Android Transition学习笔记

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概述

Android 4.4.2 (API level 19)引入Transition框架，之后很多APP上都使用该框架做出很酷炫的效果，如 Google Play Newsstand app

Google Play Newsstand app

在app中适当得使用上Transition能带来较好的用户体验，视频中介绍了该框架的基本使用以及其中核心的一些类和方法，只有学会这些基本的API才能在之后的Activity/Fragment过渡定制一些自己想要的效果。

先看官网的一张关系图

官网关系图

图中有三个核心的类，分别是Scene、Transition和TransitionManager，下面对这个三个核心类展开分析。

Scene

Scene场景

Scene场景，用于保存布局中所有View的属性值，创建Scene的方式可以通过getSceneForLayout方法

比如：

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mScene0 = Scene.getSceneForLayout(mSceneRoot, R.layout.scene0, getContext());
mScene1 = Scene.getSceneForLayout(mSceneRoot, R.layout.scene1, getContext());

也可以直接new Scene(ViewGroup sceneRoot, View layout)

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View view0 = inflater.inflate(R.layout.scene0, container, false);
View view1 = inflater.inflate(R.layout.scene1, container, false);
mScene0 = new Scene(mSceneRoot, view0);
mScene1 = new Scene(mSceneRoot, view1);

两种方式都需要传SceneRoot，即该场景的根节点。

Transition

Transition过渡动画

Transition过渡动画，前面创建了两个场景，分别保存了视图的一些属性，比如Visibility、position等，Transition就是对于这些属性值的改变定义过渡的效果。从上图可以看到系统内置了一些常用的Transition，Transition的创建可以通过加载xml，如：

res/transition/fade_transition.xml

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<fade xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" />

然后在代码中：

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Transition mFadeTransition =
        TransitionInflater.from(this).
        inflateTransition(R.transition.fade_transition);

或者直接在代码中：

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Transition mFadeTransition = new Fade();

TransitionManager

TransitionManeger用于将Scene和Transition联系起来，它提供了一系列的方法如setTransition(Scene fromScene, Scene toScene, Transition transition)指明起始场景和结束场景、他们的过渡动画是什么，go(Scene scene, Transition transition)，到指定的场景所使用的过渡动画是什么，beginDelayedTransition(ViewGroup sceneRoot, Transition transition)，在当前场景到下一帧的过渡效果是什么。比如这里使用go()方法，效果:

TransitionManager

注意这里两个Scene中红绿两个方块除了位置和大小不一样，id是一致的，transition记录下两个Scene前后属性值，根据属性值的改变执行过渡动画，默认情况下对SceneRoot下的所有View执行动画效果，我们可以通过Transition.addTarget和removeTarget方法选择性添加或移除执行动画的View。

常用API

有时候我们只想改变当前已展示的视图层级中View的状态，可以通过beginDelayedTransition实现，下面列举系统内置的Transition的使用。

AutoTransition

AutoTransition默认的动画效果，对应xml tag为autoTransition

其实是以下几个动画组合顺序执行：

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<transitionSet xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:transitionOrdering="sequential">
    <fade android:fadingMode="fade_out" />
    <changeBounds />
    <fade android:fadingMode="fade_in" />
</transitionSet>

在代码中使用：

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TransitionManager.beginDelayedTransition(mRoot, new AutoTransition());
        if (mTextView.getVisibility() != View.VISIBLE) {
            mTextView.setVisibility(View.VISIBLE);
        } else {
            mTextView.setVisibility(View.GONE);
        }

ChangeBounds

ChangeBounds对应xml tag为changeBounds，根据前后布局界限的变化执行动画

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TransitionManager.beginDelayedTransition(mRoot, new ChangeBounds());
FrameLayout.LayoutParams lp = (FrameLayout.LayoutParams) mTarget.getLayoutParams();
if ((lp.gravity & Gravity.START) == Gravity.START) {
    lp.gravity = Gravity.BOTTOM | Gravity.END;
} else {
    lp.gravity = Gravity.TOP | Gravity.START;
}
mTarget.setLayoutParams(lp);

ChangeClipBounds

ChangeClipBounds对应xml tag为changeClipBounds，作用对象：View的getClipBounds()值

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Rect BOUNDS = new Rect(20, 20, 100, 100);
TransitionManager.beginDelayedTransition(mRoot, new ChangeClipBounds());
if (BOUNDS.equals(ViewCompat.getClipBounds(mImageView))) {
    ViewCompat.setClipBounds(mImageView, null);
} else {
    ViewCompat.setClipBounds(mImageView, BOUNDS);
}

