文章目录
- 创建粘滞效果的圆控件
- 贝塞尔曲线绘制圆
- 创建控件
- 创建形变
- 可控形变
- 形变边界
- 形变动画
- 创建手势控件
- 创建页面布局
- 更新拖拽物位置
- 其它细节
- 项目地址
今天来说说怎样在 .NET MAUI 中制作一个灵动的类标签页控件，这类控件常用于页面中多个子页面的导航功能。
比如在手机版的Chrome中，当用户在网页中下拉时将出现“新建标签页”，“刷新”，“关闭标签页”三个选项，通过不间断的横向手势滑动，可以在这三个选项之间切换。选项指示器是一个带有粘滞效果的圆，如下图：
图 - iOS版Edge浏览器下拉刷新功能
浏览网页常用选项融入到了原“下拉刷新”交互中，对比传统交互方式它更显便捷和流畅，根据Steve Krug之《Don’t Make Me Think》的核心思想，用户无需思考点击次序，只需要使用基础动作就能完成交互。
今天在.NET MAUI 中实现Chrome下拉标签页交互，以及常见的新闻类App中的标签页切换交互
，最终效果如下：
使用.NET MAU实现跨平台支持，本项目可运行于Android、iOS平台。
创建粘滞效果的圆控件
粘滞效果模仿了水滴，或者“史莱姆”等等这种粘性物质受外力作用的形变效果。
要实现此效果，首先请出我们的老朋友——贝塞尔曲线，二阶贝塞尔曲线可以根据三点：起始点、终止点（也称锚点）、控制点绘制出一条平滑的曲线，利用多段贝塞尔曲线函数，可以拟合出一个圆。
通过微调各曲线的控制点，可以使圆产生形变效果，即模仿了粘滞效果。
贝塞尔曲线绘制圆
用贝塞尔曲线无法完美绘制出圆，只能无限接近圆。
对于n的贝塞尔曲线，到曲线控制点的最佳距离是(4/3)*tan(pi/(2n))，详细推导过程可以查看这篇文章https://spencermortensen.com/articles/bezier-circle/
因此，对于4分，它是(4/3)tan(pi/8) = 4(sqrt(2)-1)/3 = 0.552284749831。
创建控件
我们创建控件StickyPan，在Xaml部分，我们创建一个包含四段BezierSegment的Path，代码如下：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<ContentView xmlns="http://schemas.microsoft.com/dotnet/2021/maui"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2009/xaml"
SizeChanged="ContentView_SizeChanged"
Background="white"
x:Class="StickyTab.Controls.StickyPan">
<Grid>
<Path x:Name="MainPath">
<Path.Data>
<PathGeometry>
<PathFigure x:Name="figure1" Stroke="red">
<PathFigure.Segments>
<PathSegmentCollection>
<BezierSegment x:Name="arc1" />
<BezierSegment x:Name="arc2" />
<BezierSegment x:Name="arc3" />
<BezierSegment x:Name="arc4" />
</PathSegmentCollection>
</PathFigure.Segments>
</PathFigure>
</PathGeometry>
</Path.Data>
</Path>
</Grid>
</ContentView>
我们对4段贝塞尔曲线的各起始点、终止点以及控制点定义如下
请记住这些点的名称，在给圆添加形变时会引用这些点。
圆的大小为控件的宽高，圆心为控件的中心点。根据公式，我们计算出控制点的偏移量
private double C = 0.552284749831f;
public double RadiusX => this.Width/2;
public double RadiusY => this.Height/2;
public Point Center => new Point(this.Width/2, this.Height/2);
public double DifferenceX => RadiusX * C;
public double DifferenceY => RadiusY * C;
根据控制点偏移量计算出各控制点的坐标
以及贝塞尔曲线的起始点和终止点：
Point p0 = new Point(Width/2, 0);
Point h1 = new Point(Width/2-DifferenceX, 0);
