Transiciones de elementos compartidos en Compose

Las transiciones de elementos compartidos son una forma sencilla de hacer la transición entre elementos componibles que tienen contenido coherente entre ellos. A menudo, se usan para la navegación, lo que te permite conectar visualmente diferentes pantallas a medida que un usuario navega entre ellas.

Por ejemplo, en el siguiente video, puedes ver que la imagen y el título del bocadillo se comparten desde la página de la ficha hasta la página de detalles.

Figura 1: Demostración del elemento compartido de Jetsnack

En Compose, hay algunas APIs de alto nivel que te ayudan a crear elementos compartidos:

  • SharedTransitionLayout: Es el diseño más externo necesario para implementar transiciones de elementos compartidos. Proporciona un SharedTransitionScope. Los elementos componibles deben estar en un SharedTransitionScope para usar los modificadores de elementos compartidos.
  • Modifier.sharedElement(): Es el modificador que marca en SharedTransitionScope el elemento componible que debe coincidir con otro elemento componible.
  • Modifier.sharedBounds(): Es el modificador que marca en SharedTransitionScope que los límites de este elemento componible deben usarse como los límites del contenedor donde debe ocurrir la transición. A diferencia de sharedElement(), sharedBounds() está diseñado para contenido visualmente diferente.

Un concepto importante a la hora de crear elementos compartidos en Compose es cómo funcionan con las superposiciones y el recorte. Consulta la sección de recortes y superposiciones para obtener más información sobre este tema importante.

Uso básico

En esta sección, se compilará la siguiente transición, en la que se realizará la transición del elemento de "lista" más pequeño al elemento detallado más grande:

Figura 2: Ejemplo básico de una transición de elementos compartidos entre dos elementos componibles

La mejor manera de usar Modifier.sharedElement() es junto con AnimatedContent, AnimatedVisibility o NavHost, ya que esto administra automáticamente la transición entre los elementos componibles.

El punto de partida es un AnimatedContent básico existente que tiene un elemento MainContent y un elemento DetailsContent componible antes de agregar elementos compartidos:

Figura 3: Iniciar AnimatedContent sin ninguna transición de elementos compartidos

  1. Para hacer que los elementos compartidos se animen entre los dos diseños, rodea el elemento AnimatedContent componible con SharedTransitionLayout. Los permisos de SharedTransitionLayout y AnimatedContent se pasan a MainContent y DetailsContent:

    var showDetails by remember {
        mutableStateOf(false)
    }
    SharedTransitionLayout {
        AnimatedContent(
            showDetails,
            label = "basic_transition"
        ) { targetState ->
            if (!targetState) {
                MainContent(
                    onShowDetails = {
                        showDetails = true
                    },
                    animatedVisibilityScope = this@AnimatedContent,
                    sharedTransitionScope = this@SharedTransitionLayout
                )
            } else {
                DetailsContent(
                    onBack = {
                        showDetails = false
                    },
                    animatedVisibilityScope = this@AnimatedContent,
                    sharedTransitionScope = this@SharedTransitionLayout
                )
            }
        }
    }

  2. Agrega Modifier.sharedElement() a tu cadena de modificadores componibles en los dos elementos componibles que coinciden. Crea un objeto SharedContentState y recuérdalo con rememberSharedContentState(). El objeto SharedContentState almacena la clave única que determina los elementos que se comparten. Proporciona una clave única para identificar el contenido y usa rememberSharedContentState() para que se recuerde el elemento. El AnimatedContentScope se pasa al modificador, que se usa para coordinar la animación.

    @Composable
    private fun MainContent(
        onShowDetails: () -> Unit,
        modifier: Modifier = Modifier,
        sharedTransitionScope: SharedTransitionScope,
        animatedVisibilityScope: AnimatedVisibilityScope
    ) {
        Row(
            // ...
        ) {
            with(sharedTransitionScope) {
                Image(
                    painter = painterResource(id = R.drawable.cupcake),
                    contentDescription = "Cupcake",
                    modifier = Modifier
                        .sharedElement(
                            rememberSharedContentState(key = "image"),
                            animatedVisibilityScope = animatedVisibilityScope
                        )
                        .size(100.dp)
                        .clip(CircleShape),
                    contentScale = ContentScale.Crop
                )
                // ...
            }
        }
    }
    
    @Composable
    private fun DetailsContent(
        modifier: Modifier = Modifier,
        onBack: () -> Unit,
        sharedTransitionScope: SharedTransitionScope,
        animatedVisibilityScope: AnimatedVisibilityScope
    ) {
        Column(
            // ...
        ) {
            with(sharedTransitionScope) {
                Image(
                    painter = painterResource(id = R.drawable.cupcake),
                    contentDescription = "Cupcake",
                    modifier = Modifier
                        .sharedElement(
                            rememberSharedContentState(key = "image"),
                            animatedVisibilityScope = animatedVisibilityScope
                        )
                        .size(200.dp)
                        .clip(CircleShape),
                    contentScale = ContentScale.Crop
                )
                // ...
            }
        }
    }

Para obtener información sobre si se produjo una coincidencia de un elemento compartido, extrae rememberSharedContentState() en una variable y consulta isMatchFound.

