Quartz 2D

Quartz 2D

  • 利用UIKit框架提供的控件,能够搭建常见的UI界面。但是,有些UI界面极其复杂、而且比较个性化,用普通的UI控件无法实现,于是Quartz2D便派上用场了,自定义UI控件。二维绘图引擎Quartz 2D绘制图形(线条,三角形,矩形,圆,弧、报表:折线图\饼状图\柱状图)、绘制文字、生成图片(图像)、读取\生成PDF、截图\裁剪图片、自定义UI控件。

  • Quartz2D的API都是纯C语言的,全部属于Core Graphics框架,因此所有的数据类型和函数基本都是以CG作为前缀。例如CGContextRef、CGPathRef、CGContextStrokePath(ctx)。

  • 使用含有“Create”“Copy”的函数创建的对象,使用完后必须释放,否则将导致内存泄露。反之则不需要释放,如果retain了一个对象,不再使用时也需要将其release掉。例如,创建了CGColorSpace对象,使用函数CGColorSpaceRetainCGColorSpaceReleaseretainrelease对象,也可以使用Core Foundation的CFRetain和CFRelease。

图形上下文(Graphics Context)

CGContextRef类型的数据,保存绘图信息和绘图状态,并最终决定绘制成果的输出路径(PDF文件、Bitmap、View、打印),Quartz2D提供了以下几种类型的Graphics Context:Bitmap Graphics Context、PDF Graphics Context、Window Graphics Context、Layer Graphics Context、Printer Graphics Context。不同的Graphics Context意味着不同的输出目标。

// 复制当前上下文Save到图形上下文栈的顶栈
void CGContextSaveGState(CGContextRef c)

// 用图形上下文栈中的上下文替换当前上下文
void CGContextRestoreGState(CGContextRef c)

// 缩放当前上下文
void CGContextScaleCTM(CGContextRef c, CGFloat sx, CGFloat sy)

// 旋转当前上下文
void CGContextRotateCTM(CGContextRef c, CGFloat angle)

// 平移当前上下文
void CGContextTranslateCTM(CGContextRef c, CGFloat tx, CGFloat ty)

drawRect

绘制线条、多边形、圆等图形。绘图状态的设置:文字颜色、线宽等。图形上下文状态的保存与恢复(图形上下文栈)。图片裁剪。截图。在自定义View里面重写父类drawRect方法的重要意义就是:取得与当前view相关联的图形上下文。在drawRect:方法中取得view上下文后,就可以绘制东西到view上了,view自带layer(图层)属性,本质上在drawRect:方法中取得的view上下文是一个Layer Graphics Context,我们从view上看到的一切内容其实是绘制在view的layer图层上的,view之所以能显示东西,完全是因为它内部的layer图层。在iOS中,你能看得见摸得着的东西基本上都是UIView,比如一个按钮、一个文本标签、一个文本输入框、一个图标等等,这些都是UIView。其实UIView之所以能显示在屏幕上,完全是因为它内部的一个图层,创建UIView对象,UIView内部会自动创建一个图层(即CALayer对象),通过UIView的layer属性可以访问这个层。当UIView需要显示到屏幕上时,会调用drawRect:方法进行绘图,并且会将所有内容绘制在自己的图层上,绘图完毕后,系统会将图层拷贝到屏幕上,于是就完成了UIView的显示。当然,和view有关系的上下文可以在drawRect里获得,其余的图形上下文都需要我们手动创建。

自定义View

要绘制东西到view上,首先需要设置图形上下文来随时保存绘图信息和最终的输出目标。其次,为了让视图能够参与用户事件响应和显示到View上,必须将图形上下文与view关联起来。view初次显示到屏幕上时,会调用view的setNeedsDisplay或者setNeedsDisplayInRect:方法,进而调用drawRect方法来绘制view上绘制的视图。

获得图形上下文
CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();

拼接路径(下面代码是搞一条线段)
CGContextMoveToPoint(ctx, 10, 10);
CGContextAddLineToPoint(ctx, 100, 100);

绘制路径
CGContextStrokePath(ctx); // CGContextFillPath(ctx);

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)

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

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

Quartz2D图片水印

//  开启一个基于位图的图形上下文
void     UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSize size, BOOL opaque, CGFloat scale)

