首先，看一下效果

可能各位在别处看到过类似的东西，我在微信的文章末尾看到有个玩意，感觉有意思，就用代码实现一下。这篇文章主要把握写代码的思路展示一下。

看到上图，我想各位能想到最简单的实现方案就是用动画，切很多图出来，然后就可以轻松实现了。为了不让自己再舒适区里呆的太安逸，就弄点麻烦的：通过计算来实现。文章的末尾会将全部代码贴出，复制可以直接运行。

需要回忆的知识

重力势能 E = mgh

动能 E = ½mv²

在理想状态下，动能和重力式能可以相互转换，且能量守恒

如果不想太注意细节，以上的知识可以忽略

绘制流程

绘制5个带绳子的球

这步非常简单，概括来说就是：

确定球的圆心坐标O

画固定长度的线段OA

以点O为圆心，画固定半径的球（这样就完成了一个带绳的球）

绘制多个带绳的球

相关代码在文章末尾已经贴出来了（78-121行，代码中有后续的细节处理，需要甄别下相关的代码），这里只是写下思路，不再重复

贴代码了

让球旋转

静态图为：

让带绳子的球旋转，实际上就是改变上图的角α；当α越大，偏移的角度越大；当α越小，偏移的角度越小。

为了让计算简单，先假设一些前提：

1.α的最大值为45°（这里可以自由给值）

2.每次刷新屏幕α改变的值的大小一致且为1（也就是调用invalidate()方法）

3.一开始α为45°

有了这些前提限制，实际上，每一次绘图我们的已知条件为：

1.O点的坐标

2.大圆的半径 = 绳子的长度 + 小圆的半径

3.α的值（因为前提中的2和3，绘制的时候是可以知道当前α的角度）

所以，这步的大致流程为：

1.根据大圆的圆心O、半径R，当前α的角度，求B点的坐标（跟前一篇类似，通过画弧，再通过PathMeasure.getPosTan()来获得相应点的坐标）

2.绘制线段OB

3.以B点为圆心，画半径为固定值的小圆

相关代码在文章末尾已经贴出来了（128-212行，代码中有后续的细节处理，需要甄别下相关的代码），这里只是写下思路，不再重

复贴代码了

模拟现实

在上一步中，我们为了简化模型，让α的改变量每次都为1，但是，这与现实不相符。现实情况是这样的：

1.球偏移到最高点时，速度很慢，基本上为0

2.球偏移到最低点，速度最快

文章一开始，我们已经准备好了需要回忆的知识，现在，让我们回到物理学课堂，说一说简单的摆钟模型计算：

条件：绳子的长为L，球A静止时，竖直方向的夹角为α

求：当与竖直方向的夹角为β时的角速度

解题步骤求总机械能

当球静止时，机械能 = 重力势能

一般情况的表示

当球运动时，机械能 = 重力势能 + 动能

又有公式：

所以最终结果为：

好了，得出了结论，让我们回到代码中来：

//计算当前的速率 float v = (float) Math.sqrt(2 * 9.8 * L * (Math.cos( β* Math.PI / 180) - cos(α* Math.PI / 180))); //计算角速度 float w = v / L;

