✨WPF编程进阶【7.2】:动画类型(附源码)

目录

引言

[1 线性插值动画](#1 线性插值动画)

[1.1 基本概念](#1.1 基本概念)

[1.2 淡入效果实现](#1.2 淡入效果实现)

[1.3 平移动画效果](#1.3 平移动画效果)

[2 关键帧动画](#2 关键帧动画)

[2.1 关键帧动画概述](#2.1 关键帧动画概述)

[2.2 弹跳矩形动画](#2.2 弹跳矩形动画)

[2.3 平滑弹跳效果优化](#2.3 平滑弹跳效果优化)

[3 路径动画](#3 路径动画)

[3.1 路径动画简介](#3.1 路径动画简介)

[3.2 椭圆路径动画](#3.2 椭圆路径动画)

[4 复杂曲线路径动画示例](#4 复杂曲线路径动画示例)

[4.1 XAML界面设计解析](#4.1 XAML界面设计解析)

[4.1.1. 窗口与资源定义](#4.1.1. 窗口与资源定义)

[4.1.2 渐变色资源定义](#4.1.2 渐变色资源定义)

[4.1.3 自定义按钮样式](#4.1.3 自定义按钮样式)

[4.1.4 主界面布局结构](#4.1.4 主界面布局结构)

[4.1.5 动画画布设计](#4.1.5 动画画布设计)

[4.1.6 控制面板设计](#4.1.6 控制面板设计)

4.2 C#代码逻辑解析

[4.2.1 类成员变量](#4.2.1 类成员变量)

[4.2.2 构造函数与初始化](#4.2.2 构造函数与初始化)

[4.2.3 核心动画创建方法](#4.2.3 核心动画创建方法)

[CreatePathAnimation() - 动画类型分发](#CreatePathAnimation() - 动画类型分发)

[CreateTruePathAnimation() - 精确路径动画](#CreateTruePathAnimation() - 精确路径动画)

[CreateBounceAnimation() - 弹跳效果动画](#CreateBounceAnimation() - 弹跳效果动画)

[CreateRotatingAnimation() - 波浪路径动画](#CreateRotatingAnimation() - 波浪路径动画)

[AddScaleAnimation() - 脉动缩放效果](#AddScaleAnimation() - 脉动缩放效果)

[4.3 动画控制方法](#4.3 动画控制方法)

[4.3.1 StartAnimation() - 启动动画](#4.3.1 StartAnimation() - 启动动画)

[4.3.2 PauseAnimation() - 暂停动画](#4.3.2 PauseAnimation() - 暂停动画)

[4.3.3 ResetButton_Click() - 重置功能](#4.3.3 ResetButton_Click() - 重置功能)

[4.4 参数更新与事件处理](#4.4 参数更新与事件处理)

[4.4.1 UpdateAnimationParameters() - 实时参数更新](#4.4.1 UpdateAnimationParameters() - 实时参数更新)

[4.4.2 UpdateControlValues() - 控件事件绑定](#4.4.2 UpdateControlValues() - 控件事件绑定)

[5. 总结与展望](#5. 总结与展望)


引言

在现代化的用户界面设计中,动画效果已经成为提升用户体验不可或缺的元素。WPF(Windows Presentation Foundation)作为微软推出的图形系统,提供了强大而灵活的动画框架。通过System.Windows.Media.Animation命名空间,开发者可以轻松创建各种吸引人的动画效果。本文将深入探讨WPF中的三种主要动画类型:线性插值动画、关键帧动画和路径动画,通过实用的代码示例帮助读者掌握这些技术。

1 线性插值动画

1.1 基本概念

线性插值动画是WPF中最基础的动画类型,它通过在一定时间内将属性值从起始值平滑过渡到结束值来实现动画效果。WPF提供了17种线性插值动画类,覆盖了常见的数值类型。

线性插值动画类对比表:

动画类名 适用数据类型 典型应用场景
DoubleAnimation 双精度浮点数 透明度、位置、大小变化
ColorAnimation 颜色值 颜色渐变、背景色变化
ThicknessAnimation 边距厚度 控件边距、边框动画
PointAnimation 点坐标 图形位置移动
Int32Animation 整数 计数器动画

