Android高级图片滚动控件实现3D版图片轮播器

大家好，好久不见了，最近由于工作特别繁忙，已经有一个多月的时间没写博客了，我也是深感惭愧。那么今天的这篇既然是阔别了一个多月的文章，当然要带来更加给力点的内容了，那么话不多说，赶快进入到今天的正题吧。

说到图片轮播器，很多的Android应用中都会带有这个功能，比如说网易新闻、淘宝等。最新我们公司的一款应用也加入了这个功能，并且在图片轮播的基础上还增加了三维立体的效果，但比较遗憾的是，整体效果并不理想，用户体验性比较糟糕。因此，我就花了点时间去编写了一个效果更好的3D图片轮播器，自我感觉还是比较满意的，这里果断写一篇博客来分享给大家。

首先来介绍一下实现原理吧，传统的图片轮播器在一个界面上只会显示一张图片，要用手指进行左右滑动才能看到其它的图片。这里我们将思维发散一下，允许在一个界面上同时显示三张图片，再通过Camera的方式对左右的两张图进行3D旋转，这样就能制作出一种立体的图片轮播器了，原理示意图如下所示：

对图片进行立体操作还是要使用到Camera技术，如果你对这个技术还不太熟悉，可以到网上搜一些相关资料，或者参考我前面的一篇文章：Android实现中轴旋转特效 Android制作别样的图片浏览器 。

那么我们现在就开始动手吧，首先新建一个Android项目，起名叫做ImageSwitchViewTest。

然后新建一个Image3DView继承自ImageView，它会继承ImageView的所有属性，并且加入3D旋转的功能，代码如下所示：

public class Image3DView extends ImageView {
 /**
 * 旋转角度的基准值
 */
 private static final float BASE_DEGREE = 50f;
 /**
 * 旋转深度的基准值
 */
 private static final float BASE_DEEP = 150f;
 private Camera mCamera;
 private Matrix mMaxtrix;
 private Bitmap mBitmap;
 /**
 * 当前图片对应的下标
 */
 private int mIndex;
 /**
 * 在前图片在X轴方向滚动的距离
 */
 private int mScrollX;
 /**
 * Image3DSwitchView控件的宽度
 */
 private int mLayoutWidth;
 /**
 * 当前图片的宽度
 */
 private int mWidth;
 /**
 * 当前旋转的角度
 */
 private float mRotateDegree;
 /**
 * 旋转的中心点
 */
 private float mDx;
 /**
 * 旋转的深度
 */
 private float mDeep;