//  从上下文中取得图片(UIImage)
UIImage* image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();

// 结束基于位图的图形上下文
void     UIGraphicsEndImageContext();

Quartz2D图片裁剪

//  裁剪路径
void CGContextClip(CGContextRef c)


- (void)clipImage
{
    // 0.加载图片
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"头像"];
    
    // 1.开启位图上下文,跟图片尺寸一样大
    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(image.size, NO, 0);
    
    // 2.设置圆形裁剪区域,正切与图片
    // 2.1创建圆形的路径
    UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(0, 0, image.size.width, image.size.height)];
    
    // 2.2把路径设置为裁剪区域
    [path addClip];
    
    // 3.绘制图片
    [image drawAtPoint:CGPointZero];
    
    // 4.从上下文中获取图片
    UIImage *clipImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    
    // 5.关闭上下文
    UIGraphicsEndImageContext();
    
    _imageView.image = clipImage;
}



+ (UIImage *)imageWithClipImage:(UIImage *)image borderWidth:(CGFloat)borderWidth borderColor:(UIColor *)color
{
    // 图片的宽度和高度
    CGFloat imageWH = image.size.width;
    
    // 设置圆环的宽度
    CGFloat border = borderWidth;
    
    // 圆形的宽度和高度
    CGFloat ovalWH = imageWH + 2 * border;
    
    // 1.开启上下文
    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(ovalWH, ovalWH), NO, 0);
    
    // 2.画大圆
    UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(0, 0, ovalWH, ovalWH)];
    
    [color set];
    
    [path fill];
    
    // 3.设置裁剪区域
    UIBezierPath *clipPath = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(border, border, imageWH, imageWH)];
    [clipPath addClip];
    
    // 4.绘制图片
    [image drawAtPoint:CGPointMake(border, border)];
    
    // 5.获取图片
    UIImage *clipImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    
    // 6.关闭上下文
    UIGraphicsEndImageContext();
    
    return clipImage;
    
}



// pan手势裁剪图片
- (void)pan:(UIPanGestureRecognizer *)pan
{
    CGPoint endA = CGPointZero;
    
    if (pan.state == UIGestureRecognizerStateBegan) {
        
        // 获取开始触摸点
      _startP = [pan locationInView:self.view];
        
    }else if(pan.state == UIGestureRecognizerStateChanged){ 
        // 不断获取结束点
         endA = [pan locationInView:self.view];
        
        CGFloat w = endA.x - _startP.x;
        CGFloat h = endA.y - _startP.y;
        
        // 生成截屏的view
        CGRect clipRect = CGRectMake(_startP.x, _startP.y, w, h);
        self.clipView.frame = clipRect;
  
    }else if (pan.state == UIGestureRecognizerStateEnded){

        // 图片裁剪生成新图片,如果不透明,默认超出裁剪区域会变成黑色,通常都是透明
        UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(_imageV.bounds.size, NO, 0);
        
        // 设置裁剪区域
       UIBezierPath *path =  [UIBezierPath bezierPathWithRect:_clipView.frame];
        
        [path addClip];
        
        // 获取上下文
        CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
        
        // 控件内容渲染到上下文
        [_imageV.layer renderInContext:ctx];
        
        // 生成新图片
        UIImage  *newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
        
        // 关闭上下文
        UIGraphicsEndImageContext();
        
        // 移除置空裁剪View
        [_clipView removeFromSuperview];
        _clipView = nil;
    }
}


- (UIView *)clipView{
    if (_clipView == nil) {
        UIView *view = [[UIView alloc] init];
        _clipView = view;
        view.backgroundColor = [UIColor blackColor];
        view.alpha = 0.5;
        [self.view addSubview:view];
    }
    return _clipView;
}

Quartz2D屏幕截图

//  layer图形上下文
- (void)renderInContext:(CGContextRef)ctx;

Quartz2D图片合成

        // 开启新的图形上下文
        UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(100, 100));
        
        // 绘制图片(Data类型)
        [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 50, 100)];
        image1 = nil;
        
        [image2 drawInRect:CGRectMake(50, 0, 50, 100)];
        image2 = nil;
        
        // 取得上下文中的图片
        UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
        
        // 结束上下文
        UIGraphicsEndImageContext();
        
        // 回到主线程
        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
            self.imageView.image = image;
        }];
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