ChangeClipBounds

ChangeImageTransform

对应xml tag为changeImageTransform，作用对象：ImageView的matrix

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TransitionManager.beginDelayedTransition(mRoot, new ChangeImageTransform());
mImageView.setScaleType(ImageView.ScaleType.XXX);

ChangeImageTransform

ChangeScroll

对应xml tag为changeScroll，作用对象：View的scroll属性值

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TransitionManager.beginDelayedTransition(mRoot, new ChangeScroll());
mTarget.scrollBy(-100, -100);

ChangeScroll

ChangeTransform

对应xml tag 为changeTransform，作用对象：View的scale和rotation

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TransitionManager.beginDelayedTransition(mRoot, new ChangeTransform());
if (mContainer2.getChildCount() > 0) {
    mContainer2.removeAllViews();
    showRedSquare(mContainer1);
} else {
    mContainer1.removeAllViews();
    showRedSquare(mContainer2);
    mContainer2.getChildAt(0).setRotation(45);
}
private void showRedSquare(FrameLayout container) {
    final View view = LayoutInflater.from(getContext())
            .inflate(R.layout.red_square, container, false);
    container.addView(view);
}

ChangeTransform

Explode

对应xml tag为explode，作用对象：View的Visibility

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TransitionManager.beginDelayedTransition(mRoot, new Explode());
int vis = mViews.get(0).getVisibility() == View.VISIBLE ? View.GONE : View.VISIBLE;
for (View view : mViews) {
    view.setVisibility(vis);
}

Explode

Fade

对应xml tag为fade，作用对象：View的Visibility

可以在初始化时指定IN或者OUT分别对应淡入和淡出，也可以通过fade.setMode方法设置，若不指定默认为淡入淡出效果

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TransitionManager.beginDelayedTransition(mRoot, new Fade());
int vis = mViews.get(0).getVisibility() == View.VISIBLE ? View.GONE : View.VISIBLE;
for (View view : mViews) {
    view.setVisibility(vis);
}

Fade

Slide

对应xml tag为slide，作用对象：View的Visibility

可以初始化时传入Gravity.XX，也可以通过slide.setSlideEdge方法设置，默认方向为Gravity.BOTTOM

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TransitionManager.beginDelayedTransition(mRoot, new Slide());
int vis = mViews.get(0).getVisibility() == View.VISIBLE ? View.GONE : View.VISIBLE;
for (View view : mViews) {
    view.setVisibility(vis);
}

Slide

TransitionSet

对应xml tag为transitionSet

可以在代码中创建transitionSet如：

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mTransition = new TransitionSet();
mTransition.addTransition(new ChangeImageTransform());
mTransition.addTransition(new ChangeTransform());
TransitionManager.beginDelayedTransition(mOuterFrame, mTransition);
        if (mInnerFrame.getChildCount() > 0) {
            mInnerFrame.removeAllViews();
            addImageView(mOuterFrame, ImageView.ScaleType.CENTER_CROP, mPhotoSize);
        } else {
            mOuterFrame.removeViewAt(1);
            addImageView(mInnerFrame, ImageView.ScaleType.FIT_XY,
                    FrameLayout.LayoutParams.MATCH_PARENT);
        }

也可以通过加载xml布局创建transitionSet：

xml布局长这样：

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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<transitionSet xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:transitionOrdering="together">
    <changeImageTransform/>
    <changeTransform/>
</transitionSet>

通过transitionOrdering属性设置动画执行的顺序，together表示同时执行，sequential表示顺序执行，在代码中可以调用TransitionSet的setOrdering(int)方法，属性值传ORDERING_SEQUENTIAL或者ORDERING_TOGETHER

在代码中：

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mTransition = (TransitionSet) TransitionInflater.from(getContext()).inflateTransition(R.transition.transition);
TransitionManager.beginDelayedTransition(mOuterFrame, mTransition);
        if (mInnerFrame.getChildCount() > 0) {
            mInnerFrame.removeAllViews();
            addImageView(mOuterFrame, ImageView.ScaleType.CENTER_CROP, mPhotoSize);
        } else {
            mOuterFrame.removeViewAt(1);
            addImageView(mInnerFrame, ImageView.ScaleType.FIT_XY,
                    FrameLayout.LayoutParams.MATCH_PARENT);
        }

