Android高级图片滚动控件实现3D版图片轮播器
大家好，好久不见了，最近由于工作特别繁忙，已经有一个多月的时间没写博客了，我也是深感惭愧。那么今天的这篇既然是阔别了一个多月的文章，当然要带来更加给力点的内容了，那么话不多说，赶快进入到今天的正题吧。
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说到图片轮播器，很多的Android应用中都会带有这个功能，比如说网易新闻、淘宝等。最新我们公司的一款应用也加入了这个功能，并且在图片轮播的基础上还增加了三维立体的效果，但比较遗憾的是，整体效果并不理想，用户体验性比较糟糕。因此，我就花了点时间去编写了一个效果更好的3D图片轮播器，自我感觉还是比较满意的，这里果断写一篇博客来分享给大家。
首先来介绍一下实现原理吧，传统的图片轮播器在一个界面上只会显示一张图片，要用手指进行左右滑动才能看到其它的图片。这里我们将思维发散一下，允许在一个界面上同时显示三张图片，再通过Camera的方式对左右的两张图进行3D旋转，这样就能制作出一种立体的图片轮播器了，原理示意图如下所示：
对图片进行立体操作还是要使用到Camera技术，如果你对这个技术还不太熟悉，可以到网上搜一些相关资料，或者参考我前面的一篇文章：Android实现中轴旋转特效 Android制作别样的图片浏览器 。
那么我们现在就开始动手吧，首先新建一个Android项目，起名叫做ImageSwitchViewTest。
然后新建一个Image3DView继承自ImageView，它会继承ImageView的所有属性，并且加入3D旋转的功能，代码如下所示：
public class Image3DView extends ImageView {
/**
* 旋转角度的基准值
*/
private static final float BASE_DEGREE = 50f;
/**
* 旋转深度的基准值
*/
private static final float BASE_DEEP = 150f;
private Camera mCamera;
private Matrix mMaxtrix;
private Bitmap mBitmap;
/**
* 当前图片对应的下标
*/
private int mIndex;
/**
* 在前图片在X轴方向滚动的距离
*/
private int mScrollX;
/**
* Image3DSwitchView控件的宽度
*/
private int mLayoutWidth;
/**
* 当前图片的宽度
*/
private int mWidth;
/**
* 当前旋转的角度
*/
private float mRotateDegree;
/**
* 旋转的中心点
*/
private float mDx;
/**
* 旋转的深度
*/
private float mDeep;
public Image3DView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
mCamera = new Camera();
mMaxtrix = new Matrix();
}
/**
* 初始化Image3DView所需要的信息，包括图片宽度，截取背景图等。
*/
public void initImageViewBitmap() {
if (mBitmap == null) {
setDrawingCacheEnabled(true);
buildDrawingCache();
mBitmap = getDrawingCache();
}
mLayoutWidth = Image3DSwitchView.mWidth;
mWidth = getWidth() + Image3DSwitchView.IMAGE_PADDING * 2;
}
/**
* 设置旋转角度。
*
* @param index
* 当前图片的下标
* @param scrollX
* 当前图片在X轴方向滚动的距离
*/
public void setRotateData(int index, int scrollX) {
mIndex = index;
mScrollX = scrollX;
}
/**
* 回收当前的Bitmap对象，以释放内存。
*/
public void recycleBitmap() {
if (mBitmap != null && !mBitmap.isRecycled()) {
mBitmap.recycle();
}
}
@Override
public void setImageResource(int resId) {
super.setImageResource(resId);
mBitmap = null;
initImageViewBitmap();
}
@Override
public void setImageBitmap(Bitmap bm) {
super.setImageBitmap(bm);
mBitmap = null;
initImageViewBitmap();
}
@Override
public void setImageDrawable(Drawable drawable) {
super.setImageDrawable(drawable);
mBitmap = null;
initImageViewBitmap();
}
@Override
public void setImageURI(Uri uri) {
super.setImageURI(uri);
mBitmap = null;
initImageViewBitmap();
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
if (mBitmap == null) {
// 如果Bitmap对象还不存在，先使用父类的onDraw方法进行绘制
super.onDraw(canvas);
} else {
if (isImageVisible()) {
// 绘图时需要注意，只有当图片可见的时候才进行绘制，这样可以节省运算效率
computeRotateData();
mCamera.save();
mCamera.translate(0.0f, 0.0f, mDeep);
mCamera.rotateY(mRotateDegree);
mCamera.getMatrix(mMaxtrix);
mCamera.restore();
mMaxtrix.preTranslate(-mDx, -getHeight() / 2);