Point h2 = new Point(this.Width/2+DifferenceX, 0);
Point h3 = new Point(this.Width, this.Height/2- DifferenceY);
Point p1 = new Point(this.Width, this.Height/2);
Point h4 = new Point(this.Width, this.Height/2+DifferenceY);
Point h5 = new Point(this.Width/2+DifferenceX, this.Height);
Point p2 = new Point(this.Width/2, this.Height);
Point h6 = new Point(this.Width/2-DifferenceX, this.Height);
Point h7 = new Point(0, this.Height/2+DifferenceY);
Point p3 = new Point(0, this.Height/2);
Point h8 = new Point(0, this.Height/2-DifferenceY);
如此，我们便绘制了一个圆
this.figure1.StartPoint = p0;
this.arc1.Point1 = h2;
this.arc1.Point2 = h3;
this.arc1.Point3 = p1;
this.arc2.Point1 = h4;
this.arc2.Point2 = h5;
this.arc2.Point3 = p2;
this.arc3.Point1 = h6;
this.arc3.Point2 = h7;
this.arc3.Point3 = p3;
this.arc4.Point1 = h8;
this.arc4.Point2 = h1;
this.arc4.Point3 = p0;
效果如下：
创建形变
现在想象这个圆是一颗水珠，假设我们要改变圆的形状，形成向右的“水滴状”。
水的体积是不会变的，当一边发生扩张形变，相邻的两边必定收缩形变。
假设x方向的形变量为dy，y方向的形变量为dx，收缩形变系数为0.4，扩张形变系数为0.8，应用到p0、p1、p2、p3的点坐标变化如下：
var dx = 400*0.8;
var dy = 400*0.4;
p0= p0.Offset(0, Math.Abs(dy));
p1= p1.Offset(dx, 0);
p2 = p2.Offset(0, -Math.Abs(dy));
p0变换后的坐标为p0’,p1变换后的坐标为p1’,p2变换后的坐标为p2’。
变换前后的对比如下：
可控形变
请注意，上一小节提到的形变量dx、dy是固定的，我们需要将形变量变为可变，这样才能实现水滴的形变。
我们定义两个变量_offsetX、_offsetY，用于控制形变量的大小。计算形变量的正负值确定形变的方向。不同方向上平移作用的点不同，计算出各点的坐标变化如下：
var dx = _offsetX * 0.8 + _offsetY * 0.4;
var dy = _offsetX * 0.4 + _offsetY * 0.8;
if (_offsetX != 0)
{
if (dx > 0)
{
p1 = p1.Offset(dx, 0);
}
else
{
p3 = p3.Offset(dx, 0);
}
p0 = p0.Offset(0, Math.Abs(dy));
p2 = p2.Offset(0, -Math.Abs(dy));
}
if (_offsetY != 0)
{
if (dy > 0)
{
p2 = p2.Offset(0, dy);
}
else
{
p0 = p0.Offset(0, dy);
}
p1 = p1.Offset(-Math.Abs(dx), 0);
p3 = p3.Offset(Math.Abs(dx), 0);
}
这样在x，y方向可以产生自由形变
注意此时我们引入了PanWidth、PanHeight两个属性描述圆的尺寸，因为圆会发生扩张形变，圆的边缘不应该再为控件边缘
public double RadiusX => this.PanWidth / 2;
public double RadiusY => this.PanHeight / 2;
//圆形居中补偿
var adjustX = (this.Width - PanWidth) / 2 ;
var adjustY = (this.Height - PanHeight) / 2 ;
Point p0 = new Point(PanWidth / 2 + adjustX, adjustY);
