HarmonyOS 5 极致动效实验室:粒子动画与高性能特效

大家好,我是不想掉发的鸿蒙开发工程师城中的雾。

不知不觉,我们的《极致动效实验室》系列已经来到了最后一期。在之前的文章中,我们学会了控制一个组件、一群组件甚至手绘图形的运动。

但如果产品经理提了这样一个需求:"我要直播间那种漫天飞舞的点赞气泡,要有几百个,还要不卡顿!最好还能像烟花一样炸开!"

这时候,传统的 animateTo 或者 Canvas 循环绘制实现起来会比较困难。计算量太大会导致主线程阻塞,手机发烫。

为了解决这个问题,HarmonyOS 提供了原生的 Particle (粒子) 组件。它将大量的微小图形交给 GPU 批量渲染,即使同屏几千个粒子也能保持高帧运行。

1. 什么是粒子动画?

粒子动画是计算机图形学中用于模拟模糊物体的技术。

  • 适用场景:火、爆炸、烟、水流、火花、落叶、云、雾、雪、尘等。
  • 核心思想 :不再精确控制每一个点,而是定义"一群点"的统计学规律(发射源、初速度范围、加速度、生命周期、颜色渐变等)。

在 ArkUI 中,Particle 是一个声明式组件,你只需要配置参数,剩下的物理计算全交给系统底层。

2. 核心参数拆解

一个标准的粒子效果由以下几个要素构成:

2.1 发射器 (Emitter)

  • 位置:粒子从哪里出来?(点、线、矩形区域)。
  • 频率 :一秒钟喷多少个?(emitRate)
  • 形状:粒子长什么样?(可以用图片资源)。

2.2 运动模型 (Motion)

  • 速度 (Velocity):初速度是多少?方向偏转角度是多少?
  • 加速度 (Acceleration):有没有重力?有没有风?

2.3 外观演变 (Appearance)

  • 颜色 (Color):从出生到死亡,颜色怎么变?
  • 大小 (Scale):是变大还是变小?
  • 透明度 (Opacity):通常是淡入淡出。

3. 实战一:沉浸式天气

这是粒子动画最基础的用法

3.1 暴雨:利用 Scale 拉伸

真实的雨滴在高速下落时人眼看到的是线条。我们可以通过 scale 属性,将圆点粒子在 Y 轴拉伸,模拟"雨丝"效果。

3.2 飞雪:模拟风的扰动

雪花是很轻的,会受风力影响左右飘忽。我们可以利用 acceleration.angle 的随机更新器来实现。

复制代码
// 暴雨配置核心代码
Particle({ 
  particles: [{
    emitter: {
      particle: { type: ParticleType.POINT, config: { radius: 1 } },
      emitRate: 600, // 倾盆大雨
      size: ['100%', 1] // 顶部发射
    },
    scale: {
      range: [1.0, 1.0], // Y轴保持拉伸,X轴不变
      updater: {
          type: ParticleUpdater.CURVE,
          // 这里的配置稍微 trick 一些,实际开发中通常配合图片资源
          config: [{ from: 1, to: 1, ... }] 
      }
    },
    velocity: {
      speed: [1500, 2000], // 极高速度
      angle: [85, 95] // 稍微有点侧风
    }
  }]
})

4. 实战二:直播点赞气泡

直播间右下角冒出的气泡,这里我们需要实现**"自动氛围""疯狂点赞"**的结合。

关键策略

  1. 自动流 :默认 emitRate 设为 20,营造持续的热度。

  2. 点击爆发 :点击按钮时,瞬间将 emitRate 提至 1000,持续 200ms 后恢复。

  3. 大容量池 :粒子 count 必须设大(如 3000),防止高频发射时粒子池耗尽导致断流。

    @ComponentV2
    struct LikeBubbleDemo {
    // 控制发射率:20 (常态) -> 1000 (爆发)
    @Local bubbleEmitRate: number = 20;

    build() {
    Stack() {
    Particle({
    particles: [{
    emitter: {
    particle: {
    count: 3000, // [关键]:大容量防断流
    lifetime: 3500
    },
    emitRate: this.bubbleEmitRate, // [关键]:绑定状态
    position: ['85%', '90%']
    },
    // ... 颜色、速度配置 ...
    }]
    })

    复制代码
       // 交互按钮
       Button().onClick(() => {
         // 瞬间加速
         this.bubbleEmitRate = 1000;
         // 短时间后恢复
         setTimeout(() => {
           this.bubbleEmitRate = 20;
         }, 200);
       })
     }

    }
    }

5. 实战三:复合烟花 (Composite Fireworks)

这是粒子效果的集大成者。为了还原真实的烟花,我们需要两段式动画多层粒子叠加

第一阶段:升空 (Launch)

使用一个简单的 Circle 组件配合 animateTo,从屏幕底部向上飞行,模拟火种上升。

第二阶段:绽放 (Explode)

当火种到达顶点时,隐藏火种,并触发 Particle 爆发。为了逼真,我们在一个 Particle 组件里叠加了三种粒子:

  1. 核心火球:高亮、速度快、寿命短。

  2. 主星火:色彩丰富、受重力下坠。

  3. 闪烁星尘:微小、飘得慢、寿命长。

    // 触发逻辑
    launchFirework(targetX, targetY) {
    // 1. 升空动画
    animateTo({
    duration: 800,
    curve: Curve.EaseOut, // 模拟重力减速
    onFinish: () => {
    // 2. 到达顶点,触发爆炸
    this.emitterX = targetX;
    this.emitterY = targetY;

    复制代码
       // 瞬间高频发射
       this.fireworkEmitRate = 5000; 
       setTimeout(() => { this.fireworkEmitRate = 0; }, 300); 
     }

    }, () => {
    this.rocketY = targetY; // 火种向上飞
    })
    }

总结

至此,我们的《HarmonyOS 极致动效实验室》系列就正式结束了

回顾一下我们的旅程:

  1. 基础篇 :学会了 animationanimateTo,让组件动起来。
  2. 进阶篇 :掌握了 geometryTransition,实现了一镜到底的丝滑转场。
  3. 交互篇:引入了物理引擎,让 UI 拥有了真实的阻尼手感。
  4. 绘图篇 :利用 Canvas 突破了组件限制,手绘液态波浪。
  5. 终极篇 :召唤 Particle 粒子动画,实现了炸裂的全屏特效。

动效不是为了炫技,而是为了引导视线、反馈状态、愉悦用户。希望大家在未来的鸿蒙开发之路上,能写出既代码稳)、动效极致的优秀应用!

我是城中的雾,我们下一期系列见!

充电时间

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