这里结合changeImageTransform和changeTransform，效果如下：

TransitionSet

PathMotion

PathMotion

Transition的辅助工具，以path的方式指定过渡效果，两个具体实现类ArcMotion和PatternPathMotion，看下ArcMotion的效果

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mTransition = new AutoTransition();
mTransition.setPathMotion(new ArcMotion());
TransitionManager.beginDelayedTransition(mRoot, mTransition);
        FrameLayout.LayoutParams lp = (FrameLayout.LayoutParams) mTarget.getLayoutParams();
        if ((lp.gravity & Gravity.START) == Gravity.START) {
            lp.gravity = Gravity.END | Gravity.BOTTOM;
        } else {
            lp.gravity = Gravity.START | Gravity.TOP;
        }
        mTarget.setLayoutParams(lp);

PathMotion

它的运动轨迹是条曲线，有兴趣的可以研究下它的实现算法，在源码中有个很萌的图如下：

PathMotion

自定义Transition

除了系统内置的Transition，我们还可以自定义Transition效果，需要继承Transition

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public class CustomTransition extends Transition {
    @Override
    public void captureStartValues(TransitionValues values) {}
    @Override
    public void captureEndValues(TransitionValues values) {}
    @Override
    public Animator createAnimator(ViewGroup sceneRoot,
                                   TransitionValues startValues,
                                   TransitionValues endValues) {}
}

其工作原理是在captureStartValues和captureEndValues中分别记录View的属性值，官网建议确保属性值不冲突，属性值的命名格式参考：

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package_name:transition_name:property_name

在createAnimator中创建动画，对比属性值的改变执行动画效果，如自定义修改颜色动画效果：

自定义Transition

在两个Scene中使用自定义过渡动画，效果如下：

自定义Transition

Note

1.Android 版本在4.0(API Level 14)到4.4.2(API Level 19)使用Android Support Library’s

2.对于 SurfaceView可能不起效果，因为SurfaceView的实例是在非UI线程更新的，因此会造成和其他视图动画不同步。

3.某些特定的转换类型在应用到TextureView时可能不会产生所需的动画效果。

4.继承自AdapterView的如ListView，与该框架不兼容。

5.不要对包含文本的视图的大小进行动画

Thanks to

Google Demo

Github Demo传送门

作者：HuYounger
本文转载自：http://rkhcy.github.io

下篇

在上篇笔记中对于Transition的框架和常用的API使用进行了分析，Transition最常用的是在界面过渡方面，本文继续学习Transition在界面过渡上的使用。在界面过渡上，Transition分为不带共享元素的Content Transition和带共享元素的ShareElement Transition。

Content Transition

先看下content transition的一个例子，在Google Play Games上的应用：

Content Transition

在经过学习后我们也可以设计出类似的效果，首先需要了解在界面过渡中涉及到的一些重要方法，从ActivtyA调用startActivity方法唤起ActivityB，到ActivityB按返回键返回ActivityA涉及到与Transition有关的方法

Content Transition

  • ActivityA.exitTransition()

  • ActivityB.enterTransition()

Content Transition

  • ActivityB.returnTransition()

  • ActivityA.reenterTransition()

因此，只要我们在对应的方法中设置了Transition就可以了。在默认没有设置对应Transition的情况下，Material-theme应用的exitTransition为null，enterTransition为Fade，如果reenterTransition和returnTransition未设定，则分别对应exitTransition和enterTransition。

使用

在style中添加android:windowContentTransitions 属性启用窗口内容转换(Material-theme应用默认为true)，指定该Activity的Transition

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<!-- Base application theme. -->
<style name="AppTheme" parent="Theme.AppCompat.Light.DarkActionBar">
    <!-- enable window content transitions -->
    <item name="android:windowContentTransitions">true</item>
    <!-- specify enter and exit transitions -->
    <!-- options are: explode, slide, fade -->
    <item name="android:windowEnterTransition">@transition/change_image_transform</item>
    <item name="android:windowExitTransition">@transition/change_image_transform</item>
</style>

也可以在代码中指定

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// inside your activity (if you did not enable transitions in your theme)
getWindow().requestFeature(Window.FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS);
// set an enter transition
getWindow().setEnterTransition(new Explode());
// set an exit transition
getWindow().setExitTransition(new Explode());

然后启动Acticity

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startActivity(intent,
              ActivityOptions.makeSceneTransitionAnimation(this).toBundle());

例子

这里在代码中指定ActivityA的exitTransition:

