iOS 3D Touch

作者: Magician | 来源:发表于2016-09-11 13:02 被阅读274次

一、3D Touch 介绍

3D Touch 是 Apple 推出的通过压力感触区分轻按和重按来进行不同的用户交互，为 App 增加额外维度上的交互，它支持的系统版本为 i0S 9.0+，机型为 iPhone 6s。

3D Touch的主要应用场景

Apple 文档给出的应用介绍主要有两块：

1.A user can now press your Home screen icon to immediately access functionality provided by your app.
2.Within your app, a user can now press views to see previews of additional content and gain accelerated access to features.

第一部分的应用是我们可以通过3D手势，在主屏幕上的应用Icon处，直接进入应用的响应功能模块。这个功能就例如我们上面的日历示例，会在Icon旁边出现一个菜单，点击菜单我们可以进入相应的功能单元。
　　我个人理解，这个功能，push消息功能加上iOS8推出的扩展today功能，这三个机制使iOS应用变得无比灵活方便，用户可以不需付出寻找的时间成本来快速使用自己需要的功能。
　　第二部分是对app的一个优化，用户可以通过3D Touch手势在view上来预览一些预加载信息，这样的设计可以使app更加简洁大方，交互性也更强。

3D Touch的主要功能模块

3D Touch 的功能主要分为以下三项：

1、Home Screen Quick Actions

通过主屏幕的应用Icon，我们可以用3D Touch呼出一个菜单，进行快速定位应用功能模块相关功能的开发。如上面的日历。

2、peek and pop

这个功能是一套全新的用户交互机制，在使用3D Touch时，ViewController中会有如下三个交互阶段：

（1）提示用户这里有3D Touch的交互，会使交互控件周围模糊：
　
　　

1.png

（2）继续深按，会出现预览视图：
　　

2.png

（3）通过视图上的交互控件进行进一步交互：
　　

3.png

这个模块的设计可以在网址连接上进行网页的预览交互。

3、Force Properties

iOS 9 提供了一个新的交互参数:力度。可以检测某一交互的力度值，来做相应的交互处理。例如，我们可以通过力度来控制快进的快慢，音量增加的快慢等。

二、Home Screen Quick Action使用与相关api详解

iOS 9 提供了两种屏幕标签的设置方式，分别是静态标签和动态标签。

1、静态标签

静态标签是我们在项目的配置plist文件中配置的标签，在用户安装程序后就可以使用，并且排序会在动态标签的前面。

我们先来看静态标签的配置：

首先，在info.plist文件中添加如下键值

4.png

：

先添加了一个UIApplicationShortcutItems的数组，这个数组中添加的元素就是对应的静态标签，在每个标签中我们需要添加一些设置的键值：

必填项（下面两个键值是必须设置的）：
- UIApplicationShortcutItemType - 这个键值设置一个快捷通道类型的字符串
- UIApplicationShortcutItemTitle - 这个键值设置标签的标题
选填项（下面这些键值不是必须设置的）：
- UIApplicationShortcutItemSubtitle - 设置标签的副标题
- UIApplicationShortcutItemIconType - 设置标签 Icon 类型
- UIApplicationShortcutItemIconFile - 设置标签的 Icon 文件
- UIApplicationShortcutItemUserInfo - 设置信息字典(用于传值)

2、动态标签

动态标签是我们在程序中，通过代码添加的，与之相关的类，主要有三个：

UIApplicationShortcutItem - 创建 3D Touch 标签的类
UIMutableApplicationShortcutItem - 创建可变的 3D Touch 标签的类
UIApplicationShortcutIcon - 创建标签中图片 Icon 的类

主要的类和 API

@interface UIApplicationShortcutItem : NSObject <NSCopying, NSMutableCopying>
//下面是两个初始化方法 通过设置type，title等属性来创建一个标签，这里的icon是UIApplicationShortcutIcon对象，我们后面再说
- (instancetype)initWithType:(NSString *)type localizedTitle:(NSString *)localizedTitle localizedSubtitle:(nullable NSString *)localizedSubtitle icon:(nullable UIApplicationShortcutIcon *)icon userInfo:(nullable NSDictionary *)userInfo NS_DESIGNATED_INITIALIZER;
- (instancetype)initWithType:(NSString *)type localizedTitle:(NSString *)localizedTitle;
- //下面这是一些只读的属性，获取相应的属性值
@property (nonatomic, copy, readonly) NSString *type;
@property (nonatomic, copy, readonly) NSString *localizedTitle;
@property (nullable, nonatomic, copy, readonly) NSString *localizedSubtitle;
@property (nullable, nonatomic, copy, readonly) UIApplicationShortcutIcon *icon;
@property (nullable, nonatomic, copy, readonly) NSDictionary<NSString *, id <NSSecureCoding>> *userInfo;
@end

