Transições de elementos compartilhados no Compose

As transições de elementos compartilhados são uma maneira simples de fazer a transição entre elementos combináveis que têm conteúdo consistente entre eles. Eles geralmente são usados para navegação, permitindo conectar visualmente diferentes telas à medida que o usuário navega entre elas.

Por exemplo, no vídeo a seguir, você pode conferir a imagem e o título do lanche são compartilhados da página de detalhes para a de detalhes.

Figura 1. Demonstração do elemento compartilhado do Jetsnack.

No Compose, existem algumas APIs de alto nível que ajudam a criar elementos compartilhados:

  • SharedTransitionLayout: o layout mais externo necessário para implementar transições de elementos compartilhados. Ele fornece um SharedTransitionScope. Os elementos combináveis precisam estar em uma SharedTransitionScope para usar os modificadores de elementos compartilhados.
  • Modifier.sharedElement(): o modificador que sinaliza para o SharedTransitionScope o elemento combinável que precisa ser combinado com outro elemento combinável.
  • Modifier.sharedBounds(): o modificador que sinaliza para o SharedTransitionScope que os limites dessa função de composição precisam ser usados como os limites de contêiner em que a transição precisa ocorrer. Ao contrário de sharedElement(), sharedBounds() foi projetado para conteúdo visualmente diferente.

Um conceito importante ao criar elementos compartilhados no Compose é como eles funcionam com sobreposições e recortes. Confira a seção Recorte e sobreposições para saber mais sobre esse tópico importante.

Uso básico

A transição abaixo será criada nesta seção, passando do item de "lista" menor para o item detalhado, que é maior:

Figura 2. Exemplo básico de uma transição de elemento compartilhado entre dois elementos combináveis.

A melhor maneira de usar o Modifier.sharedElement() é em conjunto com AnimatedContent, AnimatedVisibility ou NavHost, já que isso gerencia a transição entre elementos combináveis automaticamente para você.

O ponto de partida é uma AnimatedContent básica que já tem um elemento MainContent e DetailsContent antes de adicionar elementos compartilhados:

Figura 3. Iniciando AnimatedContent sem transições de elementos compartilhados.

  1. Para que os elementos compartilhados sejam animados entre os dois layouts, coloque o elemento combinável AnimatedContent em volta com SharedTransitionLayout. Os escopos de SharedTransitionLayout e AnimatedContent são transmitidos para MainContent e 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. Adicione Modifier.sharedElement() à cadeia de modificadores de composição nos dois elementos combináveis correspondentes. Crie um objeto SharedContentState e lembre-o com rememberSharedContentState(). O objeto SharedContentState está armazenando a chave exclusiva que determina os elementos compartilhados. Forneça uma chave exclusiva para identificar o conteúdo e use rememberSharedContentState() para o item a ser lembrado. O AnimatedContentScope é transmitido para o modificador, que é usado para coordenar a animação.

    @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 saber se ocorreu uma correspondência de elemento compartilhado, extraia rememberSharedContentState() para uma variável e consulte isMatchFound.

O que resulta na seguinte animação automática:

Figura 4. Exemplo básico de uma transição de elemento compartilhado entre dois elementos combináveis.

Observe que a cor e o tamanho do plano de fundo de todo o contêiner ainda usam as configurações AnimatedContent padrão.

Limites compartilhados x elemento compartilhado

Modifier.sharedBounds() é semelhante a Modifier.sharedElement(). No entanto, os modificadores são diferentes das seguintes maneiras:

  • sharedBounds() serve para conteúdo visualmente diferente, mas precisa compartilhar a mesma área entre estados, enquanto sharedElement() espera que o conteúdo seja o mesmo.
  • Com sharedBounds(), o conteúdo que entra e sai da tela fica visível durante a transição entre os dois estados, enquanto com sharedElement() apenas o conteúdo de destino é renderizado nos limites de transformação. Modifier.sharedBounds() tem os parâmetros enter e exit para especificar como o conteúdo precisa fazer a transição, da mesma forma que AnimatedContent funciona.
  • O caso de uso mais comum de sharedBounds() é o padrão de transformação de contêiner, enquanto para sharedElement() o caso de uso de exemplo é uma transição principal.
  • Ao usar elementos combináveis Text, é preferível usar sharedBounds() para oferecer suporte a mudanças de fonte, como transição entre itálico e negrito ou mudanças de cor.

No exemplo anterior, adicionar Modifier.sharedBounds() a Row e Column nos dois cenários diferentes vai permitir o compartilhamento dos limites dos dois e a execução da animação de transição, permitindo que cresçam entre si:

@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()
                )
                // ...

        ) {
            // ...
        }
    }
}

Figura 5. Limites compartilhados entre dois elementos combináveis.

Entender escopos

Para usar Modifier.sharedElement(), o elemento combinável precisa estar em um SharedTransitionScope. O elemento combinável SharedTransitionLayout fornece o SharedTransitionScope. Coloque no mesmo ponto de nível superior da hierarquia da interface que contém os elementos que você quer compartilhar.