 public Image3DView(Context context, AttributeSet attrs) {
 super(context, attrs);
 mCamera = new Camera();
 mMaxtrix = new Matrix();
 }
 /**
 * 初始化Image3DView所需要的信息，包括图片宽度，截取背景图等。
 */
 public void initImageViewBitmap() {
 if (mBitmap == null) {
 setDrawingCacheEnabled(true);
 buildDrawingCache();
 mBitmap = getDrawingCache();
 }
 mLayoutWidth = Image3DSwitchView.mWidth;
 mWidth = getWidth() + Image3DSwitchView.IMAGE_PADDING * 2;
 }
 /**
 * 设置旋转角度。
 *
 * @param index
 * 当前图片的下标
 * @param scrollX
 * 当前图片在X轴方向滚动的距离
 */
 public void setRotateData(int index, int scrollX) {
 mIndex = index;
 mScrollX = scrollX;
 }
 /**
 * 回收当前的Bitmap对象，以释放内存。
 */
 public void recycleBitmap() {
 if (mBitmap != null && !mBitmap.isRecycled()) {
 mBitmap.recycle();
 }
 }
 @Override
 public void setImageResource(int resId) {
 super.setImageResource(resId);
 mBitmap = null;
 initImageViewBitmap();
 }
 @Override
 public void setImageBitmap(Bitmap bm) {
 super.setImageBitmap(bm);
 mBitmap = null;
 initImageViewBitmap();
 }
 @Override
 public void setImageDrawable(Drawable drawable) {
 super.setImageDrawable(drawable);
 mBitmap = null;
 initImageViewBitmap();
 }
 @Override
 public void setImageURI(Uri uri) {
 super.setImageURI(uri);
 mBitmap = null;
 initImageViewBitmap();
 }
 @Override
 protected void onDraw(Canvas canvas) {
 if (mBitmap == null) {
 // 如果Bitmap对象还不存在，先使用父类的onDraw方法进行绘制
 super.onDraw(canvas);
 } else {
 if (isImageVisible()) {
 // 绘图时需要注意，只有当图片可见的时候才进行绘制，这样可以节省运算效率
 computeRotateData();
 mCamera.save();
 mCamera.translate(0.0f, 0.0f, mDeep);
 mCamera.rotateY(mRotateDegree);
 mCamera.getMatrix(mMaxtrix);
 mCamera.restore();
 mMaxtrix.preTranslate(-mDx, -getHeight() / 2);
 mMaxtrix.postTranslate(mDx, getHeight() / 2);
 canvas.drawBitmap(mBitmap, mMaxtrix, null);
 }
 }
 }
 /**
 * 在这里计算所有旋转所需要的数据。
 */
 private void computeRotateData() {
 float degreePerPix = BASE_DEGREE / mWidth;
 float deepPerPix = BASE_DEEP / ((mLayoutWidth - mWidth) / 2);
 switch (mIndex) {
 case 0:
 mDx = mWidth;
 mRotateDegree = 360f - (2 * mWidth + mScrollX) * degreePerPix;
 if (mScrollX < -mWidth) {
 mDeep = 0;
 } else {
 mDeep = (mWidth + mScrollX) * deepPerPix;
 }
 break;
 case 1:
 if (mScrollX > 0) {
 mDx = mWidth;
 mRotateDegree = (360f - BASE_DEGREE) - mScrollX * degreePerPix;
 mDeep = mScrollX * deepPerPix;
 } else {
 if (mScrollX < -mWidth) {
 mDx = -Image3DSwitchView.IMAGE_PADDING * 2;
 mRotateDegree = (-mScrollX - mWidth) * degreePerPix;
 } else {
 mDx = mWidth;
 mRotateDegree = 360f - (mWidth + mScrollX) * degreePerPix;
 }
 mDeep = 0;
 }
 break;
 case 2:
 if (mScrollX > 0) {
 mDx = mWidth;
 mRotateDegree = 360f - mScrollX * degreePerPix;
 mDeep = 0;
 if (mScrollX > mWidth) {
 mDeep = (mScrollX - mWidth) * deepPerPix;
 }
 } else {
 mDx = -Image3DSwitchView.IMAGE_PADDING * 2;
 mRotateDegree = -mScrollX * degreePerPix;
 mDeep = 0;
 if (mScrollX < -mWidth) {
 mDeep = -(mWidth + mScrollX) * deepPerPix;
 }
 }
 break;
 case 3:
 if (mScrollX < 0) {
 mDx = -Image3DSwitchView.IMAGE_PADDING * 2;
 mRotateDegree = BASE_DEGREE - mScrollX * degreePerPix;
 mDeep = -mScrollX * deepPerPix;
 } else {
 if (mScrollX > mWidth) {
 mDx = mWidth;
 mRotateDegree = 360f - (mScrollX - mWidth) * degreePerPix;
 } else {
 mDx = -Image3DSwitchView.IMAGE_PADDING * 2;
 mRotateDegree = BASE_DEGREE - mScrollX * degreePerPix;
 }
 mDeep = 0;
 }
 break;
 case 4:
 mDx = -Image3DSwitchView.IMAGE_PADDING * 2;
 mRotateDegree = (2 * mWidth - mScrollX) * degreePerPix;
 if (mScrollX > mWidth) {
 mDeep = 0;
 } else {
 mDeep = (mWidth - mScrollX) * deepPerPix;
 }
 break;
 }
 }
 /**
 * 判断当前图片是否可见。
 *
 * @return 当前图片可见返回true，不可见返回false。
 */
 private boolean isImageVisible() {
 boolean isVisible = false;
 switch (mIndex) {
 case 0:
 if (mScrollX < (mLayoutWidth - mWidth) / 2 - mWidth) {
 isVisible = true;
 } else {
 isVisible = false;
 }
 break;
 case 1:
 if (mScrollX > (mLayoutWidth - mWidth) / 2) {
 isVisible = false;
 } else {
 isVisible = true;
 }
 break;
 case 2:
 if (mScrollX > mLayoutWidth / 2 + mWidth / 2
 || mScrollX < -mLayoutWidth / 2 - mWidth / 2) {
 isVisible = false;
 } else {
 isVisible = true;
 }
 break;
 case 3:
 if (mScrollX < -(mLayoutWidth - mWidth) / 2) {
 isVisible = false;
 } else {
 isVisible = true;
 }
 break;
 case 4:
 if (mScrollX > mWidth - (mLayoutWidth - mWidth) / 2) {
 isVisible = true;
 } else {
 isVisible = false;
 }
 break;
 }
 return isVisible;
 }
}