mMaxtrix.postTranslate(mDx, getHeight() / 2);
canvas.drawBitmap(mBitmap, mMaxtrix, null);
}
}
}
/**
* 在这里计算所有旋转所需要的数据。
*/
private void computeRotateData() {
float degreePerPix = BASE_DEGREE / mWidth;
float deepPerPix = BASE_DEEP / ((mLayoutWidth - mWidth) / 2);
switch (mIndex) {
case 0:
mDx = mWidth;
mRotateDegree = 360f - (2 * mWidth + mScrollX) * degreePerPix;
if (mScrollX < -mWidth) {
mDeep = 0;
} else {
mDeep = (mWidth + mScrollX) * deepPerPix;
}
break;
case 1:
if (mScrollX > 0) {
mDx = mWidth;
mRotateDegree = (360f - BASE_DEGREE) - mScrollX * degreePerPix;
mDeep = mScrollX * deepPerPix;
} else {
if (mScrollX < -mWidth) {
mDx = -Image3DSwitchView.IMAGE_PADDING * 2;
mRotateDegree = (-mScrollX - mWidth) * degreePerPix;
} else {
mDx = mWidth;
mRotateDegree = 360f - (mWidth + mScrollX) * degreePerPix;
}
mDeep = 0;
}
break;
case 2:
if (mScrollX > 0) {
mDx = mWidth;
mRotateDegree = 360f - mScrollX * degreePerPix;
mDeep = 0;
if (mScrollX > mWidth) {
mDeep = (mScrollX - mWidth) * deepPerPix;
}
} else {
mDx = -Image3DSwitchView.IMAGE_PADDING * 2;
mRotateDegree = -mScrollX * degreePerPix;
mDeep = 0;
if (mScrollX < -mWidth) {
mDeep = -(mWidth + mScrollX) * deepPerPix;
}
}
break;
case 3:
if (mScrollX < 0) {
mDx = -Image3DSwitchView.IMAGE_PADDING * 2;
mRotateDegree = BASE_DEGREE - mScrollX * degreePerPix;
mDeep = -mScrollX * deepPerPix;
} else {
if (mScrollX > mWidth) {
mDx = mWidth;
mRotateDegree = 360f - (mScrollX - mWidth) * degreePerPix;
} else {
mDx = -Image3DSwitchView.IMAGE_PADDING * 2;
mRotateDegree = BASE_DEGREE - mScrollX * degreePerPix;
}
mDeep = 0;
}
break;
case 4:
mDx = -Image3DSwitchView.IMAGE_PADDING * 2;
mRotateDegree = (2 * mWidth - mScrollX) * degreePerPix;
if (mScrollX > mWidth) {
mDeep = 0;
} else {
mDeep = (mWidth - mScrollX) * deepPerPix;
}
break;
}
}
/**
* 判断当前图片是否可见。
*
* @return 当前图片可见返回true，不可见返回false。
*/
private boolean isImageVisible() {
boolean isVisible = false;
switch (mIndex) {
case 0:
if (mScrollX < (mLayoutWidth - mWidth) / 2 - mWidth) {
isVisible = true;
} else {
isVisible = false;
}
break;
case 1:
if (mScrollX > (mLayoutWidth - mWidth) / 2) {
isVisible = false;
} else {
isVisible = true;
}
break;
case 2:
if (mScrollX > mLayoutWidth / 2 + mWidth / 2
|| mScrollX < -mLayoutWidth / 2 - mWidth / 2) {
isVisible = false;
} else {
isVisible = true;
}
break;
case 3:
if (mScrollX < -(mLayoutWidth - mWidth) / 2) {
isVisible = false;
} else {
isVisible = true;
}
break;
case 4:
if (mScrollX > mWidth - (mLayoutWidth - mWidth) / 2) {
isVisible = true;
} else {
isVisible = false;
}
break;
}
return isVisible;
}
} 这段代码比较长，也比较复杂的，我们慢慢来分析。在Image3DView的构造函数中初始化了一个Camera和Matrix对象，用于在后面对图片进行3D操作。然后在initImageViewBitmap()方法中初始化了一些必要的信息，比如对当前图片进行截图，以用于后续的立体操作，得到当前图片的宽度等。
然后还提供了一个setRotateData()方法，用于设置当前图片的下标和滚动距离，有了这两样数据就可以通过computeRotateData()方法来计算旋转角度的一些数据，以及通过isImageVisible()方法来判断出当前图片是否可见了，具体详细的算法逻辑你可以阅读代码来慢慢分析。
