UWP Background过渡动画-阿里云开发者社区

首先说两件事：

1、大爆炸我还记着呢，先欠着吧。。。

2、博客搬家啦，新地址：https://blog.ultrabluefire.cn/

==========下面是正文==========

前些日子看到Xaml Controls Gallery的ToggleTheme过渡非常心水，大概是这样的：

在17134 SDK里写法如下：

1 <Grid Background="{ThemeResource ApplicationPageBackgroundThemeBrush}">
2     <Grid.BackgroundTransition>
3         <BrushTransition Duration="0:0:0.4" />
4     </Grid.BackgroundTransition>
5 </Grid>

这和我原本的思路完全不同。
我原本的思路是定义一个静态的笔刷资源，然后动画修改他的Color，但是这样就不能和系统的笔刷资源很好的融合了。怎么办呢？
前天半梦半醒间，突然灵光一现，感觉可以用一个附加属性作为中间层，给Background赋临时的笔刷实现过渡。
闲话不多说，开干。
首先我们需要一个画刷，这个画刷要实现以下功能：

拥有一个Color属性。
对Color属性赋值时会播放动画。
动画播放结束触发事件。
可以从外部清理事件。

这个可以使用Storyboard，CompositionAnimation手动Start或者ImplicitAnimation实现，在这里我选择了我最顺手的Composition实现。
下面贴代码：

  1 public class FluentSolidColorBrush : XamlCompositionBrushBase, IDisposable
  2 {
  3     public FluentSolidColorBrush()
  4     {
  5         ColorAnimation = Compositor.CreateColorKeyFrameAnimation();
  6 
  7         //进度为0的关键帧，表达式为起始颜色。
  8         ColorAnimation.InsertExpressionKeyFrame(0f, "this.StartingValue");
  9 
 10         //进度为1的关键帧，表达式为参数名为Color的参数。
 11         ColorAnimation.InsertExpressionKeyFrame(1f, "Color");
 12 
 13         //创建颜色笔刷
 14         CompositionBrush = Compositor.CreateColorBrush();
 15     }
 16 
 17     ~FluentSolidColorBrush()
 18     {
 19         Dispose(false);
 20     }
 21 
 22     Compositor Compositor => Window.Current.Compositor;
 23     ColorKeyFrameAnimation ColorAnimation;
 24     bool IsConnected;
 25 
 26     //被设置到控件属性时触发，例RootGrid.Background=new FluentSolidColorBrush();
 27     protected override void OnConnected()
 28     {
 29         IsConnected = true;
 30     }
 31 
 32     //从属性中移除时触发，例RootGrid.Background=null;
 33     protected override void OnDisconnected()
 34     {
 35         IsConnected = false;
 36     }
 37 
 38     protected virtual void Dispose(bool disposing)
 39     {
 40         ColorAnimation.Dispose();
 41         ColorAnimation = null;
 42         CompositionBrush.Dispose();
 43         CompositionBrush = null;
 44 
 45         //清除已注册的事件。
 46         ColorChanged = null;
 47 
 48         if (disposing)
 49         {
 50             GC.SuppressFinalize(this);
 51         }
 52     }
 53 
 54     public void Dispose()
 55     {
 56         Dispose(true);
 57     }
 58 
 59     public TimeSpan Duration
 60     {
 61         get { return (TimeSpan)GetValue(DurationProperty); }
 62         set { SetValue(DurationProperty, value); }
 63     }
 64 
 65     public static readonly DependencyProperty DurationProperty =
 66         DependencyProperty.Register("Duration", typeof(TimeSpan), typeof(FluentSolidColorBrush), new PropertyMetadata(TimeSpan.FromSeconds(0.4d), (s, a) =>
 67         {
 68             if (a.NewValue != a.OldValue)