这段代码比较长，也比较复杂的，我们慢慢来分析。在Image3DView的构造函数中初始化了一个Camera和Matrix对象，用于在后面对图片进行3D操作。然后在initImageViewBitmap()方法中初始化了一些必要的信息，比如对当前图片进行截图，以用于后续的立体操作，得到当前图片的宽度等。

然后还提供了一个setRotateData()方法，用于设置当前图片的下标和滚动距离，有了这两样数据就可以通过computeRotateData()方法来计算旋转角度的一些数据，以及通过isImageVisible()方法来判断出当前图片是否可见了，具体详细的算法逻辑你可以阅读代码来慢慢分析。

接下来当图片需要绘制到屏幕上的时候就会调用onDraw()方法，在onDraw()方法中会进行判断，如果当前图片可见就调用computeRotateData()方法来计算旋转时所需要的各种数据，之后再通过Camera和Matrix来执行旋转操作就可以了。

接着新建一个Image3DSwitchView继承自ViewGroup，代码如下所示：

 

public class Image3DSwitchView extends ViewGroup {
 /**
 * 图片左右两边的空白间距
 */
 public static final int IMAGE_PADDING = 10;
 private static final int TOUCH_STATE_REST = 0;
 private static final int TOUCH_STATE_SCROLLING = 1;
 /**
 * 滚动到下一张图片的速度
 */
 private static final int SNAP_VELOCITY = 600;
 /**
 * 表示滚动到下一张图片这个动作
 */
 private static final int SCROLL_NEXT = 0;
 /**
 * 表示滚动到上一张图片这个动作
 */
 private static final int SCROLL_PREVIOUS = 1;
 /**
 * 表示滚动回原图片这个动作
 */
 private static final int SCROLL_BACK = 2;
 private static Handler handler = new Handler();
 /**
 * 控件宽度
 */
 public static int mWidth;
 private VelocityTracker mVelocityTracker;
 private Scroller mScroller;
 /**
 * 图片滚动监听器，当图片发生滚动时回调这个接口
 */
 private OnImageSwitchListener mListener;
 /**
 * 记录当前的触摸状态
 */
 private int mTouchState = TOUCH_STATE_REST;
 /**
 * 记录被判定为滚动运动的最小滚动值
 */
 private int mTouchSlop;
 /**
 * 记录控件高度
 */
 private int mHeight;
 /**
 * 记录每张图片的宽度
 */
 private int mImageWidth;
 /**
 * 记录图片的总数量
 */
 private int mCount;
 /**
 * 记录当前显示图片的坐标
 */
 private int mCurrentImage;
 /**
 * 记录上次触摸的横坐标值
 */
 private float mLastMotionX;
 /**
 * 是否强制重新布局
 */
 private boolean forceToRelayout;
 private int[] mItems;
 public Image3DSwitchView(Context context, AttributeSet attrs) {
 super(context, attrs);
 mTouchSlop = ViewConfiguration.get(getContext()).getScaledTouchSlop();
 mScroller = new Scroller(context);
 }
 @Override
 protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
 if (changed || forceToRelayout) {
 mCount = getChildCount();
 // 图片数量必须大于5，不然无法正常显示
 if (mCount < 5) {
 return;
 }
 mWidth = getMeasuredWidth();
 mHeight = getMeasuredHeight();
 // 每张图片的宽度设定为控件宽度的百分之六十
 mImageWidth = (int) (mWidth * 0.6);
 if (mCurrentImage >= 0 && mCurrentImage < mCount) {
 mScroller.abortAnimation();
 setScrollX(0);
 int left = -mImageWidth * 2 + (mWidth - mImageWidth) / 2;
 // 分别获取每个位置上应该显示的图片下标
 int[] items = { getIndexForItem(1), getIndexForItem(2),
 getIndexForItem(3), getIndexForItem(4),
 getIndexForItem(5) };
 mItems = items;
 // 通过循环为每张图片设定位置
 for (int i = 0; i < items.length; i++) {