接下来当图片需要绘制到屏幕上的时候就会调用onDraw()方法，在onDraw()方法中会进行判断，如果当前图片可见就调用computeRotateData()方法来计算旋转时所需要的各种数据，之后再通过Camera和Matrix来执行旋转操作就可以了。
接着新建一个Image3DSwitchView继承自ViewGroup，代码如下所示：
public class Image3DSwitchView extends ViewGroup {
/**
* 图片左右两边的空白间距
*/
public static final int IMAGE_PADDING = 10;
private static final int TOUCH_STATE_REST = 0;
private static final int TOUCH_STATE_SCROLLING = 1;
/**
* 滚动到下一张图片的速度
*/
private static final int SNAP_VELOCITY = 600;
/**
* 表示滚动到下一张图片这个动作
*/
private static final int SCROLL_NEXT = 0;
/**
* 表示滚动到上一张图片这个动作
*/
private static final int SCROLL_PREVIOUS = 1;
/**
* 表示滚动回原图片这个动作
*/
private static final int SCROLL_BACK = 2;
private static Handler handler = new Handler();
/**
* 控件宽度
*/
public static int mWidth;
private VelocityTracker mVelocityTracker;
private Scroller mScroller;
/**
* 图片滚动监听器，当图片发生滚动时回调这个接口
*/
private OnImageSwitchListener mListener;
/**
* 记录当前的触摸状态
*/
private int mTouchState = TOUCH_STATE_REST;
/**
* 记录被判定为滚动运动的最小滚动值
*/
private int mTouchSlop;
/**
* 记录控件高度
*/
private int mHeight;
/**
* 记录每张图片的宽度
*/
private int mImageWidth;
/**
* 记录图片的总数量
*/
private int mCount;
/**
* 记录当前显示图片的坐标
*/
private int mCurrentImage;
/**
* 记录上次触摸的横坐标值
*/
private float mLastMotionX;
/**
* 是否强制重新布局
*/
private boolean forceToRelayout;
private int[] mItems;
public Image3DSwitchView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
mTouchSlop = ViewConfiguration.get(getContext()).getScaledTouchSlop();
mScroller = new Scroller(context);
}
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
if (changed || forceToRelayout) {
mCount = getChildCount();
// 图片数量必须大于5，不然无法正常显示
if (mCount < 5) {
return;
}
mWidth = getMeasuredWidth();
mHeight = getMeasuredHeight();
// 每张图片的宽度设定为控件宽度的百分之六十
mImageWidth = (int) (mWidth * 0.6);
if (mCurrentImage >= 0 && mCurrentImage < mCount) {
mScroller.abortAnimation();
setScrollX(0);
int left = -mImageWidth * 2 + (mWidth - mImageWidth) / 2;
// 分别获取每个位置上应该显示的图片下标
int[] items = { getIndexForItem(1), getIndexForItem(2),
getIndexForItem(3), getIndexForItem(4),
getIndexForItem(5) };
mItems = items;
// 通过循环为每张图片设定位置
for (int i = 0; i < items.length; i++) {
Image3DView childView = (Image3DView) getChildAt(items[i]);
childView.layout(left + IMAGE_PADDING, 0, left
+ mImageWidth - IMAGE_PADDING, mHeight);
childView.initImageViewBitmap();
left = left + mImageWidth;
}
refreshImageShowing();
}
forceToRelayout = false;
}
}
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
if (mScroller.isFinished()) {
if (mVelocityTracker == null) {
mVelocityTracker = VelocityTracker.obtain();
}
mVelocityTracker.addMovement(event);
int action = event.getAction();
float x = event.getX();
switch (action) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
// 记录按下时的横坐标
mLastMotionX = x;
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
int disX = (int) (mLastMotionX - x);
mLastMotionX = x;
scrollBy(disX, 0);