1.2 淡入效果实现

下面通过一个文字淡入效果的实例来演示DoubleAnimation的使用:

XML 复制代码
<Window x:Class="WPFAnimationDemo.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="淡入动画演示" Height="350" Width="525">
    <Grid>
        <TextBlock Height="50" Width="220" Foreground="Green" FontSize="36"
                   Name="textBlock1" Text="文字淡入效果"/>
    </Grid>
</Window>
cpp 复制代码
using System;
using System.Windows;
using System.Windows.Media.Animation;

namespace WPFAnimationDemo
{
    public partial class MainWindow : Window
    {
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            Loaded += Window_Loaded;
        }

        private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            // 创建DoubleAnimation实例
            DoubleAnimation fadeInAnimation = new DoubleAnimation()
            {
                From = 0,                    // 起始透明度(完全透明)
                To = 1,                      // 结束透明度(完全不透明)
                Duration = TimeSpan.FromSeconds(3),     // 动画持续时间3秒
                RepeatBehavior = RepeatBehavior.Forever // 无限循环
            };

            // 启动动画,应用于TextBlock的Opacity属性
            textBlock1.BeginAnimation(TextBlock.OpacityProperty, fadeInAnimation);
        }
    }
}

代码解析:

  • DoubleAnimation 用于处理双精度浮点数值的动画

  • FromTo 属性定义了动画的起始和结束值

  • Duration 控制动画完成一个周期所需的时间

  • RepeatBehavior.Forever 使动画无限循环播放

  • BeginAnimation 方法将动画绑定到目标元素的指定属性

1.3 平移动画效果

ThicknessAnimation可以用于创建元素的平移效果:

xml

XML 复制代码
<Window x:Class="WPFAnimationDemo.TranslateAnimationWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="平移动画演示" Height="350" Width="525">
    <Grid>
        <TextBlock Height="50" Foreground="Blue" FontSize="36" 
                   Name="textBlock1" Text="文字平移" 
                   VerticalAlignment="Top" Margin="0,21,0,0"/>
    </Grid>
</Window>

cs

cpp 复制代码
using System;
using System.Windows;
using System.Windows.Media.Animation;

namespace WPFAnimationDemo
{
    public partial class TranslateAnimationWindow : Window
    {
        public TranslateAnimationWindow()
        {
            InitializeComponent();
            Loaded += Window_Loaded;
        }

        private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            ThicknessAnimation translateAnimation = new ThicknessAnimation()
            {
                From = new Thickness(0, 0, 100, 0),    // 起始位置:右缩进100
                To = new Thickness(100, 0, 0, 0),      // 结束位置:左缩进100
                Duration = TimeSpan.FromSeconds(3),     // 动画持续时间3秒
                AutoReverse = true,                     // 自动反向播放
                RepeatBehavior = RepeatBehavior.Forever // 无限循环
            };

            // 启动动画,应用于TextBlock的Margin属性
            textBlock1.BeginAnimation(TextBlock.MarginProperty, translateAnimation);
        }
    }
}

代码解析:

  • ThicknessAnimation 用于处理边距厚度的动画

  • 通过改变Margin属性实现元素的平移效果

  • AutoReverse = true 使动画播放完毕后自动反向播放

  • 这种动画适用于创建滑动菜单、移动提示等效果

2 关键帧动画

2.1 关键帧动画概述

关键帧动画允许开发者在时间轴上的特定点定义属性值,从而实现更复杂的动画效果。WPF提供了22种关键帧动画类,支持更精确的动画控制。

关键帧类型对比表:

关键帧类型 插值方式 适用场景
LinearDoubleKeyFrame 线性插值 匀速运动
SplineDoubleKeyFrame 贝塞尔曲线插值 平滑加速/减速
DiscreteDoubleKeyFrame 离散跳变 突然变化效果