Esto da como resultado la siguiente animación automática:

Figura 4: Ejemplo básico de una transición de elementos compartidos entre dos elementos componibles

Tal vez notes que el color de fondo y el tamaño de todo el contenedor aún usan la configuración predeterminada de AnimatedContent.

Límites compartidos frente a elementos compartidos

Modifier.sharedBounds() es similar a Modifier.sharedElement(). Sin embargo, los modificadores son diferentes de las siguientes maneras:

  • sharedBounds() es para contenido que es visualmente diferente, pero que debe compartir la misma área entre los estados, mientras que sharedElement() espera que el contenido sea el mismo.
  • Con sharedBounds(), el contenido que entra y sale de la pantalla es visible durante la transición entre los dos estados, mientras que con sharedElement() solo se renderiza el contenido de destino dentro de los límites de transformación. Modifier.sharedBounds() tiene parámetros enter y exit para especificar cómo debe hacer la transición el contenido, de manera similar al funcionamiento de AnimatedContent.
  • El caso de uso más común para sharedBounds() es el patrón de transformación de contenedores, mientras que para sharedElement() el caso de uso de ejemplo es una transición hero.
  • Cuando se usan elementos componibles Text, se prefiere sharedBounds() para admitir cambios de fuente, como la transición entre cursiva y negrita o cambios de color.

En el ejemplo anterior, agregar Modifier.sharedBounds() a Row y Column en las dos situaciones diferentes nos permitirá compartir sus límites y realizar la animación de transición, lo que permitirá que crezcan entre sí:

@Composable
private fun MainContent(
    onShowDetails: () -> Unit,
    modifier: Modifier = Modifier,
    sharedTransitionScope: SharedTransitionScope,
    animatedVisibilityScope: AnimatedVisibilityScope
) {
    with(sharedTransitionScope) {
        Row(
            modifier = Modifier
                .padding(8.dp)
                .sharedBounds(
                    rememberSharedContentState(key = "bounds"),
                    animatedVisibilityScope = animatedVisibilityScope,
                    enter = fadeIn(),
                    exit = fadeOut(),
                    resizeMode = SharedTransitionScope.ResizeMode.ScaleToBounds()
                )
                // ...
        ) {
            // ...
        }
    }
}

@Composable
private fun DetailsContent(
    modifier: Modifier = Modifier,
    onBack: () -> Unit,
    sharedTransitionScope: SharedTransitionScope,
    animatedVisibilityScope: AnimatedVisibilityScope
) {
    with(sharedTransitionScope) {
        Column(
            modifier = Modifier
                .padding(top = 200.dp, start = 16.dp, end = 16.dp)
                .sharedBounds(
                    rememberSharedContentState(key = "bounds"),
                    animatedVisibilityScope = animatedVisibilityScope,
                    enter = fadeIn(),
                    exit = fadeOut(),
                    resizeMode = SharedTransitionScope.ResizeMode.ScaleToBounds()
                )
                // ...

        ) {
            // ...
        }
    }
}

Figure 5: Límites compartidos entre dos elementos componibles

Información sobre los permisos

Para usar Modifier.sharedElement(), el elemento componible debe estar en un SharedTransitionScope. El elemento componible SharedTransitionLayout proporciona SharedTransitionScope. Asegúrate de colocarlo en el mismo punto de nivel superior de la jerarquía de tu IU que contenga los elementos que quieres compartir.

En general, los elementos componibles también deben colocarse dentro de un AnimatedVisibilityScope. Por lo general, esto se proporciona mediante AnimatedContent para cambiar entre elementos componibles o cuando se usa AnimatedVisibility directamente, o bien mediante la función de componibilidad NavHost, a menos que administres la visibilidad de forma manual. Para usar varios alcances, guarda los permisos requeridos en CompositionLocal, usa receptores de contexto en Kotlin o pasa los permisos como parámetros a tus funciones.

