???????????? 在Mac OS X中，Quartz 2D可以處理所有的圖形和圖形技術(shù)---Core Image，Core Video，OpenGL，QuickTime。可以使用QuickTime GraphicsImportCreateCGImage函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)圖形通過QucikTime Framework 的入口。有關(guān)詳細(xì)信息，可以參照QuickTime Framework的引用。在Mac OS X上在Quartz 2D 和 Core Image 交換數(shù)據(jù)形象描述了如何為Core Image提供圖像。（這是一個(gè)框架，支持圖像處理）。

??????????? 同樣，在iOS中，Quartz 2D 可以使用所有可用的圖形和動(dòng)畫技術(shù)，如核心動(dòng)畫，OpenGL ES，和UIKit 類；

概述里主要介紹：

? ?? 1.? ?? ? The Page（頁面）

? ?? 2.????? Graphics States 圖形狀態(tài)

? ?? 3.?????? Quartz 2D Opaque Data Types Quartz 2D 不透明? 數(shù)據(jù)類型

? ?? 4.? ? ?? Quartz 2D Coordinate Systems? 坐標(biāo)系統(tǒng)

???? 5.??????? Memory Management: Object Ownership? 內(nèi)存管理對(duì)象所有權(quán)

????????? The Page（頁面）

? ? ? ? ? Quartz 2D 在成像過程中使用了繪畫模型，在繪畫模型中，每一個(gè)連續(xù)的繪圖操作適用于layer 層的繪制到畫布的輸出，這經(jīng)常被稱作畫布。額外的繪圖操作可以覆蓋原有頁面上的繪圖。這個(gè)模型允許你從一個(gè)小數(shù)量的強(qiáng)大的原語構(gòu)造非常復(fù)雜的圖像。

?? 圖1-1顯示了 繪圖模型是如果工作的， 上面的圖中后來的固體形狀覆蓋了第一個(gè)圖，只留下了邊界。下滿的圖 后面的形狀在固體形狀中得以保留。所以畫圖的順序是很重要的。

頁面可能是一個(gè)真正的紙(如果輸出設(shè)備是一臺(tái)打印機(jī));這可能是一個(gè)虛擬的紙(如果輸出設(shè)備是一個(gè)PDF文件),甚至可能是一個(gè)位圖圖像。頁面的確切性質(zhì)取決于您所使用的特定的圖形上下文。? ?

Drawing Destinations: The Graphics Context 繪制的目的地：圖形上下文

? 圖形上下文是一個(gè)不透明的數(shù)據(jù)類型（CGContextRef）這個(gè)數(shù)據(jù)類型封裝了使用Quartz 2D輸出到設(shè)備上的信息，比如PDF文件，位圖，或在顯示窗口。圖形上下文的信息包含了圖形繪制參數(shù)和特定的設(shè)備展示在繪制頁面上。Quartz 2D 里的所有對(duì)象都被繪制包括圖形上下文。

你可以把一個(gè)圖形上下文想象為一個(gè)繪圖目標(biāo)，如圖1-2所示。當(dāng)您使用Quartz 2D時(shí)，所有的設(shè)備特定的特性都包含在您使用的特定類型的圖形上下文中。換言之，你可以通過提供一個(gè)不同的圖形上下文來繪制相同的圖像到一個(gè)不同的設(shè)備相同的順序的Quartz 2D繪圖程序。您不需要執(zhí)行任何設(shè)備特定的計(jì)算，Quartz 2D為您做的。

????????? 這些圖形上下文都可以在你的應(yīng)用程序中用到：

? ? ? Abitmap graphics context 位圖圖形上下文允許你繪制RGB、CMYK顏色或灰度圖轉(zhuǎn)化為位圖。位圖是一個(gè)像素的矩形陣列（或光柵），每一個(gè)像素代表一個(gè)圖像中的一個(gè)點(diǎn)。位圖圖像也被稱為采樣圖像。請(qǐng)參考Creating a Bitmap Graphics Context。?

