WPF中的动画——（一）基本概念()

WPF的一个特点就是支持动画，我们可以非常容易的实现漂亮大方的界面。首先，我们来复习一下动画的基本概念。计算机中的动画一般是定格动画，也称之为逐帧动画，它通过每帧不同的图像连续播放，从而欺骗眼和脑产生动画效果。其原理在维基百科上有比较详尽的解释，这里就不多介绍了。

也就是说，我们要产生动画，只需要连续刷新界面即可。例如，我们要实现一个宽度变化的按钮的动画，可以用如下方式来实现：

    private void MainWindow_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        var timer = new System.Windows.Threading.DispatcherTimer();
        timer.Tick += new EventHandler(OnTimedEvent);
        timer.Interval = TimeSpan.FromSeconds(1.0 / 20);
        timer.Start();
    }

    int index = 0;
    private void OnTimedEvent(object sender, EventArgs e)
    {
        index++;
        if (index > 40)
            index = 0;

        button.Width = 8 * (index++);
    }

这段代码不难理解，就是每隔1/20秒更新一次按钮的宽度，在2s内将其高度从0变为320，重复播放。

这段代码虽然实现了动画效果，但它是通过计时器更新的传统做法，在WinForm下也能实现。在WPF中，正统的实现动画方式为：

    private void MainWindow_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        var widthAnimation = new DoubleAnimation()
        {
            From = 0,
            To = 320,
            Duration = TimeSpan.FromSeconds(2),
            RepeatBehavior = RepeatBehavior.Forever,
        };

        button.BeginAnimation(WidthProperty, widthAnimation);
    }

相比较而言，WPF的动画的实现方式有如下优点：

一、简洁

这个是非常明显的，WPF的动画的代码非常容易理解，Timer的版本则要难懂得多。当然，我们也可以通过封装，使得用Timer也能用类似的API实现动画。但动画的API并不是仅仅这么一点，要把整个动画框架的API都封装也没有那么容易。

二、和XAML无缝集成

这个就是WPF的独有技术了，得益于XAML强大的表述能力，我们可以写出非常强大且容易维护的动画。（这里就不举例了，后续文章中再做介绍）这点WinFom的Timer版本是无法做到的。

三、流畅性

如果将这两种实现方式一起跑起来比较一下就会发现，Timer实现的版本明显要卡顿，并且并没有精准的按照我们设计的那样运动。具体原因为：

Timer精度的问题：由于是改UI控件的属性（按钮的宽度），因此必须在UI线程上进行，因此DispatcherTimer 操作与其他操作一样需要放置到 Dispatcher 队列中，它并不保证恰好在改时间间隔中。它并不适合动画这种间隔很短的计时。

帧率的问题：逐帧动画的流畅性一般取决于每秒更新的帧数，也就是常说的帧率。人眼睛上限是70帧，而我这里代码中的Timer的固定了为20帧，因此是能明显感觉到卡顿的。而WPF的动画则不然，从它的API中可以看到，它是没有帧率的设置的。实际上，它是根据计算机的性能和当前进程的繁忙程度尽可能增大帧率的，因此WPF的动画是远大于20帧的，因此要流畅得多。

那么，是否只要修改参数，加大Timer的版本的帧率，也可以实现同样流畅的动画呢？ 试了一下，就算修改参数，也是无法达到WPF版本的流畅程度的。我认为原因主要有如下两点，

1. DispatcherTimer精度不够，无法实现大帧率下准确刷新。
2. 通过简单的设置参数很难像WPF那样帧率根据计算机的性能和当前进程的繁忙程度智能匹配帧率。帧率设置过低，动画不流畅，设置过大，处理不过来仍然不流畅。并且UI线程的忙碌程度是会动态变化的，帧率也需要相应调整，这些都无法通过Timer来简单的处理。

总之，通过Timer定时更新的方式并不适合用来实现动画。因此还是有必要学习一下WPF的动画框架的，后面我将陆续写一系列文章进行一些简单的介绍。如果要系统的学习，建议参看以下微软的官方文档： http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms752312(v=vs.110).aspx