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private void setupTransition() {
    Slide slide = new Slide(Gravity.LEFT);
    slide.setDuration(1000);
    slide.setInterpolator(new FastOutSlowInInterpolator());
    getWindow().setExitTransition(slide);
}

使用xml方式指定ActivityB的enterTransition：

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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<transitionSet xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
    <slide
        android:duration="1000"
        android:interpolator="@android:interpolator/fast_out_slow_in"
        android:slideEdge="bottom">
        <targets>
            <target android:targetId="@id/content_container"/>
        </targets>
    </slide>
    <slide
        android:duration="1000"
        android:interpolator="@android:interpolator/fast_out_slow_in"
        android:slideEdge="top">
        <targets>
            <target android:targetId="@id/image_container"/>
        </targets>
    </slide>
</transitionSet>

运行效果如下：

上图动画有两个问题:

  1. ActivityA的exitTransition还没完全走完ActivityB的enterTransition就执行了，ActivityB的returnTransition还没完全走完ActivityA的reenterTransition就执行了；
  2. 状态栏和导航栏的动画不太协调;

问题1是因为默认情况下enter/return transition会比exit/reenter transition完全结束前稍微快一点运行，如果想让前者完全运行完后者再进来，可以在代码中调用Window的

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setWindowAllowEnterTransitionOverlap(false)
setWindowAllowReturnTransitionOverlap(false)

或者在xml中设置

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<item name="android:windowAllowEnterTransitionOverlap">false</item> 
<item name="android:windowAllowReturnTransitionOverlap">false</item>

运行如下：

再看下问题2，默认情况下状态栏和标题栏也会参与动画(如果有导航栏也会，测试机默认木有导航栏)，当我们把xxxoverlap属性设为false后就看得比较明显了，如果不想让它们参与动画通过excludeTarget()将其排除，在代码中：

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private void setupTransition() {
    Slide slide = new Slide(Gravity.LEFT);
    slide.setDuration(1000);
    slide.setInterpolator(new FastOutSlowInInterpolator());
    slide.excludeTarget(android.R.id.statusBarBackground, true);
    slide.excludeTarget(android.R.id.navigationBarBackground, true);
    slide.excludeTarget(R.id.appbar,true);
    getWindow().setExitTransition(slide);
}

或者在xml中：

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<slide xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:slideEdge="left"
    android:interpolator="@android:interpolator/fast_out_slow_in"
    android:duration="1000">
    <targets>
        <!-- if using a custom Toolbar container, specify the ID of the AppBarLayout -->
        <target android:excludeId="@id/appbar" />
        <target android:excludeId="@android:id/statusBarBackground"/>
        <target android:excludeId="@android:id/navigationBarBackground"/>
    </targets>
</slide>

效果如下：

执行结果

具体流程

ActivityA startActivity()

  1. 确定需要执行exit Transition的target View
  2. Transition的captureStartValues()获取target View Visibility的值(此时为VISIBLE)
  3. 将target View Visibility的值设为INVISIBLE
  4. Transition的captureEndValues()获取target View Visibility的值(此时为INVISIBLE)
  5. Transition的createAnimator()根据前后Visibility的属性值变化创建动画

ActivityB Activity 开始

  1. 确定需要执行enter Transition的target View
  2. Transition的captureStartValues()获取获取target View Visibility的，初始化为INVISIBLE
  3. 将target View Visibility的值设为VISIBLE
  4. Transition的captureEndValues()获取target View Visibility的值(此时为VISIBLE)
  5. Transition的createAnimator()根据前后Visibility的属性值变化创建动画

ShareElement Transition

shareElement Transition的例子

shareElement Transition的例子

shareElement Transition指的是共享元素从activity/fragment到其他activity/fragment时的动画

shareElement Transition

有了上面的分析看名字应该也猜得出方法对应的功能了，如果没有设置exit/enter shared element transitions，默认为 @android:transition/move，上面的Content Transition是根据Visibility的变化创建动画，而shareElement Transition是根据大小，位置，和外观的变化创建动画，如chanageBounds、changeTransform、ChangeClipBounds、 ChangeImageTransform等，具体API使用和效果可以参考上篇。指定shareElement Transition可以通过代码形式：

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getWindow().setSharedElementEnterTransition();
getWindow().setSharedElementExitTransition();
getWindow().setSharedElementReturnTransition();
getWindow().setSharedElementReenterTransition();

