Quartz2D
什么是Quartz2D
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Quartz 2D是一个二维绘图引擎，同时支持iOS和Mac系统
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Quartz 2D能完成的工作
- 绘制图形 : 线条\三角形\矩形\圆\弧等
- 绘制文字
- 绘制\生成图片(图像)
- 读取\生成PDF
- 截图\裁剪图片
- 自定义UI控件
- … …
Quartz2D实例
- Quartz 2D能做很多强大的事情,例如
- 裁剪图片
- 涂鸦\画板
- 手势解锁
- 报表：折线图\饼状图\柱状图
Quartz2D在iOS开发中的价值
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为了便于搭建美观的UI界面，iOS提供了UIKit框架，里面有各种各样的UI控件
- UILabel：显示文字
- UIImageView：显示图片
- UIButton：同时显示图片和文字（能点击）
- … …
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利用UIKit框架提供的控件，拼拼凑凑，能搭建和现实一些简单、常见的UI界面
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但是，有些UI界面极其复杂、而且比较个性化，用普通的UI控件无法实现，这时可以利用Quartz2D技术将控件内部的结构画出来，自定义控件的样子
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其实，iOS中大部分控件的内容都是通过Quartz2D画出来的
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因此，Quartz2D在iOS开发中很重要的一个价值是：自定义view（自定义UI控件）
图形上下文
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图形上下文（Graphics Context）：是一个CGContextRef类型的数据
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图形上下文的作用
- 保存绘图信息、绘图状态
- 决定绘制的输出目标（绘制到什么地方去？）
（输出目标可以是PDF文件、Bitmap或者显示器的窗口上）
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相同的一套绘图序列，指定不同的Graphics Context，就可将相同的图像绘制到不同的目标上
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Quartz2D提供了以下几种类型的Graphics Context：
- Bitmap Graphics Context
- PDF Graphics Context
- Window Graphics Context
- Layer Graphics Context
- Printer Graphics Context
自定义view
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如何利用Quartz2D自定义view？（自定义UI控件）
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如何利用Quartz2D绘制东西到view上？
- 首先，得有图形上下文，因为它能保存绘图信息，并且决定着绘制到什么地方去
- 其次，那个图形上下文必须跟view相关联，才能将内容绘制到view上面
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自定义view的步骤
- 新建一个类，继承自UIView
- 实现- (void)drawRect:(CGRect)rect方法，然后在这个方法中
- 取得跟当前view相关联的图形上下文
- 绘制相应的图形内容
- 利用图形上下文将绘制的所有内容渲染显示到view上面
drawRect:
- 为什么要实现drawRect:方法才能绘图到view上？
- 因为在drawRect:方法中才能取得跟view相关联的图形上下文
- drawRect:方法在什么时候被调用？
- 当view第一次显示到屏幕上时（被加到UIWindow上显示出来）
- 调用view的setNeedsDisplay或者setNeedsDisplayInRect:时
Quartz2D须知
- Quartz2D的API是纯C语言的
- Quartz2D的API来自于Core Graphics框架
- 数据类型和函数基本都以CG作为前缀
- CGContextRef
- CGPathRef
- CGContextStrokePath(ctx);
- ……
drawRect:中取得的上下文
- 在drawRect:方法中取得上下文后，就可以绘制东西到view上
- View内部有个layer（图层）属性，drawRect:方法中取得的是一个Layer Graphics Context，因此，绘制的东西其实是绘制到view的layer上去了
- View之所以能显示东西，完全是因为它内部的layer
Quartz2D绘图的代码步骤
//1.获得图形上下文
CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
//2.拼接路径（下面代码是搞一条线段）
CGContextMoveToPoint(ctx, 10, 10);
CGContextAddLineToPoint(ctx, 100, 100);
//3.绘制路径
CGContextStrokePath(ctx); // CGContextFillPath(ctx);
常用拼接路径函数
//新建一个起点
void CGContextMoveToPoint(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y)
//添加新的线段到某个点
void CGContextAddLineToPoint(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y)
//添加一个矩形
void CGContextAddRect(CGContextRef c, CGRect rect)
//添加一个椭圆
void CGContextAddEllipseInRect(CGContextRef context, CGRect rect)
//添加一个圆弧
void CGContextAddArc(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y,
CGFloat radius, CGFloat startAngle, CGFloat endAngle, int clockwise)
//Mode参数决定绘制的模式
void CGContextDrawPath(CGContextRef c, CGPathDrawingMode mode)
//绘制空心路径
void CGContextStrokePath(CGContextRef c)
//绘制实心路径
void CGContextFillPath(CGContextRef c)
//提示：一般以CGContextDraw、CGContextStroke、CGContextFill开头的函数，都是用来绘制路径的
图形上下文栈的操作
//将当前的上下文copy一份,保存到栈顶(那个栈叫做”图形上下文栈”)
void CGContextSaveGState(CGContextRef c)
//将栈顶的上下文出栈,替换掉当前的上下文
void CGContextRestoreGState(CGContextRef c)
矩阵操作
- 利用矩阵操作，能让绘制到上下文中的所有路径一起发生变化
//缩放
void CGContextScaleCTM(CGContextRef c, CGFloat sx, CGFloat sy)
//旋转
void CGContextRotateCTM(CGContextRef c, CGFloat angle)
//平移
void CGContextTranslateCTM(CGContextRef c, CGFloat tx, CGFloat ty)
Quartz2D的内存管理
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使用含有“Create”或“Copy”的函数创建的对象，使用完后必须释放，否则将导致内存泄露
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使用不含有“Create”或“Copy”的函数获取的对象，则不需要释放
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如果retain了一个对象，不再使用时，需要将其release掉
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可以使用Quartz 2D的函数来指定retain和release一个对象。例如，如果创建了一个CGColorSpace对象，则使用函数CGColorSpaceRetain和CGColorSpaceRelease来retain和release对象。
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也可以使用Core Foundation的CFRetain和CFRelease。注意不能传递NULL值给这些函数
图片水印
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水印：在图片上加的防止他人盗图的半透明logo、文字、图标
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水印的作用
- 告诉你这个图片从哪来的
- 主要是一些网站为了版权问题、广告而添加的
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有时候，在手机客户端app中也需要用到水印技术
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比如，用户拍完照片后，可以在照片上打个水印，标识这个图片是属于哪个用户的
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实现方式：利用Quartz2D，将水印（文字、LOGO）画到图片的右下角
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核心代码
//开启一个基于位图的图形上下文
void UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSize size, BOOL opaque, CGFloat scale)
//从上下文中取得图片（UIImage）
UIImage* UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
//结束基于位图的图形上下文
void UIGraphicsEndImageContext();
图片裁剪
- 很多app的头像，都是圆形的
- 这时需要把一张普通的图片刻意裁剪成圆形
- 核心代码
void CGContextClip(CGContextRef c)
//将当前上下所绘制的路径裁剪出来（超出这个裁剪区域的都不能显示）
屏幕截图
- 有时候需要截取屏幕上的某一块内容
- 核心代码
- (void)renderInContext:(CGContextRef)ctx;
调用某个view的layer的renderInContext:方法即可
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