 Image3DView childView = (Image3DView) getChildAt(items[i]);
 childView.layout(left + IMAGE_PADDING, 0, left
 + mImageWidth - IMAGE_PADDING, mHeight);
 childView.initImageViewBitmap();
 left = left + mImageWidth;
 }
 refreshImageShowing();
 }
 forceToRelayout = false;
 }
 }
 @Override
 public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
 if (mScroller.isFinished()) {
 if (mVelocityTracker == null) {
 mVelocityTracker = VelocityTracker.obtain();
 }
 mVelocityTracker.addMovement(event);
 int action = event.getAction();
 float x = event.getX();
 switch (action) {
 case MotionEvent.ACTION_DOWN:
 // 记录按下时的横坐标
 mLastMotionX = x;
 break;
 case MotionEvent.ACTION_MOVE:
 int disX = (int) (mLastMotionX - x);
 mLastMotionX = x;
 scrollBy(disX, 0);
 // 当发生移动时刷新图片的显示状态
 refreshImageShowing();
 break;
 case MotionEvent.ACTION_UP:
 mVelocityTracker.computeCurrentVelocity(1000);
 int velocityX = (int) mVelocityTracker.getXVelocity();
 if (shouldScrollToNext(velocityX)) {
 // 滚动到下一张图
 scrollToNext();
 } else if (shouldScrollToPrevious(velocityX)) {
 // 滚动到上一张图
 scrollToPrevious();
 } else {
 // 滚动回当前图片
 scrollBack();
 }
 if (mVelocityTracker != null) {
 mVelocityTracker.recycle();
 mVelocityTracker = null;
 }
 break;
 }
 }
 return true;
 }
 /**
 * 根据当前的触摸状态来决定是否屏蔽子控件的交互能力。
 */
 @Override
 public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev) {
 int action = ev.getAction();
 if ((action == MotionEvent.ACTION_MOVE)
 && (mTouchState != TOUCH_STATE_REST)) {
 return true;
 }
 float x = ev.getX();
 switch (action) {
 case MotionEvent.ACTION_DOWN:
 mLastMotionX = x;
 mTouchState = TOUCH_STATE_REST;
 break;
 case MotionEvent.ACTION_MOVE:
 int xDiff = (int) Math.abs(mLastMotionX - x);
 if (xDiff > mTouchSlop) {
 mTouchState = TOUCH_STATE_SCROLLING;
 }
 break;
 case MotionEvent.ACTION_UP:
 default:
 mTouchState = TOUCH_STATE_REST;
 break;
 }
 return mTouchState != TOUCH_STATE_REST;
 }
 @Override
 public void computeScroll() {
 if (mScroller.computeScrollOffset()) {
 scrollTo(mScroller.getCurrX(), mScroller.getCurrY());
 refreshImageShowing();
 postInvalidate();
 }
 }
 /**
 * 设置图片滚动的监听器，每当有图片滚动时会回调此接口。
 *
 * @param listener
 * 图片滚动监听器
 */
 public void setOnImageSwitchListener(OnImageSwitchListener listener) {
 mListener = listener;
 }
 /**
 * 设置当前显示图片的下标，注意如果该值小于零或大于等于图片的总数量，图片则无法正常显示。
 *
 * @param currentImage
 * 图片的下标
 */
 public void setCurrentImage(int currentImage) {
 mCurrentImage = currentImage;
 requestLayout();
 }
 /**
 * 滚动到下一张图片。
 */
 public void scrollToNext() {
 if (mScroller.isFinished()) {
 int disX = mImageWidth - getScrollX();
