[UWP]缓存Lottie动画帧

在上一篇博文《[UWP]在UWP平台中使用Lottie动画》中我简单介绍了一下LottieUWP项目以及如何使用它呈现Lottie动画，这篇文章里我们来讲点进阶的东西——缓存Lottie动画帧。

为什么会有这样的需求呢？

有两方面原因：

• 直接在XAML中使用Lottie动画时，是边播放边渲染，计算量比较大，某些Lottie文件会非常吃性能！另外也会存在渲染不正确（有黑色区域）的情况，但是如果我们把每一帧缓存下来，自己控制播放的话，性能会提升很多！
• 应用于视频合成时（给视频添加Lottie动画挂件），需要获取每一时刻的动画帧图像（UWP媒体编辑以及视频合成的相关知识也很多，有时间我会整理一下，分享点干货）。

获取Lottie动画帧

在上一篇中我们使用了LottieAnimationView控件来播放Lottie动画，其实另一个类LottieDrawable也可以完成同样的工作，并且更易扩展。

下面我们就来修改下LottieDrawable类，让它可以返回给我们某一时刻的帧图像。

在LottieDrawable类中，Lottie动画的播放进度由Progress属性控制，而实际上的呈现则是使用了Win2D中的CanvasAnimatedControl控件来承载绘制目标。

这样的话，其实我们要做的就很简单了。我们可以新增一个GetCurrentFrame方法，使用CanvasRenderTarget作为绘制目标，将CanvasAnimatedControl的Draw事件中的绘制逻辑转移过来即可。

具体代码如下：

        /// <summary>
        /// 获取当前进度时的Lottie图像
        /// </summary>
        /// <param name="resourceCreator"></param>
        /// <param name="scaleX">横向缩放倍数</param>
        /// <param name="scaleY">纵向缩放倍数</param>
        /// <returns></returns>
        public CanvasBitmap GetCurrentFrame(ICanvasResourceCreator resourceCreator, float scaleX, float scaleY)
        {
            lock (this)
            {
                var width = _composition.Bounds.Width * scaleX;
                var height = _composition.Bounds.Height * scaleY;
                var commandList = new CanvasRenderTarget(resourceCreator, (float)width, (float)height, 96f);
                using (var session = commandList.CreateDrawingSession())
                {

                    if (_bitmapCanvas == null || _bitmapCanvas.Width < width || _bitmapCanvas.Height < height)
                    {
                        _bitmapCanvas?.Dispose();
                        _bitmapCanvas = new BitmapCanvas(width, height);
                    }

                    using (_bitmapCanvas.CreateSession(resourceCreator.Device, (float)width,
                        (float)height, session))
                    {
                        _bitmapCanvas.Clear(Colors.Transparent);
                        LottieLog.BeginSection("Drawable.Draw");
                        if (_compositionLayer == null)
                        {
                            return null;
                        }

                        _matrix.Reset();
                        _matrix = MatrixExt.PreScale(_matrix, scaleX, scaleY);
                        _compositionLayer.Draw(_bitmapCanvas, _matrix, _alpha);
                        LottieLog.EndSection("Drawable.Draw");
                    }

                }

                return commandList;
            }
        }

有一点要注意的是这里的绘制目标使用了CanvasRenderTarget，切勿使用CanvasCommandList，区别在于CanvasRenderTarget有固定大小的尺寸，而CanvasCommandList则没有固定的尺寸（实际上时无限大的），使用CanvasCommandList作为绘制目标将会引起某些Lottie动画绘制时丢失部分内容，具体可参见我在LottieUWP项目上提的这个Issue 。

缓存Lottie动画帧

有了上面添加的GetCurrentFrame方法后，我们就可以通过修改Progress来获取Lottie动画中每一时刻的帧图像了。

我编写了一个缓存Lottie动画帧的方法：

        protected List<CanvasBitmap> CacheLottieFrames;
        /// <summary>
        /// 缓存Lottie动画帧
        /// </summary>
        /// <param name="width">缓存图像的宽</param>
        /// <param name="height">缓存图像的高</param>
        /// <param name="frameRate">缓存的帧率</param>
        /// <returns></returns>
        private async Task InitLottieFrame(double width, double height, int frameRate)
        {
            await Task.Run(() =>
            {
                lock (_lockObj)
                {
                    if (lottieDrawable != null)
                    {
                        var duration = lottieDrawable.Composition.Duration;
                        var scaleX = width / lottieDrawable.Composition.Bounds.Width;
                        var scaleY = height / lottieDrawable.Composition.Bounds.Height;
                        var timeGap = 1d / frameRate;
                        CacheLottieFrames = new List<CanvasBitmap>();
                        var device = CanvasDevice.GetSharedDevice();
                        for (var i = 0d; i < duration; i += timeGap)
                        {
                            lottieDrawable.Progress = (float)(i / duration);
                            var renderTarget =
                                new CanvasRenderTarget(device, (float)CanvasWidth, (float)CanvasHeight, 96f);
                            using (var session = renderTarget.CreateDrawingSession())
                            {
                                session.Clear(Colors.Transparent);
                                var effectImg = lottieDrawable.GetCurrentFrame(device, (float)scaleX, (float)scaleY);
                                if (effectImg != null)
                                    session.DrawImage(effectImg);
                            }

                            CacheLottieFrames.Add(renderTarget);
                        }
                    }
                }

            });
        }

我们也可以在LottieDrawable.Composition中获取到帧的总数量以及帧率，以此为依据来获取帧，但是我在这个方法里没有使用，因为我想依据传入的帧率来控制获取的帧数量，避免缓存多余的帧占据内存空间。

结尾

有关于UWP使用Lottie动画的相关博文到这里就结束了，这段时间接触下来，我的感受是Lottie动画真的挺好玩效果也很棒。在LottieFiles网站大家可以找到各种有趣好玩的Lottie动画，当然有能力的也可以自己制作。

本篇博客到此结束！谢谢大家阅读！