什么是Quartz2D?

Quartz 2D是一個二維繪圖引擎，同時支持iOS和Mac系統(tǒng)

• Quartz 2D能完成的工作
  • 繪制圖形 : 線條\三角形\矩形\圓\弧等
  • 繪制文字
  • 繪制\生成圖片(圖像)
  • 讀取\生成PDF
  • 截圖\裁剪圖片
  • 自定義UI控件

Quartz2D在iOS開發(fā)中的價值:

• 繪制一些系統(tǒng)UIKit框架中不好展示的內(nèi)容，例如餅圖
• 自定義一些控件
• 不添加UI控件的情況下，使UI內(nèi)容更豐富
• ……

iOS中，大部分控件都是Quartz2D繪制出來的

圖形上下文

[圖片上傳失敗...(image-534e23-1521165872369)]

圖形上下文就相當(dāng)于畫布，不同類型的畫布就是決定著畫得內(nèi)容將展示在哪里。

• Quartz2D提供了以下幾種類型的Graphics Context：
  • Bitmap Graphics Context 位圖上下文，在這個上下文上繪制或者渲染的內(nèi)容，可以獲取成圖片（需要主動創(chuàng)建一個位圖上下文來使用，使用完畢，一定要銷毀）
  • PDF Graphics Context
  • Window Graphics Context
  • Layer Graphics Context 圖層上下文，針對UI控件的上下文
  • Printer Graphics Context

drawRect:

為什么要實(shí)現(xiàn)drawRect:方法才能繪圖到view上？
因?yàn)樵赿rawRect:方法中才能取得跟view相關(guān)聯(lián)的圖形上下文

drawRect:中取得的上下文

在drawRect:方法中取得上下文后，就可以繪制東西到view上

View內(nèi)部有個layer（圖層）屬性，drawRect:方法中取得的是一個Layer Graphics Context，因此，繪制的東西其實(shí)是繪制到view的layer上去了

View之所以能顯示東西，完全是因?yàn)樗鼉?nèi)部的layer

drawRect:方法的調(diào)用？

• 當(dāng)view第一次顯示到屏幕上時，系統(tǒng)會創(chuàng)建好一個跟當(dāng)前view相關(guān)的Layer上下文
• 系統(tǒng)會通過此上下文，在drawRect:方法中繪制好當(dāng)前view的內(nèi)容
• 主動讓view重繪內(nèi)容的時候，調(diào)用setNeedsDisplay或者setNeedsDisplayInRect:。我們主動調(diào)用drawRect:方法是無效的。
• 調(diào)用view的setNeedsDisplay或者setNeedsDisplayInRect:時。
• 注意：setNeedsDisplay和setNeedsDisplayInRect:方法調(diào)用后，屏幕并不是立即刷新，而是會在下一次刷新屏幕的時候把繪制的內(nèi)容顯示出來。

也正是系統(tǒng)會在調(diào)用這個方法之前創(chuàng)建一個與該view相關(guān)的上下文，才讓我們可以在drawRect:方法中繪制。注意：在其他地方拿不到view相關(guān)的上下文，所以不能實(shí)現(xiàn)繪制。

自定義view

如何利用Quartz2D繪制東西到view上？

• 首先，得有圖形上下文，因?yàn)樗鼙４胬L圖信息，并且決定著繪制到什么地方去
• 其次，那個圖形上下文必須跟view相關(guān)聯(lián)，才能將內(nèi)容繪制到view上面

自定義view的步驟:

1. 新建一個類，繼承自UIView
2. 實(shí)現(xiàn)- (void)drawRect:(CGRect)rect方法，然后在這個方法中
3. 取得跟當(dāng)前view相關(guān)聯(lián)的圖形上下文
4. 繪制相應(yīng)的圖形內(nèi)容
5. 利用圖形上下文將繪制的所有內(nèi)容渲染顯示到view上面

常用拼接路徑函數(shù)

• 獲取上下文
  CGContextRef triangle = UIGraphicsGetCurrentContext();

• 新建一個起點(diǎn)
  void CGContextMoveToPoint(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y)

• 添加新的線段到某個點(diǎn)
  void CGContextAddLineToPoint(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y)

• 添加一個矩形
  void CGContextAddRect(CGContextRef c, CGRect rect)

• 添加一個橢圓
  void CGContextAddEllipseInRect(CGContextRef context, CGRect rect)

• 添加一個圓弧
  void CGContextAddArc(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y, CGFloat radius, CGFloat startAngle, CGFloat endAngle, int clockwise)

常用繪制路徑函數(shù)

• Mode參數(shù)決定繪制的模式
  void CGContextDrawPath(CGContextRef c, CGPathDrawingMode mode)

• 繪制空心路徑
  void CGContextStrokePath(CGContextRef c)

• 繪制實(shí)心路徑
  void CGContextFillPath(CGContextRef c)

提示：一般以CGContextDraw、CGContextStroke、CGContextFill開頭的函數(shù)，都是用來繪制路徑的

圖形上下文棧的操作

• 將當(dāng)前的上下文copy一份,保存到棧頂(那個棧叫做”圖形上下文?！?
  void CGContextSaveGState(CGContextRef c)

• 將棧頂?shù)纳舷挛某鰲?替換掉當(dāng)前的上下文
  void CGContextRestoreGState(CGContextRef c)

矩陣操作

利用矩陣操作，能讓繪制到上下文中的所有路徑一起發(fā)生變化

• 縮放
  void CGContextScaleCTM(CGContextRef c, CGFloat sx, CGFloat sy)