Point p1 = new Point(this.PanWidth + adjustX, this.PanHeight / 2 + adjustY);
Point p2 = new Point(this.PanWidth / 2 + adjustX, this.PanHeight + adjustY);
Point p3 = new Point(adjustX, this.PanHeight / 2 + adjustY);
形变边界
首先确定一个“容忍度”，当形变量超过容忍度时，不再产生形变，这样可以避免形变过大，导致圆形形变过渡。
这个容忍度将由控件到目标点的距离决定，可以想象这个粘稠的水滴在粘连时，距离越远，粘连越弱。当距离超过容忍度时，粘连就会断开。
此时offsetX、offsetY正好可以代表这个距离，我们可以通过offsetX、offsetY计算出距离，然后与容忍度比较，超过容忍度则将不黏连。
var _offsetX = OffsetX;
//超过容忍度则将不黏连
if (OffsetX <= -(this.Width - PanWidth) / 2 || OffsetX > (this.Width - PanWidth) / 2)
{
_offsetX = 0;
}
var _offsetY = OffsetY;
//超过容忍度则将不黏连
if (OffsetY <= -(this.Height - PanHeight) / 2 || OffsetY > (this.Height - PanHeight) / 2)
{
_offsetY = 0;
}
容忍度不应超过圆边界到控件边界的距离，此处为±50；
因为是黏连，所以在容忍度范围内，要模拟粘连的效果，圆发生形变时，实际上是力作用于圆上的点，所以是圆上的点发生位移，而不是圆本身。
将offsetX和offsetY考虑进补偿偏移量计算，重新计算贝塞尔曲线各点的坐标
var adjustX = (this.Width - PanWidth) / 2 - _offsetX;
var adjustY = (this.Height - PanHeight) / 2 - _offsetY;
Point p0 = new Point(PanWidth / 2 + adjustX, adjustY);
Point p1 = new Point(this.PanWidth + adjustX, this.PanHeight / 2 + adjustY);
Point p2 = new Point(this.PanWidth / 2 + adjustX, this.PanHeight + adjustY);
Point p3 = new Point(adjustX, this.PanHeight / 2 + adjustY);
当改变控件和目标距离时，圆有了一种“不想离开”的感觉，此时模拟了圆的粘滞效果。
形变动画
当圆的形变超过容忍度时，圆会恢复到原始状态，此时需要一个动画，模拟回弹效果。
我们不必计算动画路径细节，只需要计算动画的起始点和终止点：
-
重新计算原始状态的贝塞尔曲线各点的位置作为终止点
-
贝塞尔曲线各点的当前位置，作为起始点
创建方法Animate，代码如下：
private void Animate(Action<double, bool> finished = null)
{
Content.AbortAnimation("ReshapeAnimations");
var scaleAnimation = new Animation();
var adjustX = (this.Width - PanWidth) / 2;
var adjustY = (this.Height - PanHeight) / 2;
Point p0Target = new Point(PanWidth / 2 + adjustX, adjustY);
Point p1Target = new Point(this.PanWidth + adjustX, this.PanHeight / 2 + adjustY);
Point p2Target = new Point(this.PanWidth / 2 + adjustX, this.PanHeight + adjustY);
Point p3Target = new Point(adjustX, this.PanHeight / 2 + adjustY);
Point p0Origin = this.figure1.StartPoint;
Point p1Origin = this.arc1.Point3;
Point p2Origin = this.arc2.Point3;
Point p3Origin = this.arc3.Point3;
...