2.2 弹跳矩形动画

下面是一个结合线性动画和关键帧动画的弹跳矩形示例:

xml

XML 复制代码
<Window x:Class="WPFAnimationDemo.BounceAnimationWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="弹跳动画演示" Height="400" Width="600">
    <Canvas Background="LightBlue">
        <Rectangle Name="bounceRectangle" Fill="Red" Width="30" Height="30" 
                   Canvas.Left="0" Canvas.Top="0">
            <Rectangle.Triggers>
                <!-- 当矩形加载后启动动画 -->
                <EventTrigger RoutedEvent="Rectangle.Loaded">
                    <BeginStoryboard>
                        <Storyboard>
                            <!-- 水平移动动画 -->
                            <DoubleAnimation 
                                From="0" To="550" 
                                Duration="0:0:5"
                                Storyboard.TargetProperty="(Canvas.Left)"
                                RepeatBehavior="Forever" 
                                AutoReverse="True"/>
                            
                            <!-- 垂直弹跳关键帧动画 -->
                            <DoubleAnimationUsingKeyFrames 
                                Duration="0:0:2.5" 
                                Storyboard.TargetProperty="(Canvas.Top)" 
                                RepeatBehavior="Forever">
                                <DoubleAnimationUsingKeyFrames.KeyFrames>
                                    <LinearDoubleKeyFrame Value="0" KeyTime="0:0:0"/>
                                    <LinearDoubleKeyFrame Value="300" KeyTime="0:0:0.5"/>
                                    <LinearDoubleKeyFrame Value="0" KeyTime="0:0:1"/>
                                    <LinearDoubleKeyFrame Value="300" KeyTime="0:0:1.5"/>
                                    <LinearDoubleKeyFrame Value="0" KeyTime="0:0:2"/>
                                    <LinearDoubleKeyFrame Value="300" KeyTime="0:0:2.5"/>
                                </DoubleAnimationUsingKeyFrames.KeyFrames>
                            </DoubleAnimationUsingKeyFrames>
                        </Storyboard>
                    </BeginStoryboard>
                </EventTrigger>
            </Rectangle.Triggers>
        </Rectangle>
    </Canvas>
</Window>

代码解析:

  • 使用EventTrigger在元素加载时自动启动动画

  • 水平移动使用简单的DoubleAnimation实现来回运动

  • 垂直弹跳使用DoubleAnimationUsingKeyFrames定义多个关键帧

  • 每个LinearDoubleKeyFrame在特定时间点设置特定的垂直位置

  • 关键帧动画提供了更精确的运动轨迹控制

2.3 平滑弹跳效果优化

使用曲线插值关键帧可以创建更自然的弹跳效果:

xml

XML 复制代码
<Window x:Class="WPFAnimationDemo.SmoothBounceWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="平滑弹跳动画" Height="400" Width="600">
    <Canvas Background="LightGreen">
        <Ellipse Name="bounceBall" Fill="Blue" Width="40" Height="40" 
                 Canvas.Left="0" Canvas.Top="0">
            <Ellipse.Triggers>
                <EventTrigger RoutedEvent="Ellipse.Loaded">
                    <BeginStoryboard>
                        <Storyboard>
                            <!-- 水平移动 -->
                            <DoubleAnimation 
                                From="0" To="550" 
                                Duration="0:0:4"
                                Storyboard.TargetProperty="(Canvas.Left)"
                                RepeatBehavior="Forever"/>
                            
                            <!-- 平滑弹跳效果 -->
                            <DoubleAnimationUsingKeyFrames 
                                Duration="0:0:2" 
                                Storyboard.TargetProperty="(Canvas.Top)" 
                                RepeatBehavior="Forever">
                                <DoubleAnimationUsingKeyFrames.KeyFrames>
                                    <SplineDoubleKeyFrame Value="0" KeyTime="0:0:0" 
                                        KeySpline="0.5,0,1,0.5"/>
                                    <SplineDoubleKeyFrame Value="300" KeyTime="0:0:0.5" 
                                        KeySpline="0,0.5,0.5,1"/>
                                    <SplineDoubleKeyFrame Value="0" KeyTime="0:0:1" 
                                        KeySpline="0.5,0,1,0.5"/>
                                    <SplineDoubleKeyFrame Value="300" KeyTime="0:0:1.5" 
                                        KeySpline="0,0.5,0.5,1"/>
                                    <SplineDoubleKeyFrame Value="0" KeyTime="0:0:2" 
                                        KeySpline="0.5,0,1,0.5"/>
                                </DoubleAnimationUsingKeyFrames.KeyFrames>
                            </DoubleAnimationUsingKeyFrames>
                        </Storyboard>
                    </BeginStoryboard>
                </EventTrigger>
            </Ellipse.Triggers>
        </Ellipse>
    </Canvas>
</Window>