// 当发生移动时刷新图片的显示状态
refreshImageShowing();
break;
case MotionEvent.ACTION_UP:
mVelocityTracker.computeCurrentVelocity(1000);
int velocityX = (int) mVelocityTracker.getXVelocity();
if (shouldScrollToNext(velocityX)) {
// 滚动到下一张图
scrollToNext();
} else if (shouldScrollToPrevious(velocityX)) {
// 滚动到上一张图
scrollToPrevious();
} else {
// 滚动回当前图片
scrollBack();
}
if (mVelocityTracker != null) {
mVelocityTracker.recycle();
mVelocityTracker = null;
}
break;
}
}
return true;
}
/**
* 根据当前的触摸状态来决定是否屏蔽子控件的交互能力。
*/
@Override
public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev) {
int action = ev.getAction();
if ((action == MotionEvent.ACTION_MOVE)
&& (mTouchState != TOUCH_STATE_REST)) {
return true;
}
float x = ev.getX();
switch (action) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
mLastMotionX = x;
mTouchState = TOUCH_STATE_REST;
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
int xDiff = (int) Math.abs(mLastMotionX - x);
if (xDiff > mTouchSlop) {
mTouchState = TOUCH_STATE_SCROLLING;
}
break;
case MotionEvent.ACTION_UP:
default:
mTouchState = TOUCH_STATE_REST;
break;
}
return mTouchState != TOUCH_STATE_REST;
}
@Override
public void computeScroll() {
if (mScroller.computeScrollOffset()) {
scrollTo(mScroller.getCurrX(), mScroller.getCurrY());
refreshImageShowing();
postInvalidate();
}
}
/**
* 设置图片滚动的监听器，每当有图片滚动时会回调此接口。
*
* @param listener
* 图片滚动监听器
*/
public void setOnImageSwitchListener(OnImageSwitchListener listener) {
mListener = listener;
}
/**
* 设置当前显示图片的下标，注意如果该值小于零或大于等于图片的总数量，图片则无法正常显示。
*
* @param currentImage
* 图片的下标
*/
public void setCurrentImage(int currentImage) {
mCurrentImage = currentImage;
requestLayout();
}
/**
* 滚动到下一张图片。
*/
public void scrollToNext() {
if (mScroller.isFinished()) {
int disX = mImageWidth - getScrollX();
checkImageSwitchBorder(SCROLL_NEXT);
if (mListener != null) {
mListener.onImageSwitch(mCurrentImage);
}
beginScroll(getScrollX(), 0, disX, 0, SCROLL_NEXT);
}
}
/**
* 滚动到上一张图片。
*/
public void scrollToPrevious() {
if (mScroller.isFinished()) {
int disX = -mImageWidth - getScrollX();
checkImageSwitchBorder(SCROLL_PREVIOUS);
if (mListener != null) {
mListener.onImageSwitch(mCurrentImage);
}
beginScroll(getScrollX(), 0, disX, 0, SCROLL_PREVIOUS);
}
}
/**
* 滚动回原图片。
*/
public void scrollBack() {
if (mScroller.isFinished()) {
beginScroll(getScrollX(), 0, -getScrollX(), 0, SCROLL_BACK);
}
}
/**
* 回收所有图片对象，释放内存。
*/
public void clear() {
for (int i = 0; i < mCount; i++) {
Image3DView childView = (Image3DView) getChildAt(i);
childView.recycleBitmap();
}
}
/**
* 让控件中的所有图片开始滚动。
*/
private void beginScroll(int startX, int startY, int dx, int dy,
final int action) {
int duration = (int) (700f / mImageWidth * Math.abs(dx));
mScroller.startScroll(startX, startY, dx, dy, duration);
invalidate();
handler.postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