//这个类继承于 UIApplicationShortcutItem，创建的标签可变
@interface UIMutableApplicationShortcutItem : UIApplicationShortcutItem
@property (nonatomic, copy) NSString *type;
@property (nonatomic, copy) NSString *localizedTitle;@property (nullable, nonatomic, copy) NSString *localizedSubtitle;
@property (nullable, nonatomic, copy) UIApplicationShortcutIcon *icon;
@property (nullable, nonatomic, copy) NSDictionary<NSString *, id <NSSecureCoding>> *userInfo;
@end

//这个类创建标签中的 icon
@interface UIApplicationShortcutIcon : NSObject <NSCopying>
// 创建系统风格的icon
+ (instancetype)iconWithType:(UIApplicationShortcutIconType)type;
// 创建自定义的图片icon
+ (instancetype)iconWithTemplateImageName:(NSString *)templateImageName;
@end

系统风格 icon 的枚举：

typedef NS_ENUM(NSInteger, UIApplicationShortcutIconType) {
    UIApplicationShortcutIconTypeCompose,
    UIApplicationShortcutIconTypePlay,
    UIApplicationShortcutIconTypePause,
    UIApplicationShortcutIconTypeAdd,
    UIApplicationShortcutIconTypeLocation,
    UIApplicationShortcutIconTypeSearch,
    UIApplicationShortcutIconTypeShare,
    UIApplicationShortcutIconTypeProhibit       NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeContact        NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeHome           NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeMarkLocation   NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeFavorite       NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeLove           NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeCloud          NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeInvitation     NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeConfirmation   NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeMail           NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeMessage        NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeDate           NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeTime           NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeCapturePhoto   NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeCaptureVideo   NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeTask           NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeTaskCompleted  NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeAlarm          NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeBookmark       NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeShuffle        NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeAudio          NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1),
    UIApplicationShortcutIconTypeUpdate         NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_1)
} NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_0) __TVOS_PROHIBITED;

创建好标签后，需要将其添加如application的hortcutItems数组中

- (void)createItemsWithIcons {
    
 UIApplicationShortcutIcon *icon1 = [UIApplicationShortcutIcon iconWithTemplateImageName:@"iCon1"];
    UIApplicationShortcutIcon *icon2 = [UIApplicationShortcutIcon iconWithTemplateImageName:@"iCon2"];
    UIApplicationShortcutIcon *icon3 = [UIApplicationShortcutIcon iconWithTemplateImageName:@"iCon3"];
    
    // create several (dynamic) shortcut items
    UIMutableApplicationShortcutItem *item1 = [[UIMutableApplicationShortcutItem alloc]initWithType:@"com.test.dynamic" localizedTitle:@"Dynamic Shortcut" localizedSubtitle:@"available after first launch" icon:icon1 userInfo:nil];
    UIMutableApplicationShortcutItem *item2 = [[UIMutableApplicationShortcutItem alloc]initWithType:@"com.test.deep1" localizedTitle:@"Deep Link 1" localizedSubtitle:@"Launch Nav Controller" icon:icon2 userInfo:nil];
    UIMutableApplicationShortcutItem *item3 = [[UIMutableApplicationShortcutItem alloc]initWithType:@"com.test.deep2" localizedTitle:@"Deep Link 2" localizedSubtitle:@"Launch 2nd Level" icon:icon3 userInfo:nil];
    
    // add all items to an array
    NSArray *items = @[item1, item2, item3];
    
    // add this array to the potentially existing static UIApplicationShortcutItems
    NSArray *existingItems = [UIApplication sharedApplication].shortcutItems;
    NSArray *updatedItems = [existingItems arrayByAddingObjectsFromArray:items];
    [UIApplication sharedApplication].shortcutItems = updatedItems;

}

3、响应标签的行为

类似推送，当我们点击标签进入应用程序时，也可以进行一些操作，我们可以看到，在applocation中增加了这样一个方法：

- ( void )application:( UIApplication *)application performActionForShortcutItem:(UIApplicationShortcutItem *)shortcutItem completionHandler:( void (^)( BOOLsucceeded))completionHandler NS_AVAILABLE_IOS ( 9 _0);