Usa CompositionLocals si tienes varios permisos para realizar un seguimiento o una jerarquía profundamente anidada. Un CompositionLocal te permite elegir los permisos exactos que deseas guardar y usar. Por otro lado, cuando usas receptores de contexto, otros diseños de tu jerarquía podrían anular accidentalmente los alcances proporcionados. Por ejemplo, si tienes varios AnimatedContent anidados, se podrían anular los permisos.

val LocalNavAnimatedVisibilityScope = compositionLocalOf<AnimatedVisibilityScope?> { null }
val LocalSharedTransitionScope = compositionLocalOf<SharedTransitionScope?> { null }

@Composable
private fun SharedElementScope_CompositionLocal() {
    // An example of how to use composition locals to pass around the shared transition scope, far down your UI tree.
    // ...
    SharedTransitionLayout {
        CompositionLocalProvider(
            LocalSharedTransitionScope provides this
        ) {
            // This could also be your top-level NavHost as this provides an AnimatedContentScope
            AnimatedContent(state, label = "Top level AnimatedContent") { targetState ->
                CompositionLocalProvider(LocalNavAnimatedVisibilityScope provides this) {
                    // Now we can access the scopes in any nested composables as follows:
                    val sharedTransitionScope = LocalSharedTransitionScope.current
                        ?: throw IllegalStateException("No SharedElementScope found")
                    val animatedVisibilityScope = LocalNavAnimatedVisibilityScope.current
                        ?: throw IllegalStateException("No AnimatedVisibility found")
                }
                // ...
            }
        }
    }
}

De manera alternativa, si tu jerarquía no está profundamente anidada, puedes pasar los permisos como parámetros:

@Composable
fun MainContent(
    animatedVisibilityScope: AnimatedVisibilityScope,
    sharedTransitionScope: SharedTransitionScope
) {
}

@Composable
fun Details(
    animatedVisibilityScope: AnimatedVisibilityScope,
    sharedTransitionScope: SharedTransitionScope
) {
}

Elementos compartidos con AnimatedVisibility

En los ejemplos anteriores, se mostró cómo usar elementos compartidos con AnimatedContent, pero estos también funcionan con AnimatedVisibility.

Por ejemplo, en este ejemplo de cuadrícula diferida, cada elemento está unido a AnimatedVisibility. Cuando se hace clic en el elemento, el contenido tiene el efecto visual de extraerse de la IU y convertirlo en un componente similar a un diálogo.

var selectedSnack by remember { mutableStateOf<Snack?>(null) }

SharedTransitionLayout(modifier = Modifier.fillMaxSize()) {
    LazyColumn(
        // ...
    ) {
        items(listSnacks) { snack ->
            AnimatedVisibility(
                visible = snack != selectedSnack,
                enter = fadeIn() + scaleIn(),
                exit = fadeOut() + scaleOut(),
                modifier = Modifier.animateItem()
            ) {
                Box(
                    modifier = Modifier
                        .sharedBounds(
                            sharedContentState = rememberSharedContentState(key = "${snack.name}-bounds"),
                            // Using the scope provided by AnimatedVisibility
                            animatedVisibilityScope = this,
                            clipInOverlayDuringTransition = OverlayClip(shapeForSharedElement)
                        )
                        .background(Color.White, shapeForSharedElement)
                        .clip(shapeForSharedElement)
                ) {
                    SnackContents(
                        snack = snack,
                        modifier = Modifier.sharedElement(
                            state = rememberSharedContentState(key = snack.name),
                            animatedVisibilityScope = this@AnimatedVisibility
                        ),
                        onClick = {
                            selectedSnack = snack
                        }
                    )
                }
            }
        }
    }
    // Contains matching AnimatedContent with sharedBounds modifiers.
    SnackEditDetails(
        snack = selectedSnack,
        onConfirmClick = {
            selectedSnack = null
        }
    )
}

Figura 6: Elementos compartidos con AnimatedVisibility.

Orden de los modificadores

Con Modifier.sharedElement() y Modifier.sharedBounds(), el orden de tu cadena de modificadores importa, al igual que con el resto de Compose. La ubicación incorrecta de los modificadores que afectan el tamaño puede causar saltos visuales inesperados durante la coincidencia de elementos compartidos.

Por ejemplo, si colocas un modificador de padding en una posición diferente en dos elementos compartidos, habrá una diferencia visual en la animación.

var selectFirst by remember { mutableStateOf(true) }
val key = remember { Any() }
SharedTransitionLayout(
    Modifier
        .fillMaxSize()
        .padding(10.dp)
        .clickable {
            selectFirst = !selectFirst
        }
) {
    AnimatedContent(targetState = selectFirst, label = "AnimatedContent") { targetState ->
        if (targetState) {
            Box(
                Modifier
                    .padding(12.dp)
                    .sharedBounds(
                        rememberSharedContentState(key = key),
                        animatedVisibilityScope = this@AnimatedContent
                    )
                    .border(2.dp, Color.Red)
            ) {
                Text(
                    "Hello",
                    fontSize = 20.sp
                )
            }
        } else {
            Box(
                Modifier
                    .offset(180.dp, 180.dp)
                    .sharedBounds(
                        rememberSharedContentState(
                            key = key,
                        ),
                        animatedVisibilityScope = this@AnimatedContent
                    )
                    .border(2.dp, Color.Red)
                    // This padding is placed after sharedBounds, but it doesn't match the
                    // other shared elements modifier order, resulting in visual jumps
                    .padding(12.dp)

            ) {
                Text(
                    "Hello",
                    fontSize = 36.sp
                )
            }
        }
    }
}

Límites coincidentes

Límites incomparables: Observa cómo la animación del elemento compartido parece un poco desagradable, ya que debe cambiar de tamaño a los límites incorrectos.

