黏糊糊贝塞尔曲线

最近看了很多关于贝塞尔曲线的文章，好好总结了一番，加上自己的一点思路，做了点微小的工作。废话不多说，直接上图：

bezierPopLine

主要使用到了二阶贝塞尔曲线，那么开始之前，先了解一下什么是二阶贝塞尔曲线

二阶贝塞尔曲线

首先，我们在平面内选3个不同线的点并且依次用线段连接。如下所示

接着，我们在AB和BC线段上找出点D和点E，使得AD/AB = BE/BC。

再接着，连接DE，并在DE上找出一点F，使得DF/DE = AD/AB = BE/BC。

然后，让选取的点D在第一条线段上从起点A，移动到终点B，找出所有点F，并将它们连起来。最后得到了一条非常光滑的曲线，这条就是传说中的。。。二阶贝塞尔曲线。
看这里，看这里，看这里：

二阶贝塞尔

仔细观察会发现，起始点P0,结束点P2,和曲线是相切的关系。
所以，如果要使两条贝塞尔曲线光滑连接，只要保证第一条贝塞尔曲线的结束点和第二条贝塞尔曲线相切就行。
如果使贝塞尔A的结束点A2与贝塞尔B的起始点B0重合，那么，贝塞尔A的控制点A1,结束点A2,贝塞尔B的起始点B0(即A2)，贝塞尔B的控制点B1,连接起来就是一条直线。

原理就这些，是时候进入正文了，皮皮虾，我们走！

抽丝剥茧

bezierPopLine.gif

这样看是不是清晰很多，均匀添加7个View作为关键点，然后由这些点画出3条二阶贝塞尔曲线。
BezierPath明明只需要CGPoint就行了，为什么这里设置了7个View来作为贝塞尔曲线的关键点，而不是7个CGPoint，这个后面说
关键代码:

bezierDotCount = 7
for i in 0...bezierDotCount-1 {
     let view = UIView(frame: CGRect(x: Int(self.frame.width)*i/(bezierDotCount-1), y: 0, width: 10, height: 10))
     view.center = CGPoint(x: Int(self.frame.width)*i/(bezierDotCount-1), y: 0)
     self.addSubview(view)
     view.backgroundColor = UIColor.red
     view.layer.cornerRadius = 5
     viewArray.append(view)
 }

shapeLayer = CAShapeLayer()
shapeLayer?.strokeColor = UIColor.white.cgColor
shapeLayer?.fillColor = UIColor.clear.cgColor
shapeLayer?.path = currentPath()
self.layer.addSublayer(shapeLayer!)

生成曲线：

func currentPath() -> CGPath {
        
        let width = self.bounds.size.width
        let path = UIBezierPath()
        path.move(to: CGPoint(x: 0, y: self.frame.height))
        path.addLine(to: CGPoint(x: 0, y: viewArray[0].center.y))
        for i in stride(from: 1, to: bezierDotCount-1, by: 2) {
            path.addQuadCurve(to: (viewArray[i+1].center), controlPoint: (viewArray[i].center))
        }
        path.addLine(to: CGPoint(x: width, y: self.frame.height))
        path.close()
        return path.cgPath
        
        
}

再往下剥一点。曲线是由点画出来了，但是这些点在移动中又是如何确定的呢？
如果依次把点命名为L3,L2,L1,C,R1,R2,R3，那么：
第一条贝塞尔曲线以L3为起始点，L2为控制点，L1为结束点，
第二条曲线以L1为起始点，C为控制点，R1为结束点，
第三条曲线以R1为起始点，R2为控制点，R3为结束点。
有图有真相：

bezierPopLine.gif

是不是更清晰了。
在使用手势操作时，我们需要一个控制点跟随手指来控制整个曲线的运动，显然中点C是最好的选择。
那么其他点应该如何移动呢？
就如前面说的，为了使连接的曲线平滑，我们得保证两个控制点和起始点（结束点）是一直线，所以L2,L1,C得保证是一条直线，C,R1,R2也是一条直线。
在移动中要保证3点一直线，就要让他们按比例来移动。
我们也别想得太复杂了。就把L3到C的距离三等分
用初中数学可以算出比例