Em geral, os elementos combináveis também precisam ser colocados dentro de uma AnimatedVisibilityScope. Isso geralmente é fornecido usando AnimatedContent para alternar entre elementos combináveis ou AnimatedVisibility de forma direta, ou pela função combinável NavHost, a menos que você gerencie a visibilidade manualmente. Para usar vários escopos, salve os escopos necessários em um CompositionLocal, use receptores de contexto em Kotlin ou transmita os escopos como parâmetros para suas funções.

Use CompositionLocals quando você tiver vários escopos para acompanhar ou quando tiver uma hierarquia profundamente aninhada. Um CompositionLocal permite escolher os escopos exatos a serem salvos e usados. Por outro lado, quando você usa receptores de contexto, outros layouts na hierarquia podem substituir acidentalmente os escopos fornecidos. Por exemplo, se você tiver vários AnimatedContent aninhados, os escopos poderão ser substituídos.

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")
                }
                // ...
            }
        }
    }
}

Como alternativa, se a hierarquia não estiver profundamente aninhada, é possível transmitir os escopos como parâmetros:

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

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

Elementos compartilhados com AnimatedVisibility

Os exemplos anteriores mostraram como usar elementos compartilhados com AnimatedContent, mas esses elementos compartilhados também funcionam com AnimatedVisibility.

Por exemplo, neste exemplo de grade lenta, cada elemento é unido em AnimatedVisibility. Quando o item é clicado, o conteúdo tem o efeito visual de ser extraído da interface em um componente semelhante a uma caixa de 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 compartilhados com AnimatedVisibility.

Ordenação do modificador

Com Modifier.sharedElement() e Modifier.sharedBounds(), a ordem da cadeia do modificador é importante, assim como no restante do Compose. O posicionamento incorreto dos modificadores que afetam o tamanho pode causar saltos visuais inesperados durante a correspondência do elemento compartilhado.

Por exemplo, se você colocar um modificador de padding em uma posição diferente em dois elementos compartilhados, haverá uma diferença visual na animação.

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
                )
            }
        }
    }
}

Limites correspondentes

Limites sem correspondência: observe como a animação do elemento compartilhado aparece um pouco fora do padrão, porque ele precisa ser redimensionado para os limites incorretos.

Os modificadores usados antes dos modificadores de elementos compartilhados fornecem restrições aos modificadores de elemento compartilhado, que são usados para derivar os limites iniciais e de destino e, em seguida, a animação dos limites.

Os modificadores usados depois dos modificadores de elementos compartilhados usam as restrições anteriores para medir e calcular o tamanho de destino do filho. Os modificadores de elementos compartilhados criam uma série de restrições animadas para transformar gradualmente o filho do tamanho inicial para o de destino.

A exceção é se você usar resizeMode = ScaleToBounds() para a animação ou Modifier.skipToLookaheadSize() em um elemento combinável. Nesse caso, o Compose mostra o filho usando as restrições de destino e usa um fator de escalonamento para executar a animação em vez de mudar o tamanho do layout.

Chaves exclusivas

Ao trabalhar com elementos compartilhados complexos, é recomendável criar uma chave que não seja uma string, já que elas podem apresentar erros de correspondência. Cada chave precisa ser exclusiva para que as correspondências ocorram. Por exemplo, no Jetsnack, temos os seguintes elementos compartilhados:

Figura 7. Imagem mostrando o Jetsnack com anotações para cada parte da interface.

É possível criar um tipo enumerado para representar o tipo de elemento compartilhado. Nesse exemplo, o card de lanche completo também pode aparecer em vários lugares diferentes na tela inicial, como nas seções "Mais populares" e "Recomendados". É possível criar uma chave que tenha o snackId, o origin ("Popular" / "Recomendado") e o type do elemento compartilhado que será compartilhado:

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
                    )
            )
            // ...
}

As classes de dados são recomendadas para chaves porque implementam hashCode() e isEquals().

Gerenciar a visibilidade dos elementos compartilhados manualmente

Nos casos em que você não estiver usando AnimatedVisibility ou AnimatedContent, poderá gerenciar a visibilidade do elemento compartilhado por conta própria. Use Modifier.sharedElementWithCallerManagedVisibility() e forneça seu próprio condicional que determina quando um item precisa ficar visível ou não:

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)
    }
}

Limitações atuais

Essas APIs têm algumas limitações. Entre as principais:

  • Não há suporte para interoperabilidade entre as visualizações e o Compose. Isso inclui qualquer elemento combinável que envolva AndroidView, como um Dialog.
  • Não há suporte para animação automática:
    • Elementos combináveis de imagens compartilhadas:
      • ContentScale não é animado por padrão. Ele se ajusta à extremidade ContentScale definida.
    • Recorte de forma: não há suporte integrado para animação automática entre formas, por exemplo, animação de um quadrado para um círculo durante a transição do item.
    • Para os casos não suportados, use Modifier.sharedBounds() em vez de sharedElement() e adicione Modifier.animateEnterExit() aos itens.