代码解析:

  • SplineDoubleKeyFrame使用贝塞尔曲线控制插值方式

  • KeySpline属性定义控制点的位置,影响动画的加速度

  • 第一个控制点(0.5,0)和第二个控制点(1,0.5)创建先快后慢的效果

  • 这种插值方式模拟了真实的物理弹跳,更加自然

3 路径动画

3.1 路径动画简介

路径动画允许元素沿着预定义的几何路径移动,非常适合创建复杂的运动轨迹。WPF提供了三种路径动画类,其中最常用的是MatrixAnimationUsingPath

路径动画类对比表:

动画类名 输出类型 主要用途
DoubleAnimationUsingPath Double 沿路径提取单个值
PointAnimationUsingPath Point 沿路径移动点
MatrixAnimationUsingPath Matrix 复杂变换和旋转

3.2 椭圆路径动画

创建一个沿椭圆轨迹运动的动画:

xml

XML 复制代码
<Window x:Class="WPFAnimationDemo.PathAnimationWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="路径动画演示" Height="400" Width="500">
    <Grid>
        <Grid.RowDefinitions>
            <RowDefinition Height="*"/>
            <RowDefinition Height="Auto"/>
        </Grid.RowDefinitions>

        <!-- 画布容器 -->
        <Canvas Grid.Row="0" x:Name="animationCanvas" Background="White">
            <!-- 路径可视化 -->
            <Path Stroke="Gray" StrokeThickness="2" StrokeDashArray="2 2">
                <Path.Data>
                    <EllipseGeometry x:Name="ellipsePath" Center="250,150" 
                                   RadiusX="200" RadiusY="100"/>
                </Path.Data>
            </Path>

            <!-- 动画元素 -->
            <Ellipse x:Name="animatedElement" Fill="Red" Width="250" Height="150" 
                    Canvas.Left="0" Canvas.Top="0">
                <Ellipse.RenderTransform>
                    <TranslateTransform x:Name="elementTransform" X="1" Y="-1"/>
                </Ellipse.RenderTransform>
            </Ellipse>
        </Canvas>

        <!-- 控制按钮 -->
        <Button Grid.Row="1" Content="启动路径动画" Height="30" Margin="10" 
                Click="StartAnimation_Click" FontSize="14"/>
    </Grid>
</Window>

csharp

cpp 复制代码
private void StartAnimation_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    // 清除之前的动画
    elementTransform.BeginAnimation(TranslateTransform.XProperty, null);
    elementTransform.BeginAnimation(TranslateTransform.YProperty, null);

    // 创建椭圆路径
    EllipseGeometry ellipse = new EllipseGeometry(new Point(250, 150), 200, 100);
    PathGeometry pathGeometry = ellipse.GetFlattenedPathGeometry();

    // 创建动画
    DoubleAnimationUsingPath xAnimation = new DoubleAnimationUsingPath();
    xAnimation.PathGeometry = pathGeometry;
    xAnimation.Duration = TimeSpan.FromSeconds(8);
    xAnimation.RepeatBehavior = RepeatBehavior.Forever;
    xAnimation.Source = PathAnimationSource.X;

    DoubleAnimationUsingPath yAnimation = new DoubleAnimationUsingPath();
    yAnimation.PathGeometry = pathGeometry;
    yAnimation.Duration = TimeSpan.FromSeconds(8);
    yAnimation.RepeatBehavior = RepeatBehavior.Forever;
    yAnimation.Source = PathAnimationSource.Y;

    // 创建故事板
    Storyboard storyboard = new Storyboard();
    storyboard.Children.Add(xAnimation);
    storyboard.Children.Add(yAnimation);

    // 设置目标
    Storyboard.SetTarget(xAnimation, elementTransform);
    Storyboard.SetTargetProperty(xAnimation, new PropertyPath(TranslateTransform.XProperty));
    