灵魂画手

下面就可以算出关键点坐标了

灵魂画手

let additionalHeight = max(gesture.translation(in: self).y, 0)
let waveHeight = min(additionalHeight*2/3, 100)
let baseHeight = additionalHeight-waveHeight
let locationX = gesture.location(in: self).x
 
let width = self.bounds.size.width
let minLeftX = CGFloat(0)
let maxRightX = width
let leftPartWidth = locationX - minLeftX
let rightPartWidth = maxRightX - locationX
viewArray[0].center = CGPoint(x: minLeftX, y: baseHeight)
viewArray[1].center = CGPoint(x: minLeftX+leftPartWidth/3, y: baseHeight)
viewArray[2].center = CGPoint(x: minLeftX+leftPartWidth*2/3, y: baseHeight+waveHeight*2/3)
viewArray[3].center = CGPoint(x: locationX, y: baseHeight+waveHeight*4/3)
viewArray[4].center = CGPoint(x: maxRightX-rightPartWidth*2/3, y: baseHeight+waveHeight*2/3)
viewArray[5].center = CGPoint(x: maxRightX-(rightPartWidth/3), y: baseHeight)
viewArray[6].center = CGPoint(x: maxRightX, y: baseHeight)

到这里，所有点都出来了，加上手势，应该是这样

bezierPopLine.gif

我们发现是没有Duang_DuangDuang~的特效
聪明的你应该想到了可以给关键点view加上弹簧动画

 UIView.animate(withDuration: 0.5, delay: 0, usingSpringWithDamping: 0.5, initialSpringVelocity: 0.5, options: UIViewAnimationOptions.curveEaseIn, animations: {
                
                
   for i in 0...self.bezierDotCount-1 {
                    
     self.viewArray[i].center = CGPoint(x: Int(self.frame.width)*i/(self.bezierDotCount-1), y: 0)
                    
    }
self.shapeLayer?.path = self.currentPath()

}, completion: {[weak self] (finish) -> Void in

}

bezierPopLine5.gif Duang

纳尼！为什么曲线没有跟着动？

这个时候我们就要使用Presentation Layer，可以实时获取 Layer 属性的当前值。
这就是为什么一开始使用view作为关键点，而不是CGPoint，这里可以通过关键点view的Presentation Layer，生成一个新的view,然后放到CADisplayLink实时获取弹簧动画中的位置，最后重新绘制曲线。
千万记得在弹簧动画结束后，将CADisplayLink设置invalidate

 UIView.animate(withDuration: 0.5, delay: 0, usingSpringWithDamping: 0.5, initialSpringVelocity: 0.5, options: UIViewAnimationOptions.curveEaseIn, animations: {
      
      for i in 0...self.bezierDotCount-1 {
                    
            self.viewArray[i].center = CGPoint(x: Int(self.frame.width)*i/(self.bezierDotCount-1), y: 0)     
      }
           
      self.displaylink = CADisplayLink(target: self, selector: #selector(self.displayLinkAction))
      self.displaylink?.add(to: RunLoop.main, forMode: RunLoopMode.commonModes)

 }, completion: {[weak self] (finish) -> Void in
                
    self?.displaylink?.invalidate()
                 }
)

func displayLinkAction(dis:CADisplayLink) {
        
        let rectViewArray:Array = viewArray.map({
            (view) -> UIView in
            let layer = view.layer.presentation()
            let rect:CGRect = layer?.value(forKey: "frame") as! CGRect
            let rectView = UIView(frame: rect)
            return rectView
        })
        
        let width = self.bounds.size.width
        let path = UIBezierPath()
        path.move(to: CGPoint(x: 0, y: self.frame.height))
        path.addLine(to: CGPoint(x: 0, y: (rectViewArray[0].center.y)))
        for i in stride(from: 1, to: rectViewArray.count-1, by: 2) {
            path.addQuadCurve(to: (rectViewArray[i+1].center), controlPoint: (rectViewArray[i].center))
        }
        path.addLine(to: CGPoint(x: width, y: self.frame.height))
        path.close()
        
        shapeLayer?.path = path.cgPath
}

到这里就完成啦。
GitHub源码,记得点星星哦

稍微修改一下也能做出不错的特效菜单哦_DuangDuang_Duang

duang2.gif

参考资料

A GUIDE TO IOS ANIMATION