 checkImageSwitchBorder(SCROLL_NEXT);
 if (mListener != null) {
 mListener.onImageSwitch(mCurrentImage);
 }
 beginScroll(getScrollX(), 0, disX, 0, SCROLL_NEXT);
 }
 }
 /**
 * 滚动到上一张图片。
 */
 public void scrollToPrevious() {
 if (mScroller.isFinished()) {
 int disX = -mImageWidth - getScrollX();
 checkImageSwitchBorder(SCROLL_PREVIOUS);
 if (mListener != null) {
 mListener.onImageSwitch(mCurrentImage);
 }
 beginScroll(getScrollX(), 0, disX, 0, SCROLL_PREVIOUS);
 }
 }
 /**
 * 滚动回原图片。
 */
 public void scrollBack() {
 if (mScroller.isFinished()) {
 beginScroll(getScrollX(), 0, -getScrollX(), 0, SCROLL_BACK);
 }
 }
 /**
 * 回收所有图片对象，释放内存。
 */
 public void clear() {
 for (int i = 0; i < mCount; i++) {
 Image3DView childView = (Image3DView) getChildAt(i);
 childView.recycleBitmap();
 }
 }
 /**
 * 让控件中的所有图片开始滚动。
 */
 private void beginScroll(int startX, int startY, int dx, int dy,
 final int action) {
 int duration = (int) (700f / mImageWidth * Math.abs(dx));
 mScroller.startScroll(startX, startY, dx, dy, duration);
 invalidate();
 handler.postDelayed(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 if (action == SCROLL_NEXT || action == SCROLL_PREVIOUS) {
 forceToRelayout = true;
 requestLayout();
 }
 }
 }, duration);
 }
 /**
 * 根据当前图片的下标和传入的item参数，来判断item位置上应该显示哪张图片。
 *
 * @param item
 * 取值范围是1-5
 * @return 对应item位置上应该显示哪张图片。
 */
 private int getIndexForItem(int item) {
 int index = -1;
 index = mCurrentImage + item - 3;
 while (index < 0) {
 index = index + mCount;
 }
 while (index > mCount - 1) {
 index = index - mCount;
 }
 return index;
 }
 /**
 * 刷新所有图片的显示状态，包括当前的旋转角度。
 */
 private void refreshImageShowing() {
 for (int i = 0; i < mItems.length; i++) {
 Image3DView childView = (Image3DView) getChildAt(mItems[i]);
 childView.setRotateData(i, getScrollX());
 childView.invalidate();
 }
 }
 /**
 * 检查图片的边界，防止图片的下标超出规定范围。
 */
 private void checkImageSwitchBorder(int action) {
 if (action == SCROLL_NEXT && ++mCurrentImage >= mCount) {
 mCurrentImage = 0;
 } else if (action == SCROLL_PREVIOUS && --mCurrentImage < 0) {
 mCurrentImage = mCount - 1;
 }
 }
 /**
 * 判断是否应该滚动到下一张图片。
 */
 private boolean shouldScrollToNext(int velocityX) {
 return velocityX < -SNAP_VELOCITY || getScrollX() > mImageWidth / 2;
 }
 /**
 * 判断是否应该滚动到上一张图片。
 */
 private boolean shouldScrollToPrevious(int velocityX) {
 return velocityX > SNAP_VELOCITY || getScrollX() < -mImageWidth / 2;
 }
 /**
 * 图片滚动的监听器
 */
 public interface OnImageSwitchListener {
 /**
 * 当图片滚动时会回调此方法
 *
 * @param currentImage
 * 当前图片的坐标
 */
 void onImageSwitch(int currentImage);
 }
}