? ? 一個(gè)PDF圖形上下文允許你創(chuàng)建一個(gè)PDF文件。在一個(gè)PDF文件，你畫的圖保存為一個(gè)命令序列。有PDF文件和位圖的一些顯著的差異 ： ?

? ? ?? PDF文件，不像位圖，可以包含多個(gè)頁面。

? ? ? 當(dāng)你畫一個(gè)頁面在不同的設(shè)備上的PDF文件，得到的圖像是該設(shè)備的顯示特性優(yōu)化。

? ? ? PDF文件本質(zhì)上是分辨率獨(dú)立的，被繪制的大小可以無限增加或者減少，而不用犧牲圖像細(xì)節(jié)。位圖圖像的用戶感知質(zhì)量與位圖的被瀏覽的分辨率聯(lián)系在一起。請(qǐng)參考Creating a PDF Graphics Context。

? ? ? 一個(gè)窗口圖形上下文是一個(gè)圖形上下文，可以用來繪制一個(gè)窗口。請(qǐng)注意，因?yàn)槭⑹且粋€(gè)圖形引擎，而不是一個(gè)窗口管理系統(tǒng)，你使用的應(yīng)用程序框架之一來獲得一個(gè)窗口的圖形上下文。SeeCreating a Window Graphics Context in Mac OS Xfor details.

??????? A layer context (CGLayerRef)? ? 層的上下文是一個(gè)離屏繪制與另一個(gè)圖形上下文相關(guān)的目的地。當(dāng)你把layer 繪制到它所創(chuàng)建的上下文的時(shí)候，性能是最佳的。對(duì)于離屏繪制來說，layer congtext 比起位圖上下文來說是個(gè)更好地選擇。SeeCore Graphics Layer Drawing。

? ????? 當(dāng)你想在Mac OS X 上打印時(shí)，你把內(nèi)容發(fā)送給PostScript graphics context（被打印框架管理）。SeeObtaining a Graphics Context for Printingfor more information。

? ? Quartz 2D Opaque Data Types Quartz 2D 不透明? 數(shù)據(jù)類型

? ????? Quartz 2D 除了定義圖像上下文之外還定義了各種不透明的數(shù)據(jù)類型。應(yīng)為API是? CoreGraphics框架的一部分，數(shù)據(jù)類型和操作例程都使用CG前綴。

???????? Quartz 2D根據(jù)我們需要操作的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行創(chuàng)建，已實(shí)現(xiàn)一個(gè)特性的繪圖輸出。

???????? 圖1-3顯示了你可以實(shí)現(xiàn)的結(jié)果當(dāng)你應(yīng)用繪圖操作三個(gè)Quartz 2D對(duì)象的情況：

? ? ? ? ? ? ? ? （1）：你可以旋轉(zhuǎn)，通過創(chuàng)建一個(gè)PDF頁面對(duì)象顯示PDF頁面，應(yīng)用旋轉(zhuǎn)操作的圖形上下文，并要求Quartz 2D繪制頁面圖形上下文。

? ? ? ? ? ? ? ? （2）：可以通過創(chuàng)建一個(gè)模式對(duì)象來繪制模式，定義構(gòu)成模式的形狀，并在繪制圖形上下文時(shí)設(shè)置一個(gè)用于繪制圖形的Quartz 2D圖形。

? ? ? ? ? ? ? ? （3） :您可以通過創(chuàng)建一個(gè)陰影對(duì)象（提供了決定陰影中每個(gè)點(diǎn)的顏色的方法）來填充一個(gè)軸向或徑向的陰影區(qū)域，然后要求陰影對(duì)象作為填充顏色。

?

???? Quartz 2D? 中可用的不透明的數(shù)據(jù)類型有一下幾種 ：

? ? ? ? CGPathRef ： 用來創(chuàng)建你填充或者描邊的矢量圖形；SeePaths.

