徹底理解 Android MD 設(shè)計(jì)里的 “陰影”

作者：張旸 2018-02-26 16:07:48

如果我們想創(chuàng)造更好的 Android App，我相信我們需要遵循 Material Design 的設(shè)計(jì)規(guī)范。一般而言，Material Design 是一個(gè)包含光源、材質(zhì)和投影的三維環(huán)境。如果我們想要在 App 的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，跟隨 Material Design 的設(shè)計(jì)原則，那么理解光與陰影就顯得尤為重要了。

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我將嘗試解釋本文中的以下主題。

Android 中的 3D
深度（Depth）
Z 軸，Elevation 和 Translation Z。
光源
按鈕狀態(tài)（按下和靜止）
Outline
自定義的 ViewOutlineProvider

在深入到陰影和光線之前，我想告訴你我們的真實(shí)環(huán)境什么？

什么是 3D？

真實(shí)的物質(zhì)環(huán)境，是一個(gè)三維空間，這意味著所有的物體對(duì)象都有 X、Y 和 Z 維度。Z軸與顯示器的平面垂直對(duì)齊，正 Z 軸朝向觀察者延伸。在 Material Design 的世界里，每個(gè)物體都有 1dp 的厚度。

Android 的 Depth

Material Design 不同于其他的設(shè)計(jì)指南，因?yàn)樗黾恿?Depth（深度）的概念。而 Depth 在真實(shí)的視覺(jué)中，有重要的意義。

我們可以認(rèn)為我們桌子上有一層紙，如果我們?cè)儋N一張紙，我們的眼睛會(huì)覺(jué)得它有一個(gè)深度。

讓我們通過(guò) Material Design 的應(yīng)用截圖來(lái)想象它。

讓我們來(lái)看看屏幕上的各個(gè)元素。

屏幕（表層 - 深度為 0 ）
CardViews
App UI 布局
浮動(dòng)動(dòng)作按鈕（Floating Action Button）

這里面，每個(gè)元素都在另一個(gè)元素之上。CardView 可以滾動(dòng)，所以我們可以說(shuō)***層是可滾動(dòng)的內(nèi)容，第二層是 AppBar 布局，第三層（頂層）是浮動(dòng)動(dòng)作按鈕。

那么，我們?nèi)绾味x層級(jí)？我們?nèi)绾巫層脩舾惺艿缴疃龋看鸢甘牵?Z 軸。

Android 中的 Z 值是什么？

View 的 Z 值有兩個(gè)組成部分：

Elevation：高度，一個(gè)靜態(tài)值。
Translation Z：Z軸變動(dòng)值，用于動(dòng)畫的動(dòng)態(tài)值。

我總是在想 Elevation 和 Translation Z 有什么區(qū)別。

Elevation 是靜態(tài)的，所以你***不要?jiǎng)討B(tài)的去改變他。如果你想在 Z 軸上做動(dòng)畫的效果（如按下態(tài)或者靜止態(tài)），你需要使用 Translation Z 屬性。

Translation Z 是動(dòng)態(tài)的，當(dāng)你創(chuàng)建一個(gè)空白項(xiàng)目，并在其中增加一個(gè)按鈕的時(shí)候，當(dāng)你按下它你將會(huì)看到陰影變大了。實(shí)際上 Elevation 并沒(méi)有變化，而是 Translation Z 屬性在變化。這是 Android 使用默認(rèn)的狀態(tài)列表動(dòng)畫，更改 Z 屬性。

Z Vaue = Elevation + TranslationZ

如果我們改變兩個(gè)具有 Z 值的 View，讓它們相交。Android 如何處理屏幕上的層級(jí)？讓我用一個(gè)我設(shè)計(jì)的圖表向你展示。

另外一個(gè)問(wèn)題，我們?nèi)绾慰吹轿矬w的影子？我們是需要一個(gè)陰影嗎？不是的，我們是需要一個(gè)光源。

Android 中的光源是什么？

其實(shí)問(wèn)題不在于是什么？而是在哪里。

在現(xiàn)實(shí)中，如果我們手持一個(gè)手電筒照桌子上的物體（從它的頂部），陰影的長(zhǎng)度會(huì)縮短，當(dāng)你降低它的時(shí)候，陰影的長(zhǎng)度會(huì)增加。