Los modificadores que se usan antes de que los modificadores de elementos compartidos proporcionan restricciones a los modificadores de elementos compartidos, que luego se usan para derivar los límites iniciales y de destino y, luego, la animación de los límites.

Los modificadores que se usan después de que los modificadores de elementos compartidos usan las restricciones anteriores para medir y calcular el tamaño objetivo del elemento secundario. Los modificadores de elementos compartidos crean una serie de restricciones animadas para transformar gradualmente el elemento secundario del tamaño inicial al objetivo.

La excepción se da si usas resizeMode = ScaleToBounds() para la animación o Modifier.skipToLookaheadSize() en un elemento componible. En este caso, Compose presenta el elemento secundario con las restricciones de destino y, en su lugar, usa un factor de escala para realizar la animación en lugar de cambiar el tamaño del diseño.

Claves únicas

Cuando trabajas con elementos compartidos complejos, es una buena práctica crear una clave que no sea una cadena, ya que las cadenas pueden ser propensas a errores. Cada clave debe ser única para que se produzcan coincidencias. Por ejemplo, en Jetsnack tenemos los siguientes elementos compartidos:

Figura 7: Imagen en la que se muestra Jetsnack con anotaciones para cada parte de la IU.

Puedes crear una enumeración para representar el tipo de elemento compartido. En este ejemplo, la tarjeta de bocadillos completa también puede aparecer desde varios lugares diferentes en la pantalla principal, por ejemplo, en una sección "Popular" y una "Recomendado". Puedes crear una clave que tenga snackId, origin ("Popular" / "Recomendado") y type del elemento compartido que se compartirá:

data class SnackSharedElementKey(
    val snackId: Long,
    val origin: String,
    val type: SnackSharedElementType
)

enum class SnackSharedElementType {
    Bounds,
    Image,
    Title,
    Tagline,
    Background
}

@Composable
fun SharedElementUniqueKey() {
    // ...
            Box(
                modifier = Modifier
                    .sharedElement(
                        rememberSharedContentState(
                            key = SnackSharedElementKey(
                                snackId = 1,
                                origin = "latest",
                                type = SnackSharedElementType.Image
                            )
                        ),
                        animatedVisibilityScope = this@AnimatedVisibility
                    )
            )
            // ...
}

Se recomiendan las clases de datos para las claves, ya que implementan hashCode() y isEquals().

Cómo administrar manualmente la visibilidad de los elementos compartidos

En los casos en que no uses AnimatedVisibility ni AnimatedContent, puedes administrar la visibilidad del elemento compartido por tu cuenta. Usa Modifier.sharedElementWithCallerManagedVisibility() y proporciona tu propio condicional que determine cuándo un elemento debe ser visible o no:

var selectFirst by remember { mutableStateOf(true) }
val key = remember { Any() }
SharedTransitionLayout(
    Modifier
        .fillMaxSize()
        .padding(10.dp)
        .clickable {
            selectFirst = !selectFirst
        }
) {
    Box(
        Modifier
            .sharedElementWithCallerManagedVisibility(
                rememberSharedContentState(key = key),
                !selectFirst
            )
            .background(Color.Red)
            .size(100.dp)
    ) {
        Text(if (!selectFirst) "false" else "true", color = Color.White)
    }
    Box(
        Modifier
            .offset(180.dp, 180.dp)
            .sharedElementWithCallerManagedVisibility(
                rememberSharedContentState(
                    key = key,
                ),
                selectFirst
            )
            .alpha(0.5f)
            .background(Color.Blue)
            .size(180.dp)
    ) {
        Text(if (selectFirst) "false" else "true", color = Color.White)
    }
}

Limitaciones actuales

Estas APIs tienen algunas limitaciones. En particular,

  • No se admite la interoperabilidad entre Views y Compose. Esto incluye cualquier elemento componible que une AndroidView, como un Dialog.
  • No se admite la animación automática para lo siguiente:
    • Elementos componibles de imágenes compartidas:
      • ContentScale no tiene animación predeterminada. Se ajusta al extremo establecido, ContentScale.
    • Recorte de forma: No hay compatibilidad integrada para la animación automática entre formas (por ejemplo, animaciones de un cuadrado a un círculo a medida que el elemento transiciona).
    • En los casos no compatibles, usa Modifier.sharedBounds() en lugar de sharedElement() y agrega Modifier.animateEnterExit() a los elementos.