一,iOS动画概念
绚丽动画效果是IOS系统的一大特点，通过UIView层封装的动画，基本可以满足应用开发的大部分需求，但如果想要满足自由的控制动画的展示，就需要使用CoreAnimation框架中的一些类和方法！下图就很好的展示了UIKit与CoreAnimation的关系！如下图：
1, Layer和view的关系与区别
UIView通过内部图层layer显示在屏幕上，本身并不能显示。当UIView需要显示到屏幕上时，会调用drawRect:方法进行绘图，并且会将所有内容绘制在自己的layer图层上，绘图完毕后，系统会将图层拷贝到屏幕上，于是就完成了UIView的显示，如图：
Layer是专门用来辅助我们绘制图像的层，通过每个坐标点与矩阵的运算，来决定最后绘制的状态！而view是要用来接受事件和处理用户交互的。然而，每一个view中，都有一个layer属性来辅助我们进行图形的绘制，并且Layer是可以层级嵌套的。
2, view的2D形变
UIView有个transform的属性，通过设置该属性，我们可以实现调整该view在其superView中的大小和位置,具体来说，Transform(变化矩阵)是一种3×3的矩阵,通过这个矩阵我们可以对一个坐标系统进行缩放，平移，旋转以及这两者的任意组着操作。而且矩阵的操作不具备交换律，即矩阵的操作的顺序不同会导致不同的结果。
struct CGAffineTransform {
CGFloat a, b, c, d;
CGFloat tx, ty;
};
//原本默认的设置
self.containerView.transform = CGAffineTransformMake(1, 0, 0, 1, 0, 0);
//添加简单的动画
[UIView animateWithDuration:1.0f animations:^{
self.containerView.transform = CGAffineTransformMakeRotation(-30);
}];
系统已经给出了方便的api调用
//平移
CGAffineTransformMakeTranslation(CGFloat tx,CGFloat ty)
//缩放
CGAffineTransformMakeScale(CGFloat sx,CGFloat sy)
//旋转
CGAffineTransformMakeRotation(CGFloat angle) （angle 旋转的角度）
//恢复
CGAffineTransformInvert(CGAffineTransform t)
案例：user1
3, layer的3D形变
CALayer同样也有一个transform属性，但它的类型是CATransform3D，而不是CGAffineTransform。CALayer对应于UIView的transform属性叫做affineTransform.CATransform3D也是一个矩阵，但是和2x3的矩阵不同，CATransform3D是一个可以在3维空间内做变换的4x4的矩阵. ，如图
struct CATransform3D
{
CGFloatm11（x缩放）,m12（y切变）,m13（旋转）,m14（）;
CGFloatm21（x切变）,m22（y缩放）,m23（）,m24（）;
CGFloatm31（旋转）,m32（ ）,m33（）,m34（透视效果，要操作的这个对象要有旋转的角度，否则没有效果。正直/负值都有意义）;
CGFloatm41（x平移）,m42（y平移）,m43（z平移）,m44（）;
};
4, 正投影与透视投影
m34:管理z方向的深度，m34 = -1/z中，当z为正的时候，是我们人眼观察现实世界的效果，即在投影平面上表现出近大远小的效果，z越靠近原点则这种效果越明显，越远离原点则越来越不明显，当z为正无穷大的时候，则失去了近大远小的效果，此时投影线垂直于投影平面！
案例：user2
绕任意一个轴旋转公式：
)
CATransform3DMakeRotation(CGFloat angle, CGFloat x, CGFloat y, CGFloat z)
CATransform3DMakeScale(CGFloat sx, CGFloat sy, CGFloat sz)
CATransform3DMakeTranslation(Gloat tx, CGFloat ty, CGFloat tz)
二, 图层及其相关子类
案例讲解：
1，显示动画与隐式动画
CATransaction：
CATransaction是事务，用于批量提交多个对layer-tree的操作，并且是原子性的。所有对layer-tree的修改都必须包含在事务内。事务可以嵌套。
隐式CATransaction：
所有对layer-tree的操作都必须处于事务。修改UIView的属性最终也是修改到了layer-tree。当我们改动到layer-tree时，如果当前没有显式创建过CATransaction，则系统会创建一个隐式的CATransaction，这个隐式CATransaction会在RunLoop结束后commit。
另外事务可以嵌套，当事务嵌套时候，只有最外层的事务commit了之后，整个动画才会执行。
案例CATransaction
2，锚点
锚点：锚点决定了图层的绘制位置以及在动画被展示时其参照的点，瞄点的取值范围为0～1（Layer层的position参照点始终和和锚点重合）（决定了旋转，放大，缩小的参照点）（anchorPoint设置锚点）如图：
案例anchorPoint
3，CAEmitterLayer
用于控制粒子效果，例如，钱包雨，烟花，火焰等效果
案例：FFEmitterDemo
4，CTransformLayer
用于渲染3D Layer 层次结构，就像在其子view上可以实现layer任意的旋转
案例：user3
5，CAGradientLayer
用于控制颜色渐变，项目里经常用到
案例：CAGradient
三,核心动画
在CoreAnimation中，动画效果都是添加在图层的变化上的，通过CALayer，我们组织复杂的层级结构。例如：改变图层的大小，颜色，圆角等。layer层并不决定试图的展示，它只是存储了试图的几何状态。
