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Quartz2D

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Ljson
2015.07.13 21:56* 字数 1409

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();
iOS--学习笔记
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