iOS UIKit动力学(四)吸附(UIAttachmentBehavior)

iOS UIKit力学(一)基本介绍(目录)

导语

吸附主要发生在:元素与锚点、元素与元素之间
当元素与锚点连接,元素的运动依赖于锚点。
当元素与元素连接,两个元素的运动彼此影响。
有的吸附行为支持两个元素和一个锚点。

除此之外,吸附还分为:刚性吸附和弹性吸附
刚性吸附就好像两个物体间使用固定的杆连接,运动时之间的距离不变;
而弹性吸附就好像两个物体间使用橡皮筋连接,运动时两者之间的距离会发生弹性形变。

构造

UIAttachmentBehavior的构造共有4种方法:

// 元素和锚点之间的吸附
- (instancetype)initWithItem:(id <UIDynamicItem>)item attachedToAnchor:(CGPoint)point;
// 元素和锚点之间的吸附,offset参数设置元素吸附力作用点的偏移量
- (instancetype)initWithItem:(id <UIDynamicItem>)item offsetFromCenter:(UIOffset)offset attachedToAnchor:(CGPoint)point NS_DESIGNATED_INITIALIZER;

// 元素和元素之间的吸附 
- (instancetype)initWithItem:(id <UIDynamicItem>)item1 attachedToItem:(id <UIDynamicItem>)item2;
// 元素和元素之间的吸附,offset1、offset2分别是两个元素吸附力作用点的偏移量
- (instancetype)initWithItem:(id <UIDynamicItem>)item1 offsetFromCenter:(UIOffset)offset1 attachedToItem:(id <UIDynamicItem>)item2 offsetFromCenter:(UIOffset)offset2 NS_DESIGNATED_INITIALIZER;
  • 元素与锚点
    蓝球(_dynamicItem1View):初始位置的center(125, 125)frame(100, 100, 50, 50),在初始位置以自由落体下落
UIAttachmentBehavior * attachmentBehavior = 
[[UIAttachmentBehavior alloc] initWithItem:_dynamicItem1View attachedToAnchor:CGPointMake(175, 250)];
attachmentBehavior.length = 50;
[_animator addBehavior:attachmentBehavior];

效果如下:



然后换用另外一个构造方法:

UIAttachmentBehavior * attachmentBehavior = 
[[UIAttachmentBehavior alloc] initWithItem:_dynamicItem1View offsetFromCenter:UIOffsetMake(25, 0) attachedToAnchor:CGPointMake(175, 250)];
attachmentBehavior.length = 50;
[_animator addBehavior:attachmentBehavior];

给元素的吸附力作用点一个偏移量,向右偏移25像素(正好在蓝球的右侧边缘),再来看一下效果

为了方便理解分别给锚点和吸附力作用点加了两颗红点,当然这两颗红点实际上是不存在的

  • 元素与元素
    蓝球(_dynamicItem1View)的初始设置不变,
    增加一个黑球(_dynamicItem2View)
UIAttachmentBehavior * attachmentBehavior = 
[[UIAttachmentBehavior alloc] initWithItem:_dynamicItem1View attachedToItem:_dynamicItem2View];
attachmentBehavior.length = 100;
[_animator addBehavior:attachmentBehavior];


从效果中可以看出当蓝球黑球连接后,两个球彼此吸附,运动互相影响。
换用另外一个构造方法:

UIAttachmentBehavior * attachmentBehavior = 
[[UIAttachmentBehavior alloc] initWithItem:_dynamicItem1View offsetFromCenter:UIOffsetMake(25, 0) attachedToItem:_dynamicItem2View offsetFromCenter:UIOffsetMake(-35, 0)];
attachmentBehavior.length = 100;
[_animator addBehavior:attachmentBehavior];

分别给两个球的吸附力作用点设置一个偏移量,再来看一下效果


属性

  • 吸附类型(只读)
@property (readonly, nonatomic) UIAttachmentBehaviorType attachedBehaviorType;
typedef NS_ENUM(NSInteger, UIAttachmentBehaviorType) {
    // 元素与元素间吸附
    UIAttachmentBehaviorTypeItems,
    // 元素与锚点间吸附
    UIAttachmentBehaviorTypeAnchor
} NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(7_0);
  • 锚点
    当吸附发生在元素和锚点之间的时候,我们可以通过anchorPoint属性获得锚点位置,如果吸附发生在元素和元素之间的时候,该属性的值为(0, 0)
@property (readwrite, nonatomic) CGPoint anchorPoint;
  • 元素吸附力作用点和锚点的距离 或 两个元素吸附力作用点间的距离
    这个距离就是上面效果中的两个红色作用力点之间的距离,该属性对刚性吸附有直接影响
@property (readwrite, nonatomic) CGFloat length;
  • 振动频率
    在上面的例子中基本都属于刚性吸附,除了刚性吸附之外弹性吸附也是很常用的类型,frequency属性就对弹性吸附有着直接的影响
@property (readwrite, nonatomic) CGFloat frequency; // in Hertz

frequency属性是指元素在发生弹性吸附时震动的频率,值越大,弹性运动的频率越快。
由于物理知识有限,不能用详细的公式解释震动频率在吸附作用中的实际影响,所以只能用属性值的大小和实际效果帮助大家理解(请注意下面效果中球在围绕锚点运动时的上下震动情况):

