Android 使用 Rotate3dAnimation 实现 3D 旋转动画效果

在 Android 开发中，Rotate3dAnimation 类允许开发者创建围绕 Y 轴或 Z 轴的 3D 旋转动画。通过结合 Camera 类和 Matrix 变换，可以实现具有深度感的图片旋转效果，例如点击开始按钮进行 360 度旋转，点击结束按钮停止。

核心代码实现

1. 自定义 3D 旋转动画类 (Rotate3dAnimation.java)

该类继承自 Animation，利用 Camera 对象来模拟摄像机移动，从而产生 3D 透视效果。

public class Rotate3dAnimation extends Animation {
    private final float mFromDegrees;
    private final float mToDegrees;
    private final float mCenterX;
    private final float mCenterY;
    private final float mDepthZ;
    private final boolean mReverse;
    private Camera mCamera;

    /**
     * 创建一个围绕 Y 轴的 3D 旋转。
     *
     * @param fromDegrees 起始角度
     * @param toDegrees   结束角度
     * @param centerX     X 轴中心点
     * @param centerY     Y 轴中心点
     * @param depthZ      Z 轴深度平移量
     * @param reverse     是否反转深度平移时间
     */
    public Rotate3dAnimation(float fromDegrees, float toDegrees,
                             float centerX, float centerY, float depthZ, boolean reverse) {
        mFromDegrees = fromDegrees;
        mToDegrees = toDegrees;
        mCenterX = centerX;
        mCenterY = centerY;
        mDepthZ = depthZ;
        mReverse = reverse;
    }

    @Override
    public void initialize(int width, int height, int parentWidth, int parentHeight) {
        super.initialize(width, height, parentWidth, parentHeight);
        mCamera = new Camera();
    }

    @Override
    protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) {
        final float fromDegrees = mFromDegrees;
        float degrees = fromDegrees + ((mToDegrees - fromDegrees) * interpolatedTime);
        final float centerX = mCenterX;
        final float centerY = mCenterY;
        final Camera camera = mCamera;
        final Matrix matrix = t.getMatrix();

        // 保存一次 camera 初始状态，用于 restore()
        camera.save();
        if (mReverse) {
            camera.translate(0.0f, 0.0f, mDepthZ * interpolatedTime);
        } else {
            camera.translate(0.0f, 0.0f, mDepthZ * (1.0f - interpolatedTime));
        }
        // 围绕 Y 轴旋转 degrees 度
        camera.rotateY(degrees);
        // 从 camera 中取出矩阵，赋值给 matrix
        camera.getMatrix(matrix);
        // camera 恢复到初始状态，继续用于下次的计算
        camera.restore();
        
        // 调整矩阵以围绕指定中心点旋转
        matrix.preTranslate(-centerX, -centerY);
        matrix.postTranslate(centerX, centerY);
    }
}

2. 活动逻辑控制 (Test3DRotateActivity.java)

此 Activity 负责初始化视图、绑定按钮事件并启动动画。

public class Test3DRotateActivity extends Activity {
    private static final String TAG = "Test3DRotateActivity";
    private ImageView image;
    private Button start, stop;
    private Rotate3dAnimation rotation;
    private StartNextRotate startNext;

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        image = (ImageView) findViewById(R.id.image);
        start = (Button) findViewById(R.id.start);
        stop = (Button) findViewById(R.id.stop);

        start.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                // 进行 360 度的旋转
                startRotation(0, 360);
            }
        });

        stop.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                image.clearAnimation();
            }
        });
    }

    private void startRotation(float start, float end) {
        
            image.getWidth() / ;
            image.getHeight() / ;
        Log.d(TAG,  + centerX +  + centerY);

        
        
        rotation =  (start, end, centerX, centerY, , );
        rotation.setDuration();
        rotation.setFillAfter();
        
        rotation.setInterpolator( ());
        
        
        startNext =  ();
        rotation.setAnimationListener(startNext);
        
        image.startAnimation(rotation);
    }

         {
        
           {
            Log.d(TAG, );
            
            image.startAnimation(rotation);
        }

        
           {
        }

        
           {
        }
    }
}

3. 布局文件 (main.xml)

定义了包含两个按钮和一个图片的垂直线性布局。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    android:orientation="vertical">

    <Button
        android:id="@+id/start"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="开始" />

    <Button
        android:id="@+id/stop"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="结束" />

    <ImageView
        android:id="@+id/image"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:src="@drawable/t1" />

</LinearLayout>

原理详解

代码中使用 Camera 来实现动画。Camera 是一个虚拟摄像机，物体原地不动，我们带着摄像机按设定的角度进行移动，之后从 Camera 中取出完成该动画的 Matrix，然后绘制我们的物体。

关于坐标中心的处理

由于旋转默认是以 (0,0) 为中心的，而我们需要围绕图片的中心点旋转。因此需要执行以下两步矩阵操作：

matrix.preTranslate(-centerX, -centerY); 将坐标系原点平移到图片中心，使旋转中心与 (0,0) 对齐。
matrix.postTranslate(centerX, centerY); 旋转完成后，将图片移回原位。

这样看到的动画效果就是图片围绕其界面中心绕 Y 轴旋转。

修改旋转轴心

你可以尝试修改上述代码中的平移参数来观察不同效果。例如，仅沿 X 轴对齐：

matrix.preTranslate(-centerX, 0);
matrix.postTranslate(centerX, 0);

这将导致图片围绕水平中心线旋转，而非几何中心。

注意事项与现代替代方案

API 兼容性：Rotate3dAnimation 属于较早期的动画框架（View Animation）。在 Android 3.0 (API 11) 及以上版本中，虽然仍可用，但性能不如属性动画（Property Animation）。
硬件加速：确保在 AndroidManifest.xml 或 Application 中开启了硬件加速 (android:hardwareAccelerated="true")，否则 3D 动画可能无法正确渲染。
现代替代：对于新开发项目，推荐使用 ObjectAnimator 配合 setRotationX/Y/Z 方法，或者使用 ValueAnimator 手动更新 View 的 transform 属性，以获得更好的性能和更灵活的交互。
内存管理：在 onDestroy 中应清除正在运行的动画，防止内存泄漏。

通过以上步骤，即可在 Android 应用中实现流畅的 3D 旋转动画效果。

Android 使用 Rotate3dAnimation 实现 3D 旋转动画效果