那么在 Android 的 Material Design 中，光源在哪里？在頂部？還是有角度的？經(jīng)過(guò)一番研究，我發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象。

Android 中存在兩個(gè)光源，頂部那個(gè)是關(guān)鍵的光源，而另一個(gè)是環(huán)境光源，我們看到的陰影實(shí)際上是這兩個(gè)光源的組合。

讓我們看看顯示的效果。

在 Android 中，我們有很多小部件。按鈕、CardView、對(duì)話框，抽屜等所有這些都是視圖。如果有一個(gè)光源，我們就有陰影。那么我們?nèi)绾卧贏ndroid中決定 Z 值呢？Material Design 是如何規(guī)定這些的？

有一個(gè)示意圖來(lái)反映這種情況。

靜止或者按下

正如我之前提到的，在 Android Framework 中，一些動(dòng)畫是為小部件而實(shí)現(xiàn)的。如果你在布局中放置浮動(dòng)操作按鈕，默認(rèn)情況下它將具有 6dp 的 Elevation。但是你會(huì)注意到當(dāng)你按下按鈕時(shí)，F(xiàn)AB 的 Elevation 將會(huì)提高到 12dp。

讓我告訴你，在這個(gè)過(guò)程中發(fā)生了什么。

其實(shí) FAB 有 6dp 的 Elevation。當(dāng)您按下按鈕時(shí)，translationZ 值開(kāi)始增加。ViewPropertyAnimator 通過(guò)將 translationZ 值從 0dp 更改為 6dp 來(lái)讓視圖動(dòng)起來(lái)。如果你釋放按鈕，ViewPropertyAnimator 播放動(dòng)畫，將 translationZ 從 6dp 變到 0dp。你可以為你的視圖創(chuàng)建自定義狀態(tài)列表動(dòng)畫，并將其添加到你的視圖上。

我們來(lái)看一下這個(gè)過(guò)程的流程圖。

陰影的秘密：Outline

Outline 是一個(gè)屬于 android.graphic 下的類，看看它的文檔都說(shuō)了什么

定義一個(gè)簡(jiǎn)單的形狀，用于圖形的邊界區(qū)域。

可以為 View 計(jì)算，也可以由 Drawable 計(jì)算，以驅(qū)動(dòng)由視圖投射的陰影的形狀，或剪裁視圖的內(nèi)容。

每個(gè) View 都有默認(rèn)的輪廓以顯示其陰影。如果我們創(chuàng)建一個(gè)可繪制的自定義形狀，其輪廓將根據(jù)其形狀在內(nèi)部進(jìn)行計(jì)算。所以，如果我們畫圓，輪廓將會(huì)是圓的。如果我們繪制矩形，輪廓將是矩形。

總而言之，有一個(gè) Outlin 可以讓你以不可見(jiàn)的方式看到這個(gè)效果。但是，如果我想創(chuàng)建一個(gè)自定義的視圖，并動(dòng)態(tài)地改變它的邊界呢？Android 會(huì)為我的自定義視圖提供了 Outline 嗎？

Android 當(dāng)然為我們提供了自定義 Outline 的辦法，那就是： ViewOutlineProvider。

什么是 ViewOutlineProvider

在我最近的開(kāi)源的 ScalingLayout 庫(kù)中，我沒(méi)有對(duì)自定義視圖實(shí)現(xiàn)陰影效果。我以為這是非常漂亮，沒(méi)有影子。但要記住 Material Design 的基礎(chǔ)知識(shí)，3D，Depth，Z-Value。

這個(gè)動(dòng)畫中，我們可能無(wú)法確定那些地方是可以被點(diǎn)擊的，而且縮放布局中并沒(méi)有陰影。

接下來(lái)我們?yōu)樽远x的視圖提供動(dòng)態(tài)的輪廓。

public class ScalingLayoutOutlineProvider extends ViewOutlineProvider { 
 
    @Override 
    public void getOutline(View view, Outline outline) { 
        outline.setRoundRect(0, 0, width, height, radius); 
    } 
} 
public class ScalingLayout extends FrameLayout { 
 
    //... 
    viewOutline = new ScalingLayoutOutlineProvider(w, h, currentRadius); 
    setOutlineProvider(viewOutline); 
    //.. 
 
}