? ? ? ?? CGImageRef：? 用來表示位圖圖像和基于你提供的樣本數(shù)據(jù)的位圖掩模。SeeBitmap Images and Image Masks.。

? ? CGLayerRef：用來表示一個(gè)圖層，可用于重復(fù)繪制（如背景或模式）和離屏繪制。SeeCore Graphics Layer Drawing；

? CGPatternRef：用于重復(fù)繪制，SeePatterns.

CGShadingRef and CGGradientRef：用來繪制漸變，SeeGradients.

CGFunctionRef：用于定義回調(diào)函數(shù)，以浮點(diǎn)任意參數(shù)。當(dāng)您創(chuàng)建漸變的陰影時(shí)，您使用此數(shù)據(jù)類型。SeeGradients.

CGColorRef and CGColorSpaceRef：用來告知Quartz 2D如何解析顏色。SeeColor and Color Spaces.

CGImageSourceRef and CGImageDestinationRef：你可以用它來將數(shù)據(jù)移入和移出Quartz 2D。在Quartz 2D和圖像I / O編程指南中看到數(shù)據(jù)管理。SeeData Management in Quartz 2DandImage I/O Programming Guide.

CGFontRef：用于繪制文本；SeeText.

CGPDFDictionaryRef, CGPDFObjectRef, CGPDFPageRef, CGPDFStream, CGPDFStringRef, and CGPDFArrayRef：它提供了訪問PDF元數(shù)據(jù)，SeePDF Document Creation, Viewing, and Transforming.

CGPDFScannerRef and CGPDFContentStreamRef：解析PDF元數(shù)據(jù)，SeePDF Document Parsing

CGPSConverterRef：在iOS不可用，SeePostScript Conversion.

Graphics States 圖形狀態(tài)

???????? Quartz 2D修改繪圖操作的結(jié)果根據(jù)當(dāng)前圖形狀態(tài)的參數(shù)。圖形狀態(tài)包含參數(shù),否則被視為繪圖程序的參數(shù)。例程比如畫一個(gè)圖形上下文需要參考圖形狀態(tài)來決定如何渲染他們的結(jié)果。例如,當(dāng)你調(diào)用一個(gè)函數(shù)來設(shè)置填充顏色,你修改的值存儲(chǔ)在當(dāng)前圖形狀態(tài)，所以得參考當(dāng)天圖形狀態(tài)。其他常用元素的當(dāng)前圖形狀態(tài)包括線寬、當(dāng)前位置、文本字體大小。

???????? 圖形上下文包含一個(gè)圖形狀態(tài)的堆棧，當(dāng)你創(chuàng)建圖形上下文時(shí)，堆棧 是空的，當(dāng)你保存圖形狀態(tài)時(shí)，Quartz把當(dāng)前圖形狀態(tài)拷貝一份并且推到棧頂上。當(dāng)你恢復(fù)圖形狀態(tài)時(shí)，Quartz 把圖形狀態(tài)推出棧頂，推出的狀態(tài)成為當(dāng)前的圖形狀態(tài)；

? ? ? ? 保存當(dāng)前的圖形狀態(tài)，使用方法CGContextSaveGState，拷貝一份當(dāng)前圖形狀態(tài)并且推到棧上。為了恢復(fù)之前保存的圖形狀態(tài)，使用方法CGContextRestoreGState用棧頂?shù)膱D形狀態(tài)替換當(dāng)前的圖形狀態(tài)。

? ? ? 請(qǐng)注意，不是當(dāng)前繪圖環(huán)境的所有方面都是圖形狀態(tài)的元素。例如，當(dāng)前的路徑是不被認(rèn)為是圖形狀態(tài)的一部分，因此也沒有保存當(dāng)你調(diào)用函數(shù)CGContextSaveGState的時(shí)候。當(dāng)你調(diào)用這個(gè)函數(shù)的時(shí)候能夠被保存的參數(shù)在下列的列表中：

?