}
使用线性插值法，根据进度值r，计算各点坐标。线性插值法在之前的文章有介绍，或参考这里，此篇将不赘述。
var animateAction = (double r) =>
{
Point p0 = new Point((p0Target.X - p0Origin.X) * r + p0Origin.X, (p0Target.Y - p0Origin.Y) * r + p0Origin.Y);
Point p1 = new Point((p1Target.X - p1Origin.X) * r + p1Origin.X, (p1Target.Y - p1Origin.Y) * r + p1Origin.Y);
Point p2 = new Point((p2Target.X - p2Origin.X) * r + p2Origin.X, (p2Target.Y - p2Origin.Y) * r + p2Origin.Y);
Point p3 = new Point((p3Target.X - p3Origin.X) * r + p3Origin.X, (p3Target.Y - p3Origin.Y) * r + p3Origin.Y);
Point h1 = new Point(p0.X - DifferenceX, p0.Y);
Point h2 = new Point(p0.X + DifferenceX, p0.Y);
Point h3 = new Point(p1.X, p1.Y - DifferenceY);
Point h4 = new Point(p1.X, p1.Y + DifferenceY);
Point h5 = new Point(p2.X + DifferenceX, p2.Y);
Point h6 = new Point(p2.X - DifferenceX, p2.Y);
Point h7 = new Point(p3.X, p3.Y + DifferenceY);
Point h8 = new Point(p3.X, p3.Y - DifferenceY);
this.figure1.StartPoint = p0;
this.arc1.Point1 = h2;
this.arc1.Point2 = h3;
this.arc1.Point3 = p1;
this.arc2.Point1 = h4;
this.arc2.Point2 = h5;
this.arc2.Point3 = p2;
this.arc3.Point1 = h6;
this.arc3.Point2 = h7;
this.arc3.Point3 = p3;
this.arc4.Point1 = h8;
this.arc4.Point2 = h1;
this.arc4.Point3 = p0;
};
将动画添加到Animation对象中，然后提交动画。
动画触发，将在400毫秒内完成圆的复原。
var scaleUpAnimation0 = new Animation(animateAction, 0, 1);
scaleAnimation.Add(0, 1, scaleUpAnimation0);
scaleAnimation.Commit(this, "ReshapeAnimations", 16, 400, finished: finished);
效果如下：
可以使用自定义缓动函数调整动画效果， 在之前的文章介绍了自定义缓动函数，此篇将不赘述。
使用如下图像的函数曲线，可以使动画添加一个惯性回弹效果。
应用此函数，代码如下：
var mySpringOut = (double x) => (x - 1) * (x - 1) * ((5f + 1) * (x - 1) + 5) + 1;
var scaleUpAnimation0 = new Animation(animateAction, 0, 1, mySpringOut);
...
运行效果如下，这使得这个带有粘性的圆的回弹过程更有质量感
如果你觉得这样不够“弹”
可以使用阻尼振荡函数作为动画自定义缓动函数，此函数拟合的图像如下：
运行效果如下：
创建手势控件
.NET MAUI 跨平台框架包含了识别平移手势的功能，在之前的博文[MAUI 项目实战] 手势控制音乐播放器（二）： 手势交互中利用此功能实现了pan-pit拖拽系统。此篇将不赘述。
简单来说就是拖拽物(pan)体到坑(pit)中，手势容器控件PanContainer描述了pan运动和pit位置的关系，并在手势运动中产生一系列消息事件。
创建页面布局
新建.NET MAUI项目，命名StickyTab
在MainPage.xaml中添加如下代码：
<ContentPage.Content>
<Grid>
<Grid.RowDefinitions>
<RowDefinition Height="200" />
<RowDefinition Height="1*" />
</Grid.RowDefinitions>
<Grid Grid.Row="0"
BackgroundColor="#F1F1F1">
<Grid x:Name="PitContentLayout"
ZIndex="1">
<Grid.ColumnDefinitions>
<ColumnDefinition Width="1*" />
<ColumnDefinition Width="1*" />
<ColumnDefinition Width="1*" />
</Grid.ColumnDefinitions>
<controls1:PitGrid x:Name="NewTabPit"
PitName="NewTabPit"
WidthRequest="100"
HeightRequest="200"
Grid.Column="0">
<Label x:Name="NewTabLabel"
TextColor="Black"
FontFamily="FontAwesome"
FontSize="28"
HorizontalOptions="CenterAndExpand"
Margin="0"></Label>
<Label Margin="0,100,0,0"
Opacity="0"
Text="新建标签页"
TextColor="#6E6E6E"
FontSize="18"
HorizontalOptions="CenterAndExpand"
></Label>
</controls1:PitGrid>
<controls1:PitGrid x:Name="RefreshPit"
PitName="RefreshPit"
WidthRequest="100"
HeightRequest="200"
Grid.Column="1">
<Label x:Name="RefreshLabel"
TextColor="Black"
FontFamily="FontAwesome"
FontSize="28"