蓝球`frequency`值为`1000`
黑球`frequency`值为`5`
蓝球`frequency`值为`1000`
黑球`frequency`值为`1`
蓝球`frequency`值为`1000`
黑球`frequency`值为`0.5`
蓝球`frequency`值为`1000`
黑球`frequency`值为`-1`
  • 弹性阻力
    damping属性是设置元素在弹性吸附时震动所受到的阻力,值越大,阻力越大,弹性运动震动的幅度越小。
@property (readwrite, nonatomic) CGFloat damping; // 1: critical damping


效果中蓝球damping值为100黑球damping值为1,其他属性完全一致。
可以看出蓝球由于阻力大的原因向下拉伸的幅度没有黑球的幅度大,但两球最终静止时纵向位置是一样的。

  • 旋转阻力
    frictionTorque为旋转力矩,指围绕一点旋转所受的阻力,默认值0.0,值越大,阻力越大。
@property (readwrite, nonatomic) CGFloat frictionTorque NS_AVAILABLE_IOS(9_0); // default is 0.0
  • 运动范围
@property (readwrite, nonatomic) UIFloatRange attachmentRange NS_AVAILABLE_IOS(9_0); // default is UIFloatRangeInfinite

类方法

iOS 9之后新增了5个类方法,我们可以通过这5个类方法得到attachment behavior对象
(下面这几个函数的用法只能凭官方文档和自己的理解解释一下,很有可能解释是完全错误的,希望有深谙这个几个函数用法的朋友不吝赐教)

/*!
 item1和item2会吸附在锚点point上,而锚点point会按照axis向量指向的轴运动,从而得到一个attachment behavior对象
 item1和item2不会相对于锚点和轴旋转
 item1和item2运动的距离通过attachmentRange属性来限制
 */
+(instancetype)slidingAttachmentWithItem:(id <UIDynamicItem>)item1 attachedToItem:(id <UIDynamicItem>)item2 attachmentAnchor:(CGPoint)point axisOfTranslation:(CGVector)axis NS_AVAILABLE_IOS(9_0);
/*!
 item会吸附在锚点point上,而锚点point会按照axis向量指向的轴运动,从而得到一个attachment behavior对象
 item不会相对于锚点和轴旋转
 item运动的距离通过attachmentRange属性来限制
 */
+(instancetype)slidingAttachmentWithItem:(id <UIDynamicItem>)item attachmentAnchor:(CGPoint)point axisOfTranslation:(CGVector)axis NS_AVAILABLE_IOS(9_0);
/*!
限制item1和item2之间的最大距离,从而得到一个attachment behavior对象
item1和item2之间就像用一条绳子拴住,它们在运动中之间最大距离为绳子的长度
offset1和offset2同上文中的作用力点偏移量
item1和item2之间的最大距离的初始值为item1和item2初始位置间的距离,后续可以通过length属性修改
 */
+(instancetype)limitAttachmentWithItem:(id <UIDynamicItem>)item1 offsetFromCenter:(UIOffset)offset1 attachedToItem:(id <UIDynamicItem>)item2 offsetFromCenter:(UIOffset)offset2 NS_AVAILABLE_IOS(9_0);
/*!
通过将item1和item2固定到锚点point上,得到一个attachment behavior对象
item1、item2和锚点point之间的相对位置在运动中是不会发生变化的,就好像三者之间被木棍固定成为一个单元
 */
+(instancetype)fixedAttachmentWithItem:(id <UIDynamicItem>)item1 attachedToItem:(id <UIDynamicItem>)item2 attachmentAnchor:(CGPoint)point NS_AVAILABLE_IOS(9_0);
/*!
通过将item1和item2固定到锚点point上,得到一个attachment behavior对象
item1和item2就像通过木棍固定到锚点point上,但是item1和item2可以围绕锚点以固定半径旋转,并且item1和item2之间不发生碰撞,item1和item2的旋转同时受frictionTorque旋转力矩属性和锚点运动影响
frictionTorque值改变必须在任何一个item旋转之前进行设置。当frictionTorque值为0时,item1和item2响应任何自由旋转脉冲
利用attachmentRange属性设置旋转的数量
 */
+(instancetype)pinAttachmentWithItem:(id <UIDynamicItem>)item1 attachedToItem:(id <UIDynamicItem>)item2 attachmentAnchor:(CGPoint)point NS_AVAILABLE_IOS(9_0);

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