说明：这里只是拟合，并没有特别精确。我们认为当前角度到改变后的角度之间的角速度是一致的，都为当前角度所对应的角速度；

所以，在当前角度下，改变角度的量为：

具体的实现过程在下面代码的219-225行，是不是感觉很简单？

全部代码

上面罗里吧嗦的半天，终于给出来了可以复制的东西 O(∩_∩)O~

/** * Created by kevin on 2016/9/2. * <p> * 需要推敲的地方： * 1.并排绘制多个带绳子的球 * 2.让左右两端的球可以旋转 * 3.为了模拟现实，需要根据物理学来计算单位时间旋转的角度 */ public class Pendulum extends View { private Paint linePaint; private int width; private int height; private Path linePath;//用来绘制静态部分的Path private Path bigCirclePath;//用来测量大圆的Path private Path rotateLinePath;//用来绘制动态部分的Path private int stroke = 5; //线段的宽度 private int r = 20; //圆圈的半径 private int length = 200; //线的长度 private int number = 5; //球的个数（奇数，偶数感觉丑就没实现） private static int angle = 50;//最大旋转角度 // 第一个参数表示角度；负数表示左边球旋转的角度，正数表示右边球旋转的角度 // +angle表示右侧球偏离最大的角度为30度 // -angle表示左侧球偏离最大的角度为30度 // 第二个参数表示方向；-1表示从右往左摆动，1表示从左往右摆动 private float[] degree = new float[]{angle, -1}; private float t = 2f;//时间；可以用来控制速率，t越小，摆钟越慢；t越大，摆钟越快 private float cosO;//cosθ,是个固定值 private float gr2;//2gr，是个固定值 public Pendulum(Context context) { super(context); initPaint(); calCosOAnd2gr(); } public Pendulum(Context context, AttributeSet attrs) { super(context, attrs); initPaint(); calCosOAnd2gr(); } public Pendulum(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) { super(context, attrs, defStyleAttr); initPaint(); calCosOAnd2gr(); } /** * 用来计算cosθ和2gr */ private void calCosOAnd2gr() { //这里为了避免cosα-cosθ=0的情况，所以+0.1 cosO = (float) Math.cos((angle + 0.1f) * Math.PI / 180); //2倍的重力加速度乘以半径 gr2 = (float) (9.8 * r * 2); } @Override protected void onDraw(Canvas canvas) { super.onDraw(canvas); canvas.translate(width / 2, height / 2); drawPic(canvas); rotate(canvas); } /** * 绘制静态图形 * * @param canvas */ private void drawPic(Canvas canvas) { if (number < 1) { throw new IllegalArgumentException("数量不能小于1"); } int x; if (number % 2 == 1) { //奇数的情况 //用来确定最外层的位置，例如：如果number为3，leftNumber为1 // number为5，leftNumber为2 // number为7，leftNumber为3 int leftNumber = number / 2; for (int i = -leftNumber; i <= leftNumber; i++) { if (isRight()) { //最右侧在摇摆 if (i == leftNumber) continue; } else if (!isRight()) { //最左侧的在摇摆 if (i == -leftNumber) continue; } //计算圆心的横坐标x x = 2 * r * i; if (linePath == null) linePath = new Path(); linePath.reset(); //move到圆心(更准确的坐标为(x,-r),圆绘制出来会把部分线段覆盖；这里只是为了方便表示，不再增加多余的点) linePath.moveTo(x, 0); //画直线到顶点，（顶点离圆心= 线段的长度 + 半径） linePath.lineTo(x, -(r + length)); //绘制直线 linePaint.setStyle(Paint.Style.FILL_AND_STROKE); canvas.drawPath(linePath, linePaint); //绘制圆圈，为了不重合，使用FILL，不绘制线的宽度 linePaint.setStyle(Paint.Style.FILL); canvas.drawCircle(x, 0, r, linePaint); } } else if (number % 2 == 0) { //偶数 throw new IllegalArgumentException("偶数太丑，没有绘制"); } } /** * 绘制旋转的图形 * * @param canvas */ private void rotate(Canvas canvas) { //左侧球运动和右侧球运动是对称的，使用direction（值为+1或-1）来做标记 int direction; if (isRight()) { //右侧球运动，+1 direction = 1; } else { //左侧球于东，-1 direction = -1; } //measure.getPosTan()中不接受负数，这里需要取绝对值 float nowDegree = Math.abs(degree[0]); linePaint.setStyle(Paint.Style.STROKE); //确定单侧外层图片的个数 int pointNumber = number / 2; //确定静态圆形的横坐标，与drawPic中的（x = 2 * r * i）相似 int x = 2 * r * pointNumber * direction; //用来确定大圆圆心的坐标，同时也是线段顶点的坐标 float[] topPoint = new float[]{x, -(r + length)}; int totalLength = length + r; if (bigCirclePath == null) bigCirclePath = new Path(); bigCirclePath.reset(); //rectF是用来绘制弧形的：以线段的顶点为圆心，length + r为半径画弧形 RectF rectF = new RectF(topPoint[0] - totalLength, topPoint[1] - totalLength, topPoint[0] + totalLength, topPoint[1] + totalLength); //绘制1/4个圆的弧形 bigCirclePath.addArc(rectF, 90, -90 * direction); //用来确定旋转nowDegree时的边界坐标； float[] rotatePoint = new float[2]; PathMeasure measure = new PathMeasure(bigCirclePath, false); //此时，rotatePoint的坐标就为我们图中小圆圈圆心的坐标 measure.getPosTan(measure.getLength() * (nowDegree) / 90, rotatePoint, null); //到现在为止，我们已经知道了圆心的坐标以及线段顶点的坐标了。 //下面，我们就链接这个两个点，并以rotatePoint为圆心画圆 //画线段 if (rotateLinePath == null) rotateLinePath = new Path(); rotateLinePath.reset(); rotateLinePath.moveTo(topPoint[0], topPoint[1]); rotateLinePath.lineTo(rotatePoint[0], rotatePoint[1]); canvas.drawPath(rotateLinePath, linePaint); //画圆 linePaint.setStyle(Paint.Style.FILL); canvas.drawCircle(rotatePoint[0], rotatePoint[1], r, linePaint); //显示文字用的，不用理会 linePaint.setTextSize(40); canvas.drawText("偏移的角度：" + degree[0] + "", -100, 100, linePaint); //degree[1]表示方向，当为1时，表示从左向右运动，那么degree[0]需要不断增加（这是我规定的；当然要修改的话，可以根据情况来修改，估计修改时会晕菜一段时间） if (degree[1] == 1) { //从总往右,degree增大 if (degree[0] < angle) { //计算需要转动的角度 float changeAngle = rotateAngle(); //改变当前角度的值 degree[0] = degree[0] + changeAngle; invalidate(); } //当达到最右侧时，方向翻转 if (degree[0] >= angle) { degree[1] = -1; } } //degree[1]表示方向，当为-1时，表示从右向左运动，那么degree[0]需要不断减小（这是我规定的；当然要修改的话，可以根据情况来修改，估计修改时会晕菜一段时间） else if (degree[1] == -1) { //从右往左，degree减小 if (degree[0] > -angle) { //计算需要转动的角度 float changeAngle = rotateAngle(); //改变当前角度的值 degree[0] = degree[0] - changeAngle; invalidate(); } //当达到最左侧时，方向翻转 if (degree[0] <= -angle) { degree[1] = 1; } } } /** * 计算当前需要转动的角度 * * @return */ private float rotateAngle() { //计算当前的速率 float v = (float) Math.sqrt(gr2 * (Math.cos(Math.abs(degree[0]) * Math.PI / 180) - cosO)); //计算需要改变的弧度 float changedAngle = t * v / r; return changedAngle; } /** * 判断是否是右侧的圆球在动 * * @return true-->右侧的圆球在动 * false-->左侧的圆球在动 */ private boolean isRight() { boolean flag = false; //degree[0]大于0，表示右侧球在动 //degree[1]小于0，表示左侧球在动 if (degree[0] > 0) { flag = true; } else if (degree[0] < 0) { flag = false; } else if (degree[0] == 0) { //如果degree等于0，需要根据方向来判断哪个求在动 //degree[1]等于-1表示：球是从右往左在运动，此时，球的速度 v-->0，但还是右侧的球在动 if (degree[1] == -1) { flag = true; } //与上面的情况相反，是左侧的球在动 else if (degree[1] == 1) { flag = false; } } return flag; } @Override protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) { super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh); width = w; height = h; } private void initPaint() { //这里不想弄多个Paint,就用一个Paint来替代了，如果有需要，可以增加Paint来绘制指定的图形 linePaint = new Paint(); linePaint.setStrokeWidth(stroke); linePaint.setAntiAlias(true); linePaint.setStyle(Paint.Style.FILL_AND_STROKE); linePaint.setColor(0xff4897fe); } }

以上所述是小编给大家介绍的Android实现左右摆动的球体动画效果，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我们留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对查字典教程网的支持！