if (action == SCROLL_NEXT || action == SCROLL_PREVIOUS) {
forceToRelayout = true;
requestLayout();
}
}
}, duration);
}
/**
* 根据当前图片的下标和传入的item参数，来判断item位置上应该显示哪张图片。
*
* @param item
* 取值范围是1-5
* @return 对应item位置上应该显示哪张图片。
*/
private int getIndexForItem(int item) {
int index = -1;
index = mCurrentImage + item - 3;
while (index < 0) {
index = index + mCount;
}
while (index > mCount - 1) {
index = index - mCount;
}
return index;
}
/**
* 刷新所有图片的显示状态，包括当前的旋转角度。
*/
private void refreshImageShowing() {
for (int i = 0; i < mItems.length; i++) {
Image3DView childView = (Image3DView) getChildAt(mItems[i]);
childView.setRotateData(i, getScrollX());
childView.invalidate();
}
}
/**
* 检查图片的边界，防止图片的下标超出规定范围。
*/
private void checkImageSwitchBorder(int action) {
if (action == SCROLL_NEXT && ++mCurrentImage >= mCount) {
mCurrentImage = 0;
} else if (action == SCROLL_PREVIOUS && --mCurrentImage < 0) {
mCurrentImage = mCount - 1;
}
}
/**
* 判断是否应该滚动到下一张图片。
*/
private boolean shouldScrollToNext(int velocityX) {
return velocityX < -SNAP_VELOCITY || getScrollX() > mImageWidth / 2;
}
/**
* 判断是否应该滚动到上一张图片。
*/
private boolean shouldScrollToPrevious(int velocityX) {
return velocityX > SNAP_VELOCITY || getScrollX() < -mImageWidth / 2;
}
/**
* 图片滚动的监听器
*/
public interface OnImageSwitchListener {
/**
* 当图片滚动时会回调此方法
*
* @param currentImage
* 当前图片的坐标
*/
void onImageSwitch(int currentImage);
}
}
这段代码也比较长，我们来一点点进行分析。在onLayout()方法首先要判断子视图个数是不是大于等于5，如果不足5个则图片轮播器无法正常显示，直接return掉。如果大于等于5个，就会通过一个for循环来为每个子视图分配显示的位置，而每个子视图都是一个Image3DView，在for循环中又会调用Image3DView的initImageViewBitmap()方法来为每个控件执行初始化操作，之后会调用refreshImageShowing()方法来刷新图片的显示状态。
接着当手指在Image3DSwitchView控件上滑动的时候就会进入到onTouchEvent()方法中，当手指按下时会记录按下时的横坐标，然后当手指滑动时会计算出滑动的距离，并调用scrollBy()方法来进行滚动，当手指离开屏幕时会距离当前滑动的距离和速度来决定，是滚动到下一张图片，还是滚动到上一张图片，还是滚动回原图片。分别调用的方法是scrollToNext()、scrollToPrevious()和scrollBack()。
在scrollToNext()方法中会先计算一下还需滚动的距离，然后进行一下边界检查，防止当前图片的下标超出合理范围，接着会调用beginScroll()方法来进行滚动。在beginScroll()方法中其实就是调用了Scroller的startScroll()方法来执行滚动操作的，当滚动结束后还会调用requestLayout()方法来要求重新布局，之后onLayout()方法就会重新执行，每个图片的位置也就会跟着改变了。至于scrollToPrevious()和scrollBack()方法的原理也是一样的，这里就不再重复分析了。
那么在onLayout()方法的最后调用的refreshImageShowing()方法到底执行了什么操作呢？其实就是遍历了一下每个Image3DView控件，然后调用它的setRotateData()方法，并把图片的下标和滚动距离传进去，这样每张图片就知道应该如何进行旋转了。
另外一些其它的细节就不在这里讲解了，注释写的还是比较详细的，你可以慢慢地去分析和理解。
那么下面我们来看下如何使用Image3DSwitchView这个控件吧，打开或新建activity_main.xml作为程序的主布局文件，代码如下所示：
可以看到，这里我们引入了一个Image3DSwitchView控件，然后在这个控件下面又添加了7个Image3DView控件，每个Image3DView其实就是一个ImageView，因此我们可以通过android:src属于给它指定一张图片。注意前面也说过了，Image3DSwitchView控件下的子控件必须大于等于5个，不然将无法正常显示。
代码到这里就写得差不多了，现在运行一下程序就可以看到一个3D版的图片轮播器，使用手指进行滑动可以查看更多的图片，如下图所示：
怎么样？效果还是非常不错的吧！除此之外，Image3DSwitchView中还提供了setCurrentImage()方法和setOnImageSwitchListener()方法，分别可用于设置当前显示哪张图片，以及设置图片滚动的监听器，有了这些方法，你可以更加轻松地在Image3DSwitchView的基础上进行扩展，比如说加入页签显示功能等。
好了，今天的讲解就到这里，有疑问的朋友可以在下面留言（不过最近工作着实繁忙，恐怕无法一一回复大家）。
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