1，转场动画（CATransition）
CATransition类实现层的转场动画。你可以从一组预定义的转换或者通过提供定制的CIFilter实例来指定转场效果。
案例：CATransition
例子：
UIView *redView = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 200, 200)];
redView.backgroundColor = [UIColor redColor];
[self.view addSubview:redView];
UIView *yellowView = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 200, 200)];
yellowView.backgroundColor = [UIColor yellowColor];
[self.view addSubview:yellowView];
UIButton *button2 = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeRoundedRect];
[button2 setTitle:@"改变2" forState:UIControlStateNormal];
button2.frame = CGRectMake(10, 500, 300, 40);
[button2 addTarget:self action:@selector(changeUIView2) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
[self.view addSubview:button2];
- (void)changeUIView2
{
CATransition *transition = [CATransition animation];
transition.delegate = self;
transition.duration = 1.5f;
transition.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseIn];
//@"cube" @"moveIn" @"reveal" @"fade"(default) @"pageCurl" @"pageUnCurl" @"suckEffect" @"rippleEffect" @"oglFlip"
transition.type = @"rippleEffect";//另一种设置动画效果方法
transition.subtype = kCATransitionFromLeft;
[self.view exchangeSubviewAtIndex:1 withSubviewAtIndex:0];
[self.view.layer addAnimation:transition forKey:@"animation"];
}
2，CABasicAnimation && CAAnimationGroup
CABasicAnimation 为layer属性提供了基础的帧动画能力。
CAAnimationGroup是可以保存一组动画对象，将 CAAnimationGroup对象加入图层后，组中所有动画对象可以同时并发运行。
案例：CABasicAnimation
CABasicAnimation *positionAnima = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position.y"];
positionAnima.fromValue = @(self.containerView.center.y);
positionAnima.toValue = @(self.containerView.center.y-100);
positionAnima.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseIn];
CABasicAnimation *transformAnima = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.rotation.y"];
transformAnima.fromValue = @(0);
transformAnima.toValue = @(3 * M_PI);
transformAnima.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
CAAnimationGroup *animaGroup = [CAAnimationGroup animation];
animaGroup.duration = 4;
animaGroup.fillMode = kCAFillModeForwards;
///为了让呈现树的图形不移除
animaGroup.removedOnCompletion = NO;
animaGroup.fillMode = kCAFillModeForwards;
animaGroup.repeatCount = 1;
animaGroup.animations = @[positionAnima,transformAnima];
[self.containerView.layer addAnimation:animaGroup forKey:@"Animation"];
3，CASpringAnimation
iOS 9 新出的CASpringAnimation，是苹果专门解决开发者关于弹簧动画的这个需求而封装的类。
案例：CASpringAnimation
- (void)springAnimationTextAction:(CGPoint)point {
CASpringAnimation *springAnimation = [CASpringAnimation animationWithKeyPath:@"bounds"];
//路径计算模式 （@"position"）
if ([springAnimation.keyPath isEqualToString:@"position"]) {
