invalidateDrawable(lottieDrawable);
    } else {
      // Otherwise work as regular ImageView
        super.invalidateDrawable(dr);
    }
}

最后触发LottieDrawable重绘

@Override
public void draw(@NonNull Canvas canvas) {
    ...
    matrix.reset();
    matrix.preScale(scale, scale);
    compositionLayer.draw(canvas, matrix, alpha);   //这里会调用所有layer的绘制方法
    if (hasExtraScale) {
        canvas.restore();
    }
}

五、性能

1.官方说明

如果没有mask和mattes，那么性能和内存非常好，没有bitmap创建，大部分操作都是简单的cavas绘制。

如果存在mattes，将会创建2～3个bitmap。bitmap在动画加载到window时被创建，被window删除时回收。所以不宜在RecyclerView中使用包涵mattes或者mask的动画，否则会引起bitmap抖动。除了内存抖动，mattes和mask中必要的bitmap.eraseColor()和canvas.drawBitmap()也会降低动画性能。对于简单的动画，在实际使用时性能不太明显。

如果在列表中使用动画，推荐使用缓存LottieAnimationView.setAnimation(String, CacheStrategy) 。

2.属性动画和Lottie动画对比

Lottie动画在未开启硬件加速的情况下，帧率、内存，CPU都比属性动画差，开启硬件加速后，性能差不多。

3.未开启硬件加速，Lottie动画大小帧率对比

主要耗时在draw方法，绘制区域越小，耗时越小

六、总结

1.劣势

（1）性能不够好—某些动画特效，内存和性能不够好；相对于属性动画，在展示大动画时，帧率较低

2.优势

(1)开发效率高—代码实现简单，更换动画方便，易于调试和维护。

(2)数据源多样性—可从assets,sdcard,网络加载动画资源，能做到不发版本，动态更新

(3)跨平台—设计稿导出一份动画描述文件，android,ios,react native通用

(4) Lottie使用简单，易于上手，非常值得尝试。

七、小技巧

不想使用 LottieAnimationView 的同学可以使用 LottieDrawable 来承载Lottie 动画，使用方法如下


    LottieDrawable tj = new LottieDrawable();
    LottieComposition.Factory.fromInputStream(stream, new OnCompositionLoadedListener() {
        @Override
        public void onCompositionLoaded(@Nullable LottieComposition composition) {
            drawable.setComposition(composition);
        }
    });
    tj.loop(true);

可通过 Sample App 查看设计同学生成的动画的一些性能数据，如帧率等关键因素(笔者在实际项目中拒绝了渲染超过7ms的动画)

八、文末福利

1.Lottie动画库

2.Lottie官方样例