4、视觉效果

作者: 人生路02 | 来源:发表于2016-06-24 08:47 被阅读13次

4. 视觉效果

图层不仅仅可以是图片或是颜色的容器；还有一系列内建的特性使得创造美丽优雅的令人深刻的界面元素成为可能。

4.1 圆角

CALayer有一个叫做conrnerRadius的属性控制着图层角的曲率。它是一个浮点数，默认为0（为0的时候就是直角），但是你可以把它设置成任意值。默认情况下，这个曲率值只影响背景颜色而不影响背景图片或是子图层。不过，如果把masksToBounds设置成YES的话，图层里面的所有东西都会被截取。

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView1;
@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView2;

@end

@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad
{
  [super viewDidLoad];

  //set the corner radius on our layers
  self.layerView1.layer.cornerRadius = 20.0f;
  self.layerView2.layer.cornerRadius = 20.0f;

  //enable clipping on the second layer
  self.layerView2.layer.masksToBounds = YES;
}
@end

单独控制每个层的圆角曲率也不是不可能的。如果想创建有些圆角有些直角的图层或视图时，你可能需要一些不同的方法。比如使用一个图层蒙板（本章稍后会讲到）或者是CAShapeLayer（见第六章『专用图层』）。

4.2 图层边框

CALayer另外两个非常有用属性就是borderWidth和borderColor。二者共同定义了图层边的绘制样式。这条线（也被称作stroke）沿着图层的bounds绘制，同时也包含图层的角。

borderWidth是以点为单位的定义边框粗细的浮点数，默认为0。borderColor定义了边框的颜色，默认为黑色。

borderColor是CGColorRef类型，而不是UIColor，所以它不是Cocoa的内置对象。不过呢，你肯定也清楚图层引用了borderColor，虽然属性声明并不能证明这一点。CGColorRef在引用/释放时候的行为表现得与NSObject极其相似。但是Objective-C语法并不支持这一做法，所以CGColorRef属性即便是强引用也只能通过assign关键字来声明。

边框是绘制在图层边界里面的，而且在所有子内容之前，也在子图层之前。

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
  [super viewDidLoad];

  //set the corner radius on our layers
  self.layerView1.layer.cornerRadius = 20.0f;
  self.layerView2.layer.cornerRadius = 20.0f;

  //add a border to our layers
  self.layerView1.layer.borderWidth = 5.0f;
  self.layerView2.layer.borderWidth = 5.0f;

  //enable clipping on the second layer
  self.layerView2.layer.masksToBounds = YES;
}

@end

仔细观察会发现边框并不会把寄宿图或子图层的形状计算进来，如果图层的子图层超过了边界，或者是寄宿图在透明区域有一个透明蒙板，边框仍然会沿着图层的边界绘制出来.

边框是跟随图层的边界变化的，而不是图层里面的内容

4.3 阴影

给shadowOpacity属性一个大于默认值（也就是0）的值，阴影就可以显示在任意图层之下。shadowOpacity是一个必须在0.0（不可见）和1.0（完全不透明）之间的浮点数。如果设置为1.0，将会显示一个有轻微模糊的黑色阴影稍微在图层之上。若要改动阴影的表现，你可以使用CALayer的另外三个属性：shadowColor，shadowOffset和shadowRadius。

shadowRadius属性控制着阴影的模糊度，当它的值是0的时候，阴影就和视图一样有一个非常确定的边界线。当值越来越大的时候，边界线看上去就会越来越模糊和自然。苹果自家的应用设计更偏向于自然的阴影，所以一个非零值再合适不过了。

阴影裁剪

和图层边框不同，图层的阴影继承自内容的外形，而不是根据边界和角半径来确定。为了计算出阴影的形状，Core Animation会将寄宿图（包括子视图，如果有的话）考虑在内，然后通过这些来完美搭配图层形状从而创建一个阴影.