Quartz 2D Coordinate Systems?? 坐標(biāo)系統(tǒng)

一個(gè)坐標(biāo)系，圖1-4所示，定義了用于表示位置和大小的物體被繪制在頁面上的位置范圍。您指定在用戶空間坐標(biāo)系中的圖形的位置和大小，或者，更簡(jiǎn)單地說，用戶空間。坐標(biāo)被定義為浮點(diǎn)值。

由于不同的設(shè)備有不同的底層成像能力，圖形的位置和大小必須以設(shè)備無關(guān)的方式定義。例如，一個(gè)屏幕顯示設(shè)備可能能夠顯示不超過96像素每英寸，而一臺(tái)打印機(jī)可能是能夠顯示每英寸300像素。如果您在設(shè)備級(jí)定義坐標(biāo)系統(tǒng)（在這個(gè)例子中，或者96像素或300像素），在該空間中繪制的對(duì)象不能被復(fù)制在其他設(shè)備上而沒有可見的失真。他們會(huì)顯得太大或太小。

Quartz完成設(shè)備獨(dú)立性通過一個(gè)分離開來的坐標(biāo)系統(tǒng)----用戶空間 ---映射到輸出設(shè)備的坐標(biāo)系統(tǒng)---設(shè)備空間---采用當(dāng)前的變換矩陣，或者CTM。矩陣是一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，用來有效地描述一組相關(guān)的方程組。當(dāng)前變換矩陣是一種特殊類型的矩陣，稱為仿射變換，它映射點(diǎn)從一個(gè)坐標(biāo)空間到另一個(gè)通過應(yīng)用平移，旋轉(zhuǎn)和縮放操作（計(jì)算，移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)，調(diào)整坐標(biāo)系統(tǒng)）。

當(dāng)前的變換矩陣有一個(gè)次要目的：它允許你在繪制對(duì)象的時(shí)候進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。例如，畫一個(gè)旋轉(zhuǎn)45°的框的時(shí)候，在畫框之前旋轉(zhuǎn)了當(dāng)前頁面的坐標(biāo)系統(tǒng)，Quartz在輸出設(shè)備上使用的就是旋轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)系。

在用戶空間中的一個(gè)點(diǎn)表示的坐標(biāo)對(duì)（X，Y），其中X代表沿水平軸（左和右）和Y的位置和Y代表垂直軸（上下）。用戶坐標(biāo)空間的原點(diǎn)是（0,0）的點(diǎn)。原點(diǎn)坐落在頁面的左下角，如圖1-4所示。Quartz默認(rèn)的坐標(biāo)系統(tǒng)，在頁面中，它從左到右的X軸增加在Y軸的增加值從底部向頂部。

一些技術(shù)使用不同的默認(rèn)坐標(biāo)系統(tǒng)來設(shè)置他們的圖形上下文，而不是Quartz默認(rèn)的坐標(biāo)系統(tǒng)。相對(duì)于Quartz，這樣的坐標(biāo)系統(tǒng)是一個(gè)修改的坐標(biāo)系，在執(zhí)行一些繪圖操作必須進(jìn)行補(bǔ)償。最常見的修改坐標(biāo)系統(tǒng)是 左上角是原點(diǎn)，沿著y軸指向頁面底部。一些地方，你可能會(huì)看到這個(gè)特定的坐標(biāo)系統(tǒng)使用的是：

????????? 1°：在Mac OS X中，一個(gè)NSView的重寫了它的isFlipper方法并且返回YES的子類的時(shí)候。

????????? 2°：iOS中，由一個(gè)UIView返回的繪圖上下文。

? ? ? ? ? 3°：iOS中，繪圖上下文調(diào)用UIGraphicsBeginImageContextWithOptions函數(shù)創(chuàng)建。

? 為什么UIKit框架修改了坐標(biāo)系統(tǒng)是因?yàn)閁IKit使用不同的默認(rèn)坐標(biāo)習(xí)慣。它轉(zhuǎn)換了Quartz的坐標(biāo)系統(tǒng)使之能夠匹配自己的習(xí)慣。假如你的應(yīng)用需要使用相同的繪圖程序繪制一個(gè)UIView和一個(gè)PDF圖形上下文（它通過Quartz創(chuàng)建，使用的是默認(rèn)的坐標(biāo)系統(tǒng)），你需要轉(zhuǎn)換PDF上下文的坐標(biāo)系統(tǒng)和UIView 的坐標(biāo)系統(tǒng)一樣。為此，你需要轉(zhuǎn)換PDF上下文的坐標(biāo)原點(diǎn)到左上角和y軸的方向。 ???????????????????????

