CALayer层动画详解：CAEmitterCell粒子动画效果

在iOS系统中，粒子系统由两部分组成：CAEmitterLayer和CAEmitterCell。
1、CAEmitterLayer为粒子发射图层。该图层主要用于控制粒子展现范围、粒子发射位置、粒子发射形状、渲染模式等属性。通过CAEmitterCell构建的发射单元都受到CAEmitterLayer图层节制，可以说粒子展现必须在CAEmitterLayer图层上来实现。
1、CAEmitterCell粒子发射单元，用于对粒子系统的单个粒子做更加精细的控制。比如控制粒子的速度、方向、范围。在CAEmitterCell类中提供了几十种粒子属性参数设置，所以结合这些属性可以制作各种炫酷的粒子特效动画。
部分重要属性详解：

CAEmitterCell

name：名称
birthRate：每秒产生粒子的数量
lifetime：粒子的生命周期
yAcceleration，xAcceleration：分别表示颗粒在y和x方向上面运动的加速度
velocity：表示粒子运动的速度
emissionLongitude：表示颗粒初始时刻发射的方向(-M_PI_2 表示竖直往上发射)
velocityRange：//随机产生的速度范围为 (velocity - velocityRange) 到(velocity + velocityRange)
emissionRange：//将发射器的发射角度随机化 
color：粒子颜色
greenSpeed，redSpeed，blueSpeed：颜色渐变范围
scale：缩放比例
scaleRange：缩放范围
scaleSpeed：缩放速度比例
contents：内容

CAEmitterLayer

position：发射器的位置
emitterSize：发射器大小
emitterShape：发射模式
       KCAEmitterLayerPoint：这种发射形态可以促使所有的颗粒都聚集于一点(即发射器的position所在处)，使用它可以实现火花或者烟火的效果
       KCAEmitterLayerLine：这种发射形态可以促使所有的颗粒都沿着发射器的顶部出现，使用它可以实现瀑布流等效果
       KCAEmitterLayerRectangle这种发射形态可以使得颗粒在一个指定的矩形区域随机的出现，使用它可以实现雪花飘落等
效果

案例一：粒子火焰效果

iOS 中火焰效果是由一个个iOS的粒子特性描绘出来的，所以每个粒子的具体特性将决定火焰的具体形状，下面对粒子的常用属性做个分析：
1、birthRate：表明火焰效果中每秒粒子的组成个数，个数越多，火焰越逼真。虽然每秒粒子数反应了火焰的燃烧效果，但并不是粒子数越多越好。粒子数过多一方面会掩盖每个粒子的一些具体细节，另一方面会给iOS图像渲染造成很大的负担。
2、velocity：表明当前粒子速度信息，不同的粒子速度控制燃烧的剧烈程度以及火焰的燃烧方向。

案例二：“鬼火”火焰效果

鬼火.gif

    //鬼火效果
    func emitterAnimate(){
        self.view.backgroundColor = .black
        let emitterCell = CAEmitterCell()
        emitterCell.name = "fire"
        emitterCell.emissionLongitude = CGFloat(Double.pi)
        emitterCell.velocity = -1 //粒子速度 负数表明向上燃烧
        emitterCell.velocityRange = 50 //粒子速度范围
        emitterCell.emissionRange = 1.1 //周围发射角度
        emitterCell.yAcceleration =  -200 //粒子y方向的加速度分量
        emitterCell.scaleSpeed = 0.7 //缩放比例  超大火苗
        emitterCell.color = UIColor(red: 0 ,green: 0.4 ,blue:0.2 ,alpha:0.1).cgColor
        emitterCell.contents = UIImage(named: "fire")!.cgImage
        
        
        let emitterLayer = CAEmitterLayer()
        emitterLayer.position = self.view.center //粒子发射位置
        emitterLayer.emitterSize = CGSize(width: 50, height: 10)//控制大小
        emitterLayer.renderMode = kCAEmitterLayerAdditive
        emitterLayer.emitterMode = kCAEmitterLayerOutline
        emitterLayer.emitterShape = kCAEmitterLayerLine
        emitterLayer.emitterCells = [emitterCell]
        self.view.layer.addSublayer(emitterLayer)
        emitterLayer.setValue(500, forKeyPath: "emitterCells.fire.birthRate")
        emitterLayer.setValue(1, forKeyPath: "emitterCells.fire.lifetime")
        