当我们通过标签进入 App 时，就会在 AppDelegate中调用这样一个回调，我们可以获取shortcutItem的信息进行相关逻辑操作。

这里有一点需要注意：我们在 App 的入口函数：

- ( BOOL )application:( UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:( NSDictionary *)launchOptions;
也需要进行一下判断，在launchOptions中有UIApplicationLaunchOptionsShortcutItemKey这样一个键，通过它，我们可以区别是否是从标签进入的 App，如果是则处理结束逻辑后，返回NO，防止处理逻辑被反复回调。

- (void)application:(UIApplication *)application performActionForShortcutItem:(UIApplicationShortcutItem *)shortcutItem completionHandler:(void (^)(BOOL))completionHandler {
   
    NSLog(@"A shortcut item was pressed. It was %@.", shortcutItem.localizedTitle);
    
    if ([shortcutItem.type isEqualToString:@"com.test.deep1"]) {
        [self launchViewController1];
    }
    
    if ([shortcutItem.type isEqualToString:@"com.test.deep2"]) {
        [self launchViewController2];
    }
    
}

注意：
1、快捷标签最多可以创建四个，包括静态的和动态的。
2、每个标签的题目和icon最多两行，多出的会用...省略

三、Peek and Pop

Peek and Pop

实现 Peek 和 Pop 也非常简单，需要以下步骤：

1、在需要预览的 ViewController 遵循并实现 UIViewControllerPreviewingDelegate 协议
2、调用- (id <UIViewControllerPreviewing>)registerForPreviewingWithDelegate:(id<UIViewControllerPreviewingDelegate>)delegate sourceView:(UIView *)sourceView NS_AVAILABLE_IOS(9_0)方法注册该 ViewController
3、在- (nullable UIViewController *)previewingContext:(id <UIViewControllerPreviewing>)previewingContext viewControllerForLocation:(CGPoint)location NS_AVAILABLE_IOS(9_0)代理方法中提供一个预览的 ViewController，并设置好 context 的 sourceRect.
4、在- (void)previewingContext:(id <UIViewControllerPreviewing>)previewingContext commitViewController:(UIViewController *)viewControllerToCommit NS_AVAILABLE_IOS(9_0)方法中调用- (void)showDetailViewController:(UIViewController *)vc sender:(nullable id)sender NS_AVAILABLE_IOS(8_0)

# pragma mark - UIViewControllerPreviewingDelegate

- (UIViewController *)previewingContext:(id<UIViewControllerPreviewing>)previewingContext viewControllerForLocation:(CGPoint)location {
    
    // check if we're not already displaying a preview controller
    if ([self.presentedViewController isKindOfClass:[PreviewViewController class]]) {
        return nil;
    }
    
    // shallow press: return the preview controller here (peek)
    UIStoryboard *storyboard = [UIStoryboard storyboardWithName:@"Main" bundle:nil];
    UIViewController *previewController = [storyboard instantiateViewControllerWithIdentifier:@"PreviewView"];
    
    return previewController;
}

- (void)previewingContext:(id<UIViewControllerPreviewing>)previewingContext commitViewController:(UIViewController *)viewControllerToCommit {
    
    // deep press: bring up the commit view controller (pop)
    UIStoryboard *storyboard = [UIStoryboard storyboardWithName:@"Main" bundle:nil];
    UIViewController *commitController = [storyboard instantiateViewControllerWithIdentifier:@"CommitView"];
    
    [self showViewController:commitController sender:self];
    
    // alternatively, use the view controller that's being provided here (viewControllerToCommit)
}

注意：在开发 Peek and Pop 的过程中，请记住以下原则：
1、让合适的内容支持 Peek and Pop (不要滥用这项特性）；
2、始终返回相同的预览界面（保持一致性和可预测性）；
3、不要在preview代理方法中花太多的时间；
4、为 context 设置正确的 sourceRect

Preview Action

在 Preview 的过程中，用户可以上滑来唤出类似 Action Sheet 的菜单。实现这一功能只需要重写 ViewController 中的- (NSArray <id <UIPreviewActionItem>> *)previewActionItems NS_AVAILABLE_IOS(9_0)方法即可。系统提供了和 UIAlertAction 非常类似的 UIPreviewAction，来实现 UIPreviewActionItem。