也可以通过xml形式：

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<!-- Base application theme. -->
<style name="AppTheme" parent="Theme.AppCompat.Light.DarkActionBar">
    <!-- specify shared element transitions -->
    <item name="android:windowSharedElementEnterTransition">
      @transition/change_image_transform</item>
    <item name="android:windowSharedElementExitTransition">
      @transition/change_image_transform</item>
</style>

然后启动Acticity

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Intent intent = new Intent(this, DetailsActivity.class);
// Pass data object in the bundle and populate details activity.
intent.putExtra(DetailsActivity.EXTRA_CONTACT, contact);
ActivityOptionsCompat options = ActivityOptionsCompat.
    makeSceneTransitionAnimation(this, (View)ivProfile, "profile");
startActivity(intent, options.toBundle());

在布局文件中对于要共享的View添加android:transitionName且保持一致，如果要共享的View有点多，可以通过Pair，Pair<View,String> 存储着共享View和View的名称，使用如下

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Intent intent = new Intent(context, DetailsActivity.class);
intent.putExtra(DetailsActivity.EXTRA_CONTACT, contact);
Pair<View, String> p1 = Pair.create((View)ivProfile, "profile");
Pair<View, String> p2 = Pair.create(vPalette, "palette");
Pair<View, String> p3 = Pair.create((View)tvName, "text");
ActivityOptionsCompat options = ActivityOptionsCompat.
    makeSceneTransitionAnimation(this, p1, p2, p3);
startActivity(intent, options.toBundle());

例子

在ActivityB的theme中添加SharedElementEnterTransition

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<item name="android:windowSharedElementEnterTransition">
@transition/change_image_transform
</item>

change_image_transform.xml

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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<transitionSet xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
    <changeBounds
        android:duration="1000"
        android:interpolator="@android:interpolator/fast_out_slow_in"/>
    <changeImageTransform
        android:duration="1000"
        android:interpolator="@android:interpolator/fast_out_slow_in"/>
</transitionSet>

执行效果：

动画效果

具体流程

从图上看，好像图片是从一个ActivityA”传递”到另一个ActivityB，实际上真正负责绘制都发生在ActivityB上：

  1. ActivityA调用startActivity()后ActivityB处于透明状态
  2. Transition收集ActivityA中共享View的初识状态，并传递给ActivityB
  3. Transition收集ActivityB中共享View的最终状态
  4. Transition根据状态改变创建动画
  5. Transition隐藏ActivityA，随着ActivityB的共享View运动到指定位置，ActivityB的背景在ActivityA上淡入，并随着动画完成而完全可见。

我们可以通过修改Activity背景淡入淡出时间来验证，在ActivityB中加入

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getWindow().setTransitionBackgroundFadeDuration(2000);

为了更直观，把ActivityA的exitTransition先注释掉，运行效果：

动画效果

可以看到，ActivityB确实像盖在ActivityA上，这里用到了 ViewOverlay，原理简单来说就是在其他View上draw，共享View利用该技术可以实现画在其他View上。我们可以通过Window的setSharedElementsUseOverlay(false)来关闭该功能，不过这样一来会使最终结果和你预想的不一致，默认该值为true。

延迟加载

上面分析Transition会获取共享视图前后的状态值来创建动画，如果我们的图片是网上下载的，那么很有可能图片的准确大小需要下载下来才能确定，Activity Transitions API提供了一对方法暂时推迟过渡，直到我们确切地知道共享元素已经被适当的渲染和放置。在onCreate中调用postponeEnterTransition()(API >= 21)或者supportPostponeEnterTransition()（API < 21）延迟过渡；当图片的状态确定后，调用startPostponedEnterTransition()（API >= 21）或supportStartPostponedEnterTransition()（API < 21）恢复过渡，常见处理：

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// ... load remote image with Glide/Picasso here
supportPostponeEnterTransition();
ivBackdrop.getViewTreeObserver().addOnPreDrawListener(
    new ViewTreeObserver.OnPreDrawListener() {
        @Override
        public boolean onPreDraw() {
            ivBackdrop.getViewTreeObserver().removeOnPreDrawListener(this);
            supportStartPostponedEnterTransition();
            return true;
        }
    }
);

Thanks to

Material-Animations
Getting Started with Activity & Fragment Transitions (part 1-4)
What are all these dang Transitions
Shared Element Activity Transition
Define custom animations
Presentation-ContentTransition

作者：HuYounger
本文转载自：http://rkhcy.github.io