    Storyboard.SetTarget(yAnimation, elementTransform);
    Storyboard.SetTargetProperty(yAnimation, new PropertyPath(TranslateTransform.YProperty));

    // 启动动画
    storyboard.Begin();
}

代码解析:

  • MatrixAnimationUsingPath 使用矩阵变换实现复杂动画

  • DoesRotateWithTangent = true 使元素沿着路径切线方向自动旋转

  • PathGeometry 定义了动画的运动轨迹

  • 这种方法非常适合创建行星轨道、曲线运动等复杂动画

4 复杂曲线路径动画示例

4.1 XAML界面设计解析

4.1.1. 窗口与资源定义

XML 复制代码
<Window x:Class="CurvePathAnimation.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="曲线路径动画示例" Height="600" Width="1100"
        WindowStartupLocation="CenterScreen"
        Background="#1a1a1a">
  • 深色主题 :使用#1a1a1a作为背景色,创建现代感界面

  • 居中显示WindowStartupLocation="CenterScreen"确保窗口在屏幕中央打开

4.1.2 渐变色资源定义

XML 复制代码
<LinearGradientBrush x:Key="BackgroundGradient" StartPoint="0,0" EndPoint="1,1">
    <GradientStop Color="#2c3e50" Offset="0"/>
    <GradientStop Color="#3498db" Offset="1"/>
</LinearGradientBrush>

定义了三种主要渐变色:

  • 背景渐变:深蓝到蓝色的对角线渐变

  • 按钮渐变:红色系的垂直渐变

  • 动画对象渐变:金色系的斜向渐变

4.1.3 自定义按钮样式

XML 复制代码
<Style x:Key="RoundedButtonStyle" TargetType="Button">
    <Setter Property="Background" Value="Transparent"/>
    <Setter Property="Foreground" Value="White"/>
    <Setter Property="BorderThickness" Value="0"/>
    <Setter Property="Template">
        <!-- 自定义模板实现圆角效果 -->
    </Setter>
</Style>

使用ControlTemplate创建无边框圆角按钮,支持鼠标悬停和按下状态变化。

4.1.4 主界面布局结构

采用三行网格布局:

  • 顶部:标题区域,显示应用名称和图标

  • 中部:主要内容区,分为动画画布和控制面板

  • 底部:信息栏,显示技术说明

4.1.5 动画画布设计

XML 复制代码
<Canvas x:Name="AnimationCanvas" Background="Transparent">
    <!-- 曲线路径(可视化) -->
    <Path x:Name="CurvePath" 
          Stroke="#e74c3c" 
          StrokeThickness="2"
          StrokeDashArray="2 2"
          Opacity="0.6">
        <Path.Data>
            <PathGeometry>
                <!-- 贝塞尔曲线路径定义 -->
            </PathGeometry>
        </Path.Data>
    </Path>

    <!-- 动画对象 -->
    <Ellipse x:Name="AnimatedObject" 
             Width="30" 
             Height="30" 
             RenderTransformOrigin="0.5,0.5"
             Fill="{StaticResource AnimatedObjectGradient}">
        <!-- 旋转和缩放变换 -->
        <!-- 阴影效果 -->
    </Ellipse>
</Canvas>

画布包含:

  • 可视化路径:红色虚线显示的贝塞尔曲线

  • 动画对象:带有渐变填充和阴影的圆形

  • 轨迹点:三个不同颜色的小圆点(用于显示轨迹)

4.1.6 控制面板设计

控制面板提供丰富的交互控制:

  • 速度控制滑块:调整动画播放速度(0.5x-5x)

  • 大小控制滑块:调整动画对象尺寸(0.5x-3x)

  • 动画类型选择:三种不同动画效果

  • 控制按钮:开始/暂停和重置功能

  • 状态显示:实时显示动画状态和进度

4.2 C#代码逻辑解析

4.2.1 类成员变量

cpp 复制代码
private Storyboard animationStoryboard;
private bool isAnimating = false;
  • animationStoryboard:主动画故事板,管理所有动画时间线

  • isAnimating:动画状态标志,用于控制播放/暂停

4.2.2 构造函数与初始化

cpp 复制代码
public MainWindow()
{
    InitializeComponent();
    animationStoryboard = new Storyboard();
    InitializeAnimation();
    UpdateControlValues();
}