springAnimation.fromValue = [NSValue valueWithCGPoint:self.containerView.layer.position];
springAnimation.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:point];
}else if ([springAnimation.keyPath isEqualToString:@"position.x"]) {
springAnimation.fromValue = @(self.containerView.layer.position.x);
springAnimation.toValue = @(point.x);
}else if ([springAnimation.keyPath isEqualToString:@"position.y"]) {
springAnimation.fromValue = @(self.containerView.layer.position.y);
springAnimation.toValue = @(point.y);
}else if ([springAnimation.keyPath isEqualToString:@"bounds"]) {
springAnimation.fromValue = [NSValue valueWithCGRect:CGRectMake(point.x, point.y, 500, 500)];
springAnimation.toValue = [NSValue valueWithCGRect:self.containerView.frame];
}
//质量，影响图层运动时的弹簧惯性，质量越大，弹簧拉伸和压缩的幅度越大 Defaults to one
springAnimation.mass = 5;
//刚度系数(劲度系数/弹性系数)，刚度系数越大，形变产生的力就越大，运动越快 Defaults to 100
springAnimation.stiffness = 100;
//阻尼系数，阻止弹簧伸缩的系数，阻尼系数越大，停止越快 Defaults to 10
springAnimation.damping = 3;
//初始速率，动画视图的初始速度大小 Defaults to zero
//速率为正数时，速度方向与运动方向一致，速率为负数时，速度方向与运动方向相反
springAnimation.initialVelocity = 10;
//估算时间 返回弹簧动画到停止时的估算时间，根据当前的动画参数估算
NSLog(@"====%f",springAnimation.settlingDuration);
springAnimation.duration = springAnimation.settlingDuration;
//removedOnCompletion 默认为YES 为YES时，动画结束后，恢复到原来状态
springAnimation.removedOnCompletion = NO;
[self.containerView.layer addAnimation:springAnimation forKey:@"springAnimation"];
}
4，CAKeyFrameAnimation
任何动画要表现运动或变化，至少前后要给出两个不同的关键状态，而中间状态的变化和衔接电脑可以自动完成，在Flash中，表示关键状态的帧动画叫做关键帧动画
案例：CAKeyFrameAnimation
CALayer *layer = [CALayer layer];
layer.bounds = CGRectMake(0, 0, 120, 120);
//与基础动画不同，关键帧动画必须指明动画初始值
layer.position = CGPointMake(100, 300);
layer.cornerRadius = 60;
layer.masksToBounds = YES;
layer.contents = (id)[UIImage imageNamed:@"timg"].CGImage;
[self.view.layer addSublayer:layer];
- (void)touchesEnded:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
CALayer *layer = [self.view.layer.sublayers lastObject];
CAKeyframeAnimation *animation = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
//设置关键帧
//与基础动画不同，关键帧动画必须指明动画初始值
NSValue *value1 = [NSValue valueWithCGPoint:layer.position];
NSValue *value2 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(50, 300)];
NSValue *value3 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(50, 100)];
animation.duration = 2;
animation.values = @[value1,value2,value3];
animation.autoreverses = YES;
[layer addAnimation:animation forKey:nil];
}
四,参考：
1，https://www.jianshu.com/p/469a406db8a3
2，https://www.jianshu.com/p/941fc7105c7a
3，https://blog.csdn.net/ssirreplaceable/article/details/52979399
4，https://www.cnblogs.com/LifeTechnologySupporter/p/10353073.html