与 Action Sheet 不同的是，系统提供了 UIPreviewActionGroup 类，实现子菜单的功能。

其中，UIPreviewAction和UIPreviewActionGroup的 API 很简单，类似于UIAlertAction。

NS_CLASS_AVAILABLE_IOS(9_0) @protocol UIPreviewActionItem <NSObject>
/// UIPreviewAction 的标题
@property(nonatomic, copy, readonly) NSString *title;
@end

typedef NS_ENUM(NSInteger,UIPreviewActionStyle) {
    UIPreviewActionStyleDefault=0,
    UIPreviewActionStyleSelected,
    UIPreviewActionStyleDestructive,
} NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_0);

NS_CLASS_AVAILABLE_IOS(9_0) @interface UIPreviewAction : NSObject <NSCopying,UIPreviewActionItem>
/// UIPreviewAction 的点击事件
@property(nonatomic, copy, readonly) void (^handler)(id<UIPreviewActionItem> action, UIViewController *previewViewController);

+ (instancetype)actionWithTitle:(NSString *)title style:(UIPreviewActionStyle)style handler:(void (^)(UIPreviewAction *action, UIViewController *previewViewController))handler;

@end

NS_CLASS_AVAILABLE_IOS(9_0) @interface UIPreviewActionGroup : NSObject <NSCopying,UIPreviewActionItem>
+ (instancetype)actionGroupWithTitle:(NSString *)title style:(UIPreviewActionStyle)style actions:(NSArray<UIPreviewAction *> *)actions;
@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

四、Force Properties

iOS 9.0 之后， UITouch类中增加的一些新属性：

@property(nonatomic,readonly) UITouchType type

触摸的类型。

typedef NS_ENUM(NSInteger, UITouchType) {
    // 一个手指（在屏幕上）直接接触
    UITouchTypeDirect,
    // 间接接触                      
    UITouchTypeIndirect,
    // 触控笔接触                    
    UITouchTypeStylus NS_AVAILABLE_IOS(9_1), 
} NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_0);

@property(nonatomic,readonly) CGFloat force

触摸的压力值，其中 1.0 表示一个平均压力值（有系统预定，而不是用户自己设定）。
@property(nonatomic,readonly) CGFloat altitudeAngle

触控笔的高度（弧度）。
@property(nonatomic,readonly) CGFloat maximumPossibleForce

触摸的最大可能的压力值。

@property(nonatomic,readonly) UITouchProperties estimatedProperties

当前触摸对象估计的触摸特性。

typedef NS_OPTIONS(NSInteger, UITouchProperties) {
    // 压力除魔属性
    UITouchPropertyForce = (1UL << 0),
    // 方位角除魔属性
    UITouchPropertyAzimuth = (1UL << 1),
    // 海拔高度除魔属性
    UITouchPropertyAltitude = (1UL << 2),
    // 位置除魔属性
    UITouchPropertyLocation = (1UL << 3), // For predicted Touches
} NS_AVAILABLE_IOS(9_1);

@property(nonatomic, readonly) CGFloat altitudeAngle

高度值，仅适用于触控笔触摸类型。当笔平行于平面时,该值为0；当笔垂直于平面时,该值为Pi / 2 。
@property(nonatomic,readonly) NSNumber * _Nullable estimationUpdateIndex

一个可以让你关联更新后的触摸和原始触摸的索引值，当每个触摸对象的触摸特性发生变化时，该值将会单独增加。
@property(nonatomic,readonly) UITouchProperties estimatedPropertiesExpectingUpdates - 一组触摸属性，希望在未来有传入的更新。如果没有预计属性的更新，当前值是最终的估计值。

iOS 9.0 之后，UITouch类中增添的一些新方法：

- (CGPoint)preciseLocationInView:(UIView *)view;

当可用时，返回一个精确的触摸位置。
- (CGPoint)precisePreviousLocationInView:(UIView *)view;

当可用时，返回一个精确的前一个触摸位置。
- (CGFloat)azimuthAngleInView:(nullable UIView *)view

返回愁莫比的方位角（弧度）。
- (CGVector)azimuthUnitVectorInView:(UIView *)view;

返回触控笔的镇的方向上的而单位向量。

获取触摸压力值很简单：

-(void)touchesMoved:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    NSArray *arrayTouch = [touches allObjects];
    UITouch *touch = (UITouch *)[arrayTouch lastObject];
    NSLog(@"%f",touch.force);
}

附：模拟器 3D Touch 测试方法

在模拟器上是不能使用 3D Touch 功能的，但是难不倒万能的「程序员」。在 GitHub 上出现了一个可以在模拟器上实现 3D Touch 功能的插件 .SBShortcutMenuSimulator，具体使用方法还是移步 GitHub 自行查阅。