功能说明

  • 初始化组件和故事板实例

  • 调用动画初始化方法

  • 设置控件事件处理

4.2.3 核心动画创建方法

CreatePathAnimation() - 动画类型分发
cpp 复制代码
private void CreatePathAnimation()
{
    animationStoryboard.Children.Clear();
    
    switch (AnimationTypeComboBox.SelectedIndex)
    {
        case 0: CreateTruePathAnimation(); break;  // 平滑曲线运动
        case 1: CreateBounceAnimation(); break;    // 弹跳效果
        case 2: CreateRotatingAnimation(); break;  // 旋转前进
    }
}

根据用户选择的动画类型调用相应的创建方法。

CreateTruePathAnimation() - 精确路径动画
cpp 复制代码
private void CreateTruePathAnimation()
{
    // 创建X坐标路径动画
    DoubleAnimationUsingPath pathAnimationX = new DoubleAnimationUsingPath();
    pathAnimationX.PathGeometry = (PathGeometry)CurvePath.Data;
    pathAnimationX.Source = PathAnimationSource.X;
    pathAnimationX.Duration = new Duration(TimeSpan.FromSeconds(3));

    // 创建Y坐标路径动画
    DoubleAnimationUsingPath pathAnimationY = new DoubleAnimationUsingPath();
    pathAnimationY.PathGeometry = (PathGeometry)CurvePath.Data;
    pathAnimationY.Source = PathAnimationSource.Y;
    pathAnimationY.Duration = new Duration(TimeSpan.FromSeconds(3));

    // 设置动画目标属性
    Storyboard.SetTarget(pathAnimationX, AnimatedObject);
    Storyboard.SetTargetProperty(pathAnimationX, new PropertyPath("(Canvas.Left)"));
    
    // 添加到故事板
    animationStoryboard.Children.Add(pathAnimationX);
    animationStoryboard.Children.Add(pathAnimationY);
    
    // 添加旋转和缩放动画
    AddRotationAnimation(1.5, 360);
    AddScaleAnimation();
}

技术要点

  • 使用DoubleAnimationUsingPath实现精确的路径跟随

  • 分别控制X和Y坐标的动画

  • 路径数据来自XAML中定义的贝塞尔曲线

CreateBounceAnimation() - 弹跳效果动画
cpp 复制代码
private void CreateBounceAnimation()
{
    // 创建弹跳路径几何
    PathGeometry bounceGeometry = new PathGeometry();
    PathFigure bounceFigure = new PathFigure();
    bounceFigure.StartPoint = new Point(50, 300);

    // 构建弹跳路径点序列
    PolyLineSegment bounceSegment = new PolyLineSegment();
    bounceSegment.Points.Add(new Point(150, 100));  // 第一个高点
    bounceSegment.Points.Add(new Point(200, 300));  // 落回
    bounceSegment.Points.Add(new Point(250, 150));  // 第二个高点
    // ... 更多弹跳点
}

特点

  • 使用PolyLineSegment创建连续的折线段模拟弹跳

  • 高度逐渐减小的弹跳序列

  • 更快的旋转速度(720度/2秒)增强动感

CreateRotatingAnimation() - 波浪路径动画
cpp 复制代码
private void CreateRotatingAnimation()
{
    // 使用正弦函数生成波浪路径
    for (int i = 1; i <= 20; i++)
    {
        double x = 50 + i * 35; // 均匀分布X坐标
        double y = 300 + 150 * Math.Sin(i * Math.PI / 5); // 正弦波Y坐标
        waveSegment.Points.Add(new Point(x, y));
    }
    
    // 更快的旋转(1080度/1秒)
    AddRotationAnimation(1, 1080);
}

数学原理

  • 使用正弦函数y = A * sin(ωx + φ)生成波浪路径

  • 振幅A=150,角频率ω=π/5,产生规律的波浪效果

AddScaleAnimation() - 脉动缩放效果
cpp 复制代码
private void AddScaleAnimation()
{
    DoubleAnimation scaleXAnimation = new DoubleAnimation();
    scaleXAnimation.From = 1;
    scaleXAnimation.To = 1.3;
    scaleXAnimation.Duration = new Duration(TimeSpan.FromSeconds(0.6));
    scaleXAnimation.AutoReverse = true;      // 自动反向
    scaleXAnimation.RepeatBehavior = RepeatBehavior.Forever; // 无限循环
}