    }

案例三：霓虹效果

霓虹.gif

//霓虹效果
    func emitterAnimate2(){
        self.view.backgroundColor = UIColor.black
        
        let emitterCell = CAEmitterCell()
        
        emitterCell.name = "nenolight"
        emitterCell.emissionLongitude  = CGFloat(Double.pi*2)// emissionLongitude:x-y 平面的 发 射方向
        emitterCell.velocity = 50// 粒子速度
        emitterCell.velocityRange = 50// 粒子速度范围
        emitterCell.scaleSpeed = -0.2// 速度缩放比例 超大火苗
        emitterCell.scale = 0.1  //缩放比例
        
        //R G B alpha 颜色速度渐变
        emitterCell.greenSpeed = -0.1
        emitterCell.redSpeed = -0.2
        emitterCell.blueSpeed = 0.1
        emitterCell.alphaSpeed = -0.2
        emitterCell.birthRate = 100 // 一秒钟会产生粒子的个数
        emitterCell.lifetime = 4 //粒子生命周期
        emitterCell.color = UIColor.white.cgColor
        emitterCell.contents = UIImage(named: "neonlight")!.cgImage
        
        let emitterLayer = CAEmitterLayer()
        
        emitterLayer.position = self.view.center// 粒子发射位置
        emitterLayer.emitterSize = CGSize(width: 2, height: 2)// 控制粒子大小
        emitterLayer.renderMode = kCAEmitterLayerBackToFront
        emitterLayer.emitterMode = kCAEmitterLayerOutline// 控制发射源模式 即形状
        emitterLayer.emitterShape = kCAEmitterLayerCircle
        
        emitterLayer.emitterCells = [emitterCell]
        
        self.view.layer.addSublayer(emitterLayer)
    }
    

案例四：雪花效果

雪花.gif

    //雪花效果
    func emitterAnimate3(){
        self.view.backgroundColor = UIColor.black
        
        let emitterCell = CAEmitterCell()
        
        emitterCell.name = "snow"
        emitterCell.birthRate = 150 // 每秒产生的粒子数量
        emitterCell.lifetime = 5 //粒子的生命周期
        
        //yAcceleration 和 xAcceleration 分别表示颗粒在y和x方向上面运动的加速度
        emitterCell.yAcceleration = 70.0
        emitterCell.xAcceleration = 10.0
        emitterCell.velocity = 20.0 //velocity表示粒子运动的速度
        emitterCell.emissionLongitude = CGFloat(-Double.pi/2);//表示颗粒初始时刻发射的方向(-M_PI_2 表示竖直往上发射)
        emitterCell.velocityRange = 200//加上这句代码之后，随机产生的速度范围为 -180(20 - 200) 到 220(20 + 200)
        emitterCell.emissionRange = CGFloat(Double.pi/2) //我们可以将发射器的发射角度随机化
        
        //R G B alpha 颜色速度渐变
        emitterCell.color = UIColor(red: 0.9 ,green: 1.0 ,blue:1.0 ,alpha:1).cgColor
        emitterCell.greenSpeed = 0.3
        emitterCell.redSpeed = 0.3
        emitterCell.blueSpeed = 0.3
        
        emitterCell.scaleSpeed = -0.03// 速度缩放比例
        emitterCell.scale = 0.1  //缩放比例
        emitterCell.scaleRange = 0.1
        
        emitterCell.contents = UIImage(named: "snow")!.cgImage
        
        let emitterLayer = CAEmitterLayer()
        
        
        //确定发射器的位置及尺寸
        emitterLayer.position = CGPoint(x: self.view.center.x, y: -70)
        emitterLayer.emitterSize = CGSize(width: UIScreen.main.bounds.size.width, height: 50)
        emitterLayer.emitterShape = kCAEmitterLayerRectangle
        emitterLayer.emitterCells = [emitterCell]
        
        self.view.layer.addSublayer(emitterLayer)
    }
    

github: https://github.com/daimengxiaozhi/MDAnimation
目前先更新这几种，后期会慢慢增加，欢迎交流。