HorizontalOptions="CenterAndExpand"
Margin="0"></Label>
<Label Margin="0,100,0,0"
Opacity="0"
Text="刷新"
TextColor="#6E6E6E"
FontSize="18"
HorizontalOptions="CenterAndExpand"></Label>
</controls1:PitGrid>
<controls1:PitGrid x:Name="CloseTabPit"
PitName="CloseTabPit"
WidthRequest="100"
HeightRequest="200"
Grid.Column="2">
<Label x:Name="CloseTabLabel"
TextColor="Black"
FontFamily="FontAwesome"
FontSize="28"
HorizontalOptions="CenterAndExpand"
Margin="0"></Label>
<Label Margin="0,100,0,0"
Opacity="0"
Text="关闭标签页"
TextColor="#6E6E6E"
FontSize="18"
HorizontalOptions="CenterAndExpand"></Label>
</controls1:PitGrid>
</Grid>
<controls1:PanContainer BackgroundColor="Transparent" ZIndex="0"
x:Name="DefaultPanContainer"
OnTapped="DefaultPanContainer_OnOnTapped"
AutoAdsorption="False"
PanScale="1.0"
SpringBack="True"
PanScaleAnimationLength="100"
Orientation="Horizontal">
<Grid PropertyChanged="BindableObject_OnPropertyChanged"
VerticalOptions="Start"
HorizontalOptions="Start">
<controls:StickyPan x:Name="MainStickyPan"
Background="Transparent"
PanStrokeBrush="Transparent"
PanFillBrush="White"
AnimationLength="400"
PanHeight="80"
PanWidth="80"
HeightRequest="120"
WidthRequest="120">
</controls:StickyPan>
</Grid>
</controls1:PanContainer>
</Grid>
</Grid>
</ContentPage.Content>
页面布局看起来像这样：
更新拖拽物位置
在Xaml中我们订阅了PropertyChanged事件，当拖拽物的位置发生变化时，我们需要更新拖拽系统中目标坑的位置。
_currentDefaultPit变量用于记录当前拖拽物所在的坑，当拖拽物离开坑时，我们需要将其设置为null。
private PitGrid _currentDefaultPit;
private void BindableObject_OnPropertyChanged(object sender, PropertyChangedEventArgs e)
{
if (e.PropertyName == nameof(Width))
{
this.DefaultPanContainer.PositionX = (this.PitContentLayout.Width - (sender as Grid).Width) / 2;
}
else if (e.PropertyName == nameof(Height))
{
this.DefaultPanContainer.PositionY = (this.PitContentLayout.Height - (sender as Grid).Height) / 2;
}
else if (e.PropertyName == nameof(TranslationX))
{
var centerX = 0.0;
if (_currentDefaultPit != null)
{
centerX = _currentDefaultPit.X + _currentDefaultPit.Width / 2;
}
this.MainStickyPan.OffsetX = this.DefaultPanContainer.Content.TranslationX + this.DefaultPanContainer.Content.Width / 2 - centerX;
}
}
如下动图说明了目标坑变化时的效果，当拖拽物离开“刷新”时，粘滞效果的目标坑转移到了“新建标签页”上，接近“新建标签页”时产生对它的粘滞效果
其它细节
在拖拽物之于坑的状态改变时，显示或隐藏拖拽物本身以及提示文本
private void PanActionHandler(object recipient, PanActionArgs args)
{
switch (args.PanType)
{
case PanType.Out:
tipLabel = args.CurrentPit?.Children.LastOrDefault() as Label;
if (tipLabel!=null)
{
tipLabel.FadeTo(0);
}
break;
case PanType.In:
tipLabel = args.CurrentPit?.Children.LastOrDefault() as Label;
if (tipLabel!=null)
{
tipLabel.FadeTo(1);
}
break;
case PanType.Over:
tipLabel.FadeTo(0);
ShowLayout(0);
break;
case PanType.Start:
ShowLayout();
break;
}
_currentDefaultPit = args.CurrentPit;
}
private void ShowLayout(double opacity = 1)
{
var length = opacity==1 ? 250 : 0;
this.DefaultPanContainer.FadeTo(opacity, (uint)length);
}
最终效果如下：
新闻类标签交互部分与Chrome下拉标签页交互类似，此篇将不展开讲解。
最终效果如下：
项目地址
Github:maui-samples
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