阴影是根据寄宿图的轮廓来确定的

当阴影和裁剪扯上关系的时候就有一个头疼的限制：阴影通常就是在Layer的边界之外，如果你开启masksToBounds属性，所有从图层中突出来的内容都会被才剪掉。如果我们在我们之前的边框示例项目中增加图层的阴影属性时，你就会发现问题所在

maskToBounds属性裁剪掉了阴影和内容

shadowPath属性

我们已经知道图层阴影并不总是方的，而是从图层内容的形状继承而来。这看上去不错，但是实时计算阴影也是一个非常消耗资源的，尤其是图层有多个子图层，每个图层还有一个有透明效果的寄宿图的时候。

如果你事先知道你的阴影形状会是什么样子的，你可以通过指定一个shadowPath来提高性能。shadowPath是一个CGPathRef类型（一个指向CGPath的指针）。CGPath是一个Core Graphics对象，用来指定任意的一个矢量图形。我们可以通过这个属性单独于图层形状之外指定阴影的形状。

用shadowPath指定任意阴影形状

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView1;
@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView2;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
  [super viewDidLoad];

  //enable layer shadows
  self.layerView1.layer.shadowOpacity = 0.5f;
  self.layerView2.layer.shadowOpacity = 0.5f;

  //create a square shadow
  CGMutablePathRef squarePath = CGPathCreateMutable();
  CGPathAddRect(squarePath, NULL, self.layerView1.bounds);
  self.layerView1.layer.shadowPath = squarePath; CGPathRelease(squarePath);

  //create a circular shadow
  CGMutablePathRef circlePath = CGPathCreateMutable();
  CGPathAddEllipseInRect(circlePath, NULL, self.layerView2.bounds);
  self.layerView2.layer.shadowPath = circlePath; CGPathRelease(circlePath);
}
@end

如果是一个矩形或者是圆，用CGPath会相当简单明了。但是如果是更加复杂一点的图形，UIBezierPath类会更合适，它是一个由UIKit提供的在CGPath基础上的Objective-C包装类

注意：任何方式指定的阴影都会被 maskToBounds 所才剪掉。

4.4 图层蒙板

mask图层的Color属性是无关紧要的，真正重要的是图层的轮廓。mask属性就像是一个饼干切割机，mask图层实心的部分会被保留下来，其他的则会被抛弃。

如果mask图层比父图层要小，只有在mask图层里面的内容才是它关心的，除此以外的一切都会被隐藏起来。

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIImageView *imageView;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
  [super viewDidLoad];

  //create mask layer
  CALayer *maskLayer = [CALayer layer];
  maskLayer.frame = self.layerView.bounds;
  UIImage *maskImage = [UIImage imageNamed:@"Cone.png"];
  maskLayer.contents = (__bridge id)maskImage.CGImage;

  //apply mask to image layer
  self.imageView.layer.mask = maskLayer;
}
@end

4.5 拉伸过滤

minification（缩小图片）和magnification（放大图片）

minificationFilter和magnificationFilter属性。总得来讲，当我们视图显示一个图片的时候，都应该正确地显示这个图片（意即：以正确的比例和正确的1：1像素显示在屏幕上）

当图片需要显示不同的大小的时候，有一种叫做拉伸过滤的算法就起到作用了。它作用于原图的像素上并根据需要生成新的像素显示在屏幕上。

事实上，重绘图片大小也没有一个统一的通用算法。这取决于需要拉伸的内容，放大或是缩小的需求等这些因素。CALayer为此提供了三种拉伸过滤方法，他们是：

kCAFilterLinear

kCAFilterNearest

kCAFilterTrilinear

minification（缩小图片）和magnification（放大图片）默认的过滤器都是kCAFilterLinear，这个过滤器采用双线性滤波算法，它在大多数情况下都表现良好。双线性滤波算法通过对多个像素取样最终生成新的值，得到一个平滑的表现不错的拉伸。但是当放大倍数比较大的时候图片就模糊不清了。

kCAFilterTrilinear和kCAFilterLinear非常相似，大部分情况下二者都看不出来有什么差别。但是，较双线性滤波算法而言，三线性滤波算法存储了多个大小情况下的图片（也叫多重贴图），并三维取样，同时结合大图和小图的存储进而得到最后的结果。

这个方法的好处在于算法能够从一系列已经接近于最终大小的图片中得到想要的结果，也就是说不要对很多像素同步取样。这不仅提高了性能，也避免了小概率因舍入错误引起的取样失灵的问题

对于大图来说，双线性滤波和三线性滤波表现得更出色

kCAFilterNearest是一种比较武断的方法。从名字不难看出，这个算法（也叫最近过滤）就是取样最近的单像素点而不管其他的颜色。这样做非常快，也不会使图片模糊。但是，最明显的效果就是，会使得压缩图片更糟，图片放大之后也显得块状或是马赛克严重。