使用縮放變化否定了在Quartz繪圖時(shí)y坐標(biāo)的改變。舉個(gè)例子，在你調(diào)用CGContextDrawImage繪制的時(shí)候，當(dāng)繪制在目的地的時(shí)候圖片被轉(zhuǎn)換。同樣的，路徑繪制例程接受一些參數(shù)，這些參數(shù)指定了一個(gè)圓弧在默認(rèn)的坐標(biāo)系統(tǒng)是順時(shí)針還是逆時(shí)針。假如一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)被修改，他的結(jié)果也被修改，就像一個(gè)圖片反射在鏡子里。圖1-5，傳遞相同的參數(shù)，一個(gè)是逆時(shí)針默認(rèn)的坐標(biāo)系，一個(gè)是順時(shí)針的轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)系。

?????? 它是取決于你的應(yīng)用程序來調(diào)整Quartz調(diào)用上下文，這些上下文已經(jīng)做了調(diào)整。例如，如果 你想要一個(gè)圖形或者PDF畫出準(zhǔn)確的上下文，您的應(yīng)用程序也許需要臨時(shí)調(diào)整圖形上下文的CTM（當(dāng)前矩陣轉(zhuǎn)換）。在iOS中，你使用圖片對(duì)象包裹你創(chuàng)建的CGImage對(duì)象，你不需要修改CTM，通過UIKit框架，圖片對(duì)象會(huì)自動(dòng)為即將修改的坐標(biāo)系統(tǒng)補(bǔ)償。

???? Important：在你計(jì)劃直接利用Quartz在iOS 上寫程序的時(shí)候以上討論是很容易理解的，但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在iOS 3.2以后當(dāng)你創(chuàng)建上下文的時(shí)候，還是有額外的變化要去匹配UIKit默認(rèn)的慣例。尤其是，模式和陰影，它們并不被CTM影響，需要單獨(dú)調(diào)整來匹配UIKit的坐標(biāo)系統(tǒng)。這種情況下，CTM就沒有等效的機(jī)制使你用Quartz創(chuàng)建的上下文能夠匹配操作UIKit的行為。你的應(yīng)用程序必須認(rèn)識(shí)到哪一種被繪制的上下文需要調(diào)整從而達(dá)到符合上下文的期望。

Memory Management: Object Ownership? 內(nèi)存管理對(duì)象所有權(quán)

Quar采用引用計(jì)數(shù)管理內(nèi)存。創(chuàng)建時(shí)，引用計(jì)數(shù)為1，可以通過調(diào)用函數(shù)來增加引用計(jì)數(shù)，以及通過調(diào)用函數(shù)來釋放引用計(jì)數(shù)來釋放對(duì)象。當(dāng)引用計(jì)數(shù)減為0，對(duì)象被釋放。該模型允許對(duì)象安全地共享對(duì)其他對(duì)象的引用。

有幾個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則要記?。?/p>

???? 1° ： 創(chuàng)建或者拷貝對(duì)象，當(dāng)你使用完后必須釋放掉，否則會(huì)造成內(nèi)存泄漏。

? ? 2°： 假如你不曾擁有一個(gè)對(duì)象，可是想持有他的屬性。你必須retain 和release它在使用完之后。在Quartz中有指定的方法去持有一個(gè)對(duì)象和釋放一個(gè)對(duì)象。比如，當(dāng)你引用了一個(gè)CGColorspace對(duì)象，你需要使用CGColorSpaceRetain and CGColorSpaceRelease持有它，并且在需要的時(shí)候釋放掉。你也可以用Core Foundation 的方法： CFRetain and CFRelease。但是你一定要特別小心不要傳遞NULL給這些方法。