CATransform3D -> 3D变换

CoreGraphics框架中的CATransform3D类可用于设定CALayer及其子类的transform属性,控制layer的缩放、旋转和平移等操作。

1、定义:
struct CATransform3D
{
  CGFloat m11, m12, m13, m14;
  CGFloat m21, m22, m23, m24;
  CGFloat m31, m32, m33, m34;
  CGFloat m41, m42, m43, m44;
};
typedef struct CATransform3D CATransform3D;
2、原理:

一个任意的3D变换都能表示为 乘以一个4 x 4矩阵 ,即经历一个4x4的矩阵的变换。

3、解读:

当一个点(x, y, z)经过3D变换后变为另外一个点(x1, y1, z1)的过程可以表示为:


(1、)常用方法与定义:

/* The identity transform: [1 0 0 0; 0 1 0 0; 0 0 1 0; 0 0 0 1]. */
// 单位矩阵
CA_EXTERN const CATransform3D CATransform3DIdentity

// 判断矩阵是否为3D单位矩阵
CA_EXTERN bool CATransform3DIsIdentity (CATransform3D t)

// 判断两个3D矩阵是否一样
CA_EXTERN bool CATransform3DEqualToTransform (CATransform3D a, CATransform3D b)

/* Returns a transform that translates by '(tx, ty, tz)':
 * t' =  [1 0 0 0; 0 1 0 0; 0 0 1 0; tx ty tz 1]. */
// 平移
CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DMakeTranslation (CGFloat tx, CGFloat ty, CGFloat tz)

/* Returns a transform that scales by `(sx, sy, sz)':
 * t' = [sx 0 0 0; 0 sy 0 0; 0 0 sz 0; 0 0 0 1]. */
// 缩放
CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DMakeScale (CGFloat sx, CGFloat sy, CGFloat sz)

/* Returns a transform that rotates by 'angle' radians about the vector
 * '(x, y, z)'. If the vector has length zero the identity transform is returned. */
// 旋转
CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DMakeRotation (CGFloat angle, CGFloat x, CGFloat y, CGFloat z)

#prama -----------以上的矩阵变换均是针对默认单位矩阵做出的变换!!!
#prama -----------即单独使用别管你调用了那个,调用了几次,最后结果仅仅是针对单位矩阵做了最后一步的变换!!!

/* Translate 't' by '(tx, ty, tz)' and return the result: t' = translate(tx, ty, tz) * t. */
// 在某一3D变换的基础上平移
CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DTranslate (CATransform3D t, CGFloat tx, CGFloat ty, CGFloat tz)

/* Scale 't' by '(sx, sy, sz)' and return the result: t' = scale(sx, sy, sz) * t. */
// 在某一3D变换的基础上缩放
CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DScale (CATransform3D t, CGFloat sx, CGFloat sy, CGFloat sz)

/* Rotate 't' by 'angle' radians about the vector '(x, y, z)' and return the result.
 * If the vector has zero length the behavior is undefined: t' = rotation(angle, x, y, z) * t. */
// 在某一3D变换的基础上旋转
CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DRotate (CATransform3D t, CGFloat angle, CGFloat x, CGFloat y, CGFloat z)

/* Concatenate 'b' to 'a' and return the result: t' = a * b.*/
// 组合两个3D变换
CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DConcat (CATransform3D a, CATransform3D b)

#prama -----------以上涉及矩阵变换的矩阵可以将多重效果组合使用!

/* Invert 't' and return the result. Returns the original matrix if 't' has no inverse. */
// 对某一3D变换结果取反
CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DInvert (CATransform3D t)

/* Return a transform with the same effect as affine transform 'm'. */
// 实现与仿射变换函数效果相同的3D变换,即仿射变换转换成3D变换
CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DMakeAffineTransform (CGAffineTransform m)

/* Returns true if 't' can be represented exactly by an affine transform. */
// 判断该3D变换是否可以通过仿射变换精确地表示。因为所有仿射变换都可以用3D变换来表示,但是反之则不行。
CA_EXTERN bool CATransform3DIsAffine (CATransform3D t)

/* Returns the affine transform represented by 't'. If 't' can not be
 * represented exactly by an affine transform the returned value is undefined. */
// 返回由't'表示的仿射变换。 如果't'不能通过仿射变换精确地表示,则返回的值是未定义的
CA_EXTERN CGAffineTransform CATransform3DGetAffineTransform (CATransform3D t)

@interface NSValue (CATransform3DAdditions)
// NSValue与CATransform3D相互转换的接口
+ (NSValue *)valueWithCATransform3D:(CATransform3D)t;
@property(readonly) CATransform3D CATransform3DValue;

@end

示例一、

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
    _blueLayer = [CALayer layer];
    [_blueLayer setBackgroundColor:[UIColor blueColor].CGColor];
    [_blueLayer setFrame:CGRectMake(50, 100, 100, 100)];
    [self.view.layer addSublayer:_blueLayer];
}
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    if (once) {
        [UIView animateWithDuration:2.0 animations:^{
            _blueLayer.transform = CATransform3DMakeScale(0.5, 0.5, 0.5);
        }];
        once = NO;
    }else{
        [UIView animateWithDuration:2.0 animations:^{
            _blueLayer.transform = CATransform3DMakeTranslation(100, 0, 0);
        }];
        once = YES;
    }
}
示例一效果图

示例二、

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
    _blueLayer = [CALayer layer];
    [_blueLayer setBackgroundColor:[UIColor blueColor].CGColor];
    [_blueLayer setContents:(id)[[UIImage imageNamed:@"lovesick"] CGImage]];
    [_blueLayer setFrame:CGRectMake(50, 100, 200, 350)];
    [self.view.layer addSublayer:_blueLayer];
}
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    [UIView animateWithDuration:10.0 animations:^{
        CGAffineTransform affineTransform_1 = CGAffineTransformMakeTranslation(200, 0);
        CGAffineTransform affineTransform_2 = CGAffineTransformMakeScale(0.5, 0.5);
        CGAffineTransform affineTransform_all = CGAffineTransformConcat(affineTransform_1, affineTransform_2);
        CATransform3D transform3D_1 = CATransform3DMakeAffineTransform(affineTransform_all);
        CATransform3D transform3D_2 = CATransform3DRotate(transform3D_1, M_PI/2, 0, 0.5, 0.5);
        _blueLayer.transform = transform3D_2;
    }];
}
示例二效果图

(2、)其他方法

  • 除了上述系统的函数外还可以直接修改结构体参数来实现3D变换。
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    [UIView animateWithDuration:10.0 animations:^{
        CATransform3D transform3D = CATransform3DIdentity;
        transform3D.m41 = 200;
        _blueLayer.transform = transform3D;
    }];
}
直接修改参数示例

普通转换的矩阵配置影响参数:

在这里特别需要注意的是参数m34, 这一参数主要涉及到设置透视效果,但是必须要有旋转角度才能显示出来,否则无效果。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 159,716评论 4 364
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,558评论 1 294
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 109,431评论 0 244
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,127评论 0 209
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,511评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,692评论 1 222
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,915评论 2 313
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,664评论 0 202
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,412评论 1 246
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,616评论 2 245
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,105评论 1 260
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,424评论 2 254
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,098评论 3 238
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,096评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,869评论 0 197
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,748评论 2 276
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,641评论 2 271

推荐阅读更多精彩内容