 69             {
 70                 if (s is FluentSolidColorBrush sender)
 71                 {
 72                     if (sender.ColorAnimation != null)
 73                     {
 74                         sender.ColorAnimation.Duration = (TimeSpan)a.NewValue;
 75                     }
 76                 }
 77             }
 78         }));
 79 
 80 
 81 
 82     public Color Color
 83     {
 84         get { return (Color)GetValue(ColorProperty); }
 85         set { SetValue(ColorProperty, value); }
 86     }
 87 
 88     public static readonly DependencyProperty ColorProperty =
 89         DependencyProperty.Register("Color", typeof(Color), typeof(FluentSolidColorBrush), new PropertyMetadata(default(Color), (s, a) =>
 90         {
 91             if (a.NewValue != a.OldValue)
 92             {
 93                 if (s is FluentSolidColorBrush sender)
 94                 {
 95                     if (sender.IsConnected)
 96                     {
 97                         //给ColorAnimation，进度为1的帧的参数Color赋值
 98                         sender.ColorAnimation.SetColorParameter("Color", (Color)a.NewValue);
 99 
100                         //创建一个动画批，CompositionAnimation使用批控制动画完成。
101                         var batch = sender.Compositor.CreateScopedBatch(CompositionBatchTypes.Animation);
102 
103                         //批内所有动画完成事件，完成时如果画刷没有Disconnected，则触发ColorChanged
104                         batch.Completed += (s1, a1) =>
105                         {
106                             if (sender.IsConnected)
107                             {
108                                 sender.OnColorChanged((Color)a.OldValue, (Color)a.NewValue);
109                             }
110                         };
111                         sender.CompositionBrush.StartAnimation("Color", sender.ColorAnimation);
112                         batch.End();
113                     }
114                     else
115                     {
116                         ((CompositionColorBrush)sender.CompositionBrush).Color = (Color)a.NewValue;
117                     }
118                 }
119             }
120         }));
121 
122     public event ColorChangedEventHandler ColorChanged;
123     private void OnColorChanged(Color oldColor, Color newColor)
124     {
125         ColorChanged?.Invoke(this, new ColorChangedEventArgs()
126         {
127             OldColor = oldColor,
128             NewColor = newColor
129         });
130     }
131 }
132 
133 public delegate void ColorChangedEventHandler(object sender, ColorChangedEventArgs args);
134 public class ColorChangedEventArgs : EventArgs
135 {
136     public Color OldColor { get; internal set; }
137     public Color NewColor { get; internal set; }
138 }