效果特点

  • 从原始大小缩放到1.3倍

  • AutoReverse=true实现平滑的脉动效果

  • 0.6秒的周期创造舒适的视觉节奏

4.3 动画控制方法

4.3.1 StartAnimation() - 启动动画

cpp 复制代码
private void StartAnimation()
{
    if (animationStoryboard.Children.Count == 0)
    {
        CreatePathAnimation(); // 按需创建动画
    }
    
    UpdateAnimationParameters(); // 应用当前参数
    animationStoryboard.Begin(this, true); // 开始动画
    isAnimating = true;
    StartButton.Content = "暂停动画";
    UpdateStatus("动画运行中...");
}

4.3.2 PauseAnimation() - 暂停动画

cpp 复制代码
private void PauseAnimation()
{
    animationStoryboard.Pause(this);
    isAnimating = false;
    StartButton.Content = "继续动画";
    UpdateStatus("动画已暂停");
}

4.3.3 ResetButton_Click() - 重置功能

cpp 复制代码
private void ResetButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    animationStoryboard.Stop(this);
    isAnimating = false;
    StartButton.Content = "开始动画";
    ResetObjectPosition(); // 重置到起始位置
    UpdateStatus("已重置");
    AnimationProgress.Value = 0;
    
    animationStoryboard.Children.Clear(); // 清除动画以便重新创建
}

4.4 参数更新与事件处理

4.4.1 UpdateAnimationParameters() - 实时参数更新

cpp 复制代码
private void UpdateAnimationParameters()
{
    // 更新动画速度
    double speed = SpeedSlider.Value;
    animationStoryboard.SetSpeedRatio(this, speed);

    // 更新对象大小
    double size = SizeSlider.Value;
    AnimatedObject.Width = 30 * size;
    AnimatedObject.Height = 30 * size;
}

4.4.2 UpdateControlValues() - 控件事件绑定

cpp 复制代码
private void UpdateControlValues()
{
    // 速度滑块事件
    SpeedSlider.ValueChanged += (s, e) =>
    {
        SpeedValueText.Text = $"速度: {SpeedSlider.Value:F1}x";
        if (isAnimating) UpdateAnimationParameters();
    };

    // 动画类型切换事件
    AnimationTypeComboBox.SelectionChanged += (s, e) =>
    {
        if (isAnimating)
        {
            animationStoryboard.Stop(this);
            CreatePathAnimation(); // 重新创建动画
            animationStoryboard.Begin(this, true);
        }
    };
}

总结

  1. 真正的路径动画 :使用DoubleAnimationUsingPath实现精确的曲线路径跟随

  2. 多种动画效果 :平滑曲线、弹跳效果、波浪路径三种不同风格

  3. 实时参数控制 :速度、大小可实时调整,立即生效

  4. 复合动画效果 :路径移动 + 旋转 + 缩放,创造丰富的视觉体验

  5. 完整的生命周期管理:正确的开始、暂停、重置和资源释放

5. 总结与展望

WPF动画系统提供了强大而灵活的工具集,能够满足从简单到复杂的各种动画需求。通过本文的介绍,我们了解了三种主要动画类型的特点和应用场景:

  1. 线性插值动画:适合简单的属性过渡,实现简单、性能高效

  2. 关键帧动画:提供精确的时间点控制,支持复杂的动画序列

  3. 路径动画:实现复杂的运动轨迹,适合需要精确路径控制的场景

在实际开发中,可以根据具体需求选择合适的动画类型,甚至可以组合使用多种动画来创建更丰富的效果。随着技术的不断发展,WPF动画在用户体验设计中的重要性将越来越突出。

🎬 WPF动画类型的精髓在于分层设计思维:基础动画解决单一属性变化,关键帧实现多段控制,路径动画突破线性束缚,而故事板则负责全局调度。这种模块化设计让开发者能够像搭积木一样,自由组合出从简洁到复杂的各类动效。

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