这段代码也比较长，我们来一点点进行分析。在onLayout()方法首先要判断子视图个数是不是大于等于5，如果不足5个则图片轮播器无法正常显示，直接return掉。如果大于等于5个，就会通过一个for循环来为每个子视图分配显示的位置，而每个子视图都是一个Image3DView，在for循环中又会调用Image3DView的initImageViewBitmap()方法来为每个控件执行初始化操作，之后会调用refreshImageShowing()方法来刷新图片的显示状态。

接着当手指在Image3DSwitchView控件上滑动的时候就会进入到onTouchEvent()方法中，当手指按下时会记录按下时的横坐标，然后当手指滑动时会计算出滑动的距离，并调用scrollBy()方法来进行滚动，当手指离开屏幕时会距离当前滑动的距离和速度来决定，是滚动到下一张图片，还是滚动到上一张图片，还是滚动回原图片。分别调用的方法是scrollToNext()、scrollToPrevious()和scrollBack()。

在scrollToNext()方法中会先计算一下还需滚动的距离，然后进行一下边界检查，防止当前图片的下标超出合理范围，接着会调用beginScroll()方法来进行滚动。在beginScroll()方法中其实就是调用了Scroller的startScroll()方法来执行滚动操作的，当滚动结束后还会调用requestLayout()方法来要求重新布局，之后onLayout()方法就会重新执行，每个图片的位置也就会跟着改变了。至于scrollToPrevious()和scrollBack()方法的原理也是一样的，这里就不再重复分析了。

那么在onLayout()方法的最后调用的refreshImageShowing()方法到底执行了什么操作呢？其实就是遍历了一下每个Image3DView控件，然后调用它的setRotateData()方法，并把图片的下标和滚动距离传进去，这样每张图片就知道应该如何进行旋转了。

另外一些其它的细节就不在这里讲解了，注释写的还是比较详细的，你可以慢慢地去分析和理解。

那么下面我们来看下如何使用Image3DSwitchView这个控件吧，打开或新建activity_main.xml作为程序的主布局文件，代码如下所示：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
 android:layout_width="match_parent"
 android:layout_height="match_parent"
 android:background="#fff" >
 <com.example.imageswitchviewtest.Image3DSwitchView
 android:id="@+id/image_switch_view"
 android:layout_width="match_parent"
 android:layout_height="150dp" >
 <com.example.imageswitchviewtest.Image3DView
 android:id="@+id/image1"
 android:layout_width="match_parent"
 android:layout_height="match_parent"
 android:scaleType="fitXY"
 android:src="@drawable/image1" />
 <com.example.imageswitchviewtest.Image3DView
 android:id="@+id/image2"
 android:layout_width="match_parent"
 android:layout_height="match_parent"
 android:scaleType="fitXY"
 android:src="@drawable/image2" />
 <com.example.imageswitchviewtest.Image3DView
 android:id="@+id/image3"
 android:layout_width="match_parent"
 android:layout_height="match_parent"
 android:scaleType="fitXY"
 android:src="@drawable/image3" />
 <com.example.imageswitchviewtest.Image3DView
 android:id="@+id/image4"
 android:layout_width="match_parent"
 android:layout_height="match_parent"
 android:scaleType="fitXY"
 android:src="@drawable/image4" />
 <com.example.imageswitchviewtest.Image3DView
 android:id="@+id/image5"
 android:layout_width="match_parent"
 android:layout_height="match_parent"
 android:scaleType="fitXY"
 android:src="@drawable/image5" />
 <com.example.imageswitchviewtest.Image3DView
 android:id="@+id/image6"
 android:layout_width="match_parent"
 android:layout_height="match_parent"
 android:scaleType="fitXY"
 android:src="@drawable/image6" />
 <com.example.imageswitchviewtest.Image3DView
 android:id="@+id/image7"
 android:layout_width="match_parent"
 android:layout_height="match_parent"
 android:scaleType="fitXY"
 android:src="@drawable/image7" />
 </com.example.imageswitchviewtest.Image3DSwitchView>
</RelativeLayout>

可以看到，这里我们引入了一个Image3DSwitchView控件，然后在这个控件下面又添加了7个Image3DView控件，每个Image3DView其实就是一个ImageView，因此我们可以通过android:src属于给它指定一张图片。注意前面也说过了，Image3DSwitchView控件下的子控件必须大于等于5个，不然将无法正常显示。

代码到这里就写得差不多了，现在运行一下程序就可以看到一个3D版的图片轮播器，使用手指进行滑动可以查看更多的图片，如下图所示：

怎么样？效果还是非常不错的吧！除此之外，Image3DSwitchView中还提供了setCurrentImage()方法和setOnImageSwitchListener()方法，分别可用于设置当前显示哪张图片，以及设置图片滚动的监听器，有了这些方法，你可以更加轻松地在Image3DSwitchView的基础上进行扩展，比如说加入页签显示功能等。

好了，今天的讲解就到这里，有疑问的朋友可以在下面留言（不过最近工作着实繁忙，恐怕无法一一回复大家）。

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