View Code

这样这个笔刷在每次修改Color的时候就能自动触发动画了，这完成了我思路的第一步，接下来我们需要一个Background属性设置时的中间层，用来给两个颜色之间添加过渡，这个使用附加属性和Behavior都可以实现。
我开始选择了Behavior，优点是可以在VisualState的Storyboard节点中赋值，而且由于每个Behavior都是独立的属性，可以存储更多的非公共属性、状态等；但是缺点也非常明显，使用Behavior要引入"Microsoft.Xaml.Behaviors.Uwp.Managed"这个包，使用的时候也要使用至少三行代码。
而附加属性呢，优点是原生和短，缺点是不能存储过多状态，也不能在Storyboard里使用，只能用Setter控制。
不过对于我们的需求呢，只需要Background和Duration两个属性，综上所述，最终我选择了附加属性实现。
闲话不多说，继续贴代码：

 1 public class TransitionsHelper : DependencyObject
 2 {
 3     public static Brush GetBackground(FrameworkElement obj)
 4     {
 5         return (Brush)obj.GetValue(BackgroundProperty);
 6     }
 7 
 8     public static void SetBackground(FrameworkElement obj, Brush value)
 9     {
10         obj.SetValue(BackgroundProperty, value);
11     }
12 
13     public static TimeSpan GetDuration(FrameworkElement obj)
14     {
15         return (TimeSpan)obj.GetValue(DurationProperty);
16     }
17 
18     public static void SetDuration(FrameworkElement obj, TimeSpan value)
19     {
20         obj.SetValue(DurationProperty, value);
21     }
22 
23     public static readonly DependencyProperty BackgroundProperty =
24         DependencyProperty.RegisterAttached("Background", typeof(Brush), typeof(TransitionsHelper), new PropertyMetadata(null, BackgroundPropertyChanged));
25 
26     public static readonly DependencyProperty DurationProperty =
27         DependencyProperty.RegisterAttached("Duration", typeof(TimeSpan), typeof(TransitionsHelper), new PropertyMetadata(TimeSpan.FromSeconds(0.6d)));
28 
29     private static void BackgroundPropertyChanged(DependencyObject d, DependencyPropertyChangedEventArgs e)
30     {
31         if (e.NewValue != e.OldValue)
32         {
33             if (d is FrameworkElement sender)
34             {
35                 //拿到New和Old的Brush，因为Brush可能不是SolidColorBrush，这里不能使用强制类型转换。
36                 var NewBrush = e.NewValue as SolidColorBrush;
37                 var OldBrush = e.OldValue as SolidColorBrush;
38 
39                 //下面分别获取不同控件的Background依赖属性。
40                 DependencyProperty BackgroundProperty = null;
41                 if (sender is Panel)
42                 {
43                     BackgroundProperty = Panel.BackgroundProperty;
44                 }
45                 else if (sender is Control)
46                 {
47                     BackgroundProperty = Control.BackgroundProperty;
48                 }
49                 else if (sender is Shape)
50                 {
51                     BackgroundProperty = Shape.FillProperty;
52                 }
53 
54                 if (BackgroundProperty == null) return;
55 
56                 //如果当前笔刷是FluentSolidColorBrush，就清理掉附加的事件，防止笔刷在卸载之后，动画完成时触发事件，导致运行不正常。
57                 //如果使用Behavior，可以单独存储当前的FluentSolidColorBrush和NewBrush，不用lambda表达式注册事件，就不用这么Hack的清理事件列表了。
58                 //而在附加属性中，由于存储一个对象的对应的值太复杂了，所以不单独存储NewBrush，利用lambda的变量作用域去访问他。
59                 if (sender.GetValue(BackgroundProperty) is FluentSolidColorBrush tmp_fluent)
60                 {
61                     tmp_fluent.Dispose();
62                 }
63 
64                 //如果OldBrush或者NewBrush中有一个为空，就不播放动画，直接赋值
65                 if (OldBrush == null || NewBrush == null)
66                 {
67                     sender.SetValue(BackgroundProperty, NewBrush);
68                     return;
69                 }
70 
71                 var FluentBrush = new FluentSolidColorBrush()
72                 {
73                     Duration = GetDuration(sender),
74                     Color = OldBrush.Color,
75                 };
76                 FluentBrush.ColorChanged += (s, a) =>
77                 {
78                     sender.SetValue(BackgroundProperty, NewBrush);
79                     if (s is FluentSolidColorBrush tmp_fluent2)
80                     {
81                         tmp_fluent2.Dispose();
82                     }
83                 };
84                 sender.SetValue(BackgroundProperty, FluentBrush);
85                 FluentBrush.Color = NewBrush.Color;
86             }
87         }
88     }
89 }

View Code

调用的时候就不能直接设置Background了：

1 <Grid helper:TransitionsHelper.Background="{ThemeResource ApplicationPageBackgroundThemeBrush}">
2     <Button x:Name="ToggleTheme" Click="ToggleTheme_Click">ToggleTheme</Button>
3 </Grid>

在Style里调用方法也类似：

 1 <!-- Element中 -->
 2 <Grid x:Name="RootGrid" helper:TransitionsHelper.Background="{TemplateBinding Background}">
 3     ...
 4 </Grid>
 5 
 6 <!-- VisualState中 -->
 7 <VisualState x:Name="TestState">
 8     <VisualState.Setter>
 9         <Setter Target="RootGrid.(helper:TransitionsHelper.Background)" Value="{Binding RelativeSource={RelativeSource TemplatedParent},Path=SecondBackground}" />
10     </VisualState.Setter>
11 </VisualState>

这里还有个点要注意，在VisualState中，不管是Storyboard还是Setter，如果要修改模板绑定，直接写Value="{TemplateBinding XXX}"会报错，正确的写法是Value="{Binding RelativeSource={RelativeSource TemplatedParent},Path=SecondBackground}"。

最后附一张效果图：

原文地址：https://blog.ultrabluefire.cn/archives/13.html

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