Quartz2D

作者: Ljson | 来源:发表于2015-07-13 21:56 被阅读9911次

    什么是Quartz2D?

    Quartz 2D是一个二维绘图引擎,同时支持iOS和Mac系统

    • 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在iOS开发中的价值:

    • 绘制一些系统UIKit框架中不好展示的内容,例如饼图
    • 自定义一些控件
    • 不添加UI控件的情况下,使UI内容更丰富
    • ……

    iOS中,大部分控件都是Quartz2D绘制出来的

    图形上下文

    context.png

    图形上下文就相当于画布,不同类型的画布就是决定着画得内容将展示在哪里。

    • Quartz2D提供了以下几种类型的Graphics Context:
      • Bitmap Graphics Context 位图上下文,在这个上下文上绘制或者渲染的内容,可以获取成图片(需要主动创建一个位图上下文来使用,使用完毕,一定要销毁)
      • PDF Graphics Context
      • Window Graphics Context
      • Layer Graphics Context 图层上下文,针对UI控件的上下文
      • Printer Graphics Context

    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: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

    drawRect:方法的调用?

    • 当view第一次显示到屏幕上时,系统会创建好一个跟当前view相关的Layer上下文
    • 系统会通过此上下文,在drawRect:方法中绘制好当前view的内容
    • 主动让view重绘内容的时候,调用setNeedsDisplay或者setNeedsDisplayInRect:。我们主动调用drawRect:方法是无效的。
    • 调用view的setNeedsDisplay或者setNeedsDisplayInRect:时。
    • 注意:setNeedsDisplay和setNeedsDisplayInRect:方法调用后,屏幕并不是立即刷新,而是会在下一次刷新屏幕的时候把绘制的内容显示出来。

    也正是系统会在调用这个方法之前创建一个与该view相关的上下文,才让我们可以在drawRect:方法中绘制。注意:在其他地方拿不到view相关的上下文,所以不能实现绘制。

    自定义view

    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

    自定义view的步骤:

    1. 新建一个类,继承自UIView
    2. 实现- (void)drawRect:(CGRect)rect方法,然后在这个方法中
    3. 取得跟当前view相关联的图形上下文
    4. 绘制相应的图形内容
    5. 利用图形上下文将绘制的所有内容渲染显示到view上面

    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)

    常用绘制路径函数

    • 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)

    绘图的核心步骤:

    1. 获得上下文
    2. 绘制/拼接绘图路径
    3. 将路径添加到上下文
    4. 渲染上下文

    记住:所有的绘图,都是这个步骤,即使使用贝塞尔路径,也只是对这个步骤进行了封装。对于绘图而言,拿到上下文很关键。

    贝塞尔路径

    就是UIKit框架中,对绘图的封装。实际操作起来,使用贝塞尔路径,更为方便。

    • 用法与CGContextRef类似,但是oc对其进行了封装,更加面向对象。
    • 常用的方法:
      • 返回一个描述椭圆的路径:
        + (UIBezierPath *)bezierPathWithOvalInRect:(CGRect)rect;

      • 设置起始点:
        - (void)moveToPoint:(CGPoint)point;

      • 添加直线到一点:
        - (void)addLineToPoint:(CGPoint)point;

      • 三次贝塞尔曲线:
        - (void)addCurveToPoint:(CGPoint)endPoint controlPoint1:(CGPoint)controlPoint1 controlPoint2:(CGPoint)controlPoint2;

    三次贝塞尔曲线
    • 贝塞尔曲线:
      - (void)addQuadCurveToPoint:(CGPoint)endPoint controlPoint:(CGPoint)controlPoint;

      贝塞尔曲线
    • 绘制圆弧:
      - (void)addArcWithCenter:(CGPoint)center radius:(CGFloat)radius startAngle:(CGFloat)startAngle endAngle:(CGFloat)endAngle clockwise:(BOOL)clockwise;

      画圆的角度及方向
    • 封闭闭路径:- (void)closePath;

    裁剪核心代码

    // 开启一个位图(图片)上下文 
    //size:上下文尺寸
    //opaque:不透明。一般是透明的,所以设置为NO
    //scale:缩放,如果不缩放,设置为0就好
    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(image.size, NO, 0);
    
    // 描述圆形的路径
    UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(0, 0, image.size.width, image.size.height)];
    
    // 把圆形路径设置裁剪区域(将区域外的内容裁剪掉,是现实区域内的内容)
    [path addClip];
    
    // 绘制图片(先设置裁剪区域,再裁剪,才会有效果)
    [image drawAtPoint:CGPointZero];
    
    // 从上下文中内容生成一张图片
    image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    
    // 关闭上下文(一定不要忘了关闭自己开启的上下文)
    UIGraphicsEndImageContext();
    

    截屏核心代码

    // 开启一个跟屏幕一样大的尺寸的上下文
              UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(caputeView.bounds.size, NO, 0);
    
    // 获取自己创建的位图上下文
    CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
    
    // view之所以你能显示内容,是因为有图层,因此只要把图层画到上下文
    // 图层只能渲染,不能绘制
    [caputeView.layer renderInContext:ctx];
    
    // 从上下文中生成一张新的图片
    UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    
    // 关闭上下文
    UIGraphicsEndImageContext();
    

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      网友评论

      • 没梦想的咸鱼2: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)

        这两行错了

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