对于没有斜线的小图来说，最近过滤算法要好很多

总的来说，对于比较小的图或者是差异特别明显，极少斜线的大图，最近过滤算法会保留这种差异明显的特质以呈现更好的结果。但是对于大多数的图尤其是有很多斜线或是曲线轮廓的图片来说，最近过滤算法会导致更差的结果。换句话说，线性过滤保留了形状，最近过滤则保留了像素的差异。

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) IBOutletCollection(UIView) NSArray *digitViews;
@property (nonatomic, weak) NSTimer *timer;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
  [super viewDidLoad]; //get spritesheet image
  UIImage *digits = [UIImage imageNamed:@"Digits.png"];

  //set up digit views
  for (UIView *view in self.digitViews) {
    //set contents
    view.layer.contents = (__bridge id)digits.CGImage;
    view.layer.contentsRect = CGRectMake(0, 0, 0.1, 1.0);
    view.layer.contentsGravity = kCAGravityResizeAspect;
  }

  //start timer
  self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(tick) userInfo:nil repeats:YES];

  //set initial clock time
  [self tick];
}

- (void)setDigit:(NSInteger)digit forView:(UIView *)view
{
  //adjust contentsRect to select correct digit
  view.layer.contentsRect = CGRectMake(digit * 0.1, 0, 0.1, 1.0);
}

- (void)tick
{
  //convert time to hours, minutes and seconds
  NSCalendar *calendar = [[NSCalendar alloc] initWithCalendarIdentifier: NSGregorianCalendar];
  NSUInteger units = NSHourCalendarUnit | NSMinuteCalendarUnit | NSSecondCalendarUnit;
  
  NSDateComponents *components = [calendar components:units fromDate:[NSDate date]];

  //set hours
  [self setDigit:components.hour / 10 forView:self.digitViews[0]];
  [self setDigit:components.hour % 10 forView:self.digitViews[1]];

  //set minutes
  [self setDigit:components.minute / 10 forView:self.digitViews[2]];
  [self setDigit:components.minute % 10 forView:self.digitViews[3]];

  //set seconds
  [self setDigit:components.second / 10 forView:self.digitViews[4]];
  [self setDigit:components.second % 10 forView:self.digitViews[5]];
}
@end

4.6 组透明

UIView有一个叫做alpha的属性来确定视图的透明度。CALayer有一个等同的属性叫做opacity，这两个属性都是影响子层级的。也就是说，如果你给一个图层设置了opacity属性，那它的子图层都会受此影响。

理想状况下，当你设置了一个图层的透明度，你希望它包含的整个图层树像一个整体一样的透明效果。你可以通过设置Info.plist文件中的UIViewGroupOpacity为YES来达到这个效果，但是这个设置会影响到这个应用，整个app可能会受到不良影响。如果UIViewGroupOpacity并未设置，iOS 6和以前的版本会默认为NO（也许以后的版本会有一些改变）。

另一个方法就是，你可以设置CALayer的一个叫做shouldRasterize属性（见清单4.7）来实现组透明的效果，如果它被设置为YES，在应用透明度之前，图层及其子图层都会被整合成一个整体的图片，这样就没有透明度混合的问题了（如图4.21）。

为了启用shouldRasterize属性，我们设置了图层的rasterizationScale属性。默认情况下，所有图层拉伸都是1.0，所以如果你使用了shouldRasterize属性，你就要确保你设置了rasterizationScale属性去匹配屏幕，以防止出现Retina屏幕像素化的问题。

当shouldRasterize和UIViewGroupOpacity一起的时候，性能问题就出现了

self.conView.alpha = 0.5;
self.conView.layer.shouldRasterize = YES;
self.conView.layer.rasterizationScale = [UIScreen mainScreen].scale;

4、视觉效果

4. 视觉效果

4.1 圆角

4.2 图层边框

4.3 阴影

阴影裁剪

shadowPath属性

4.4 图层蒙板

4.5 拉伸过滤

4.6 组透明

这一章介绍了一些可以通过代码应用到图层上的视觉效果，比如圆角，阴影和蒙板。我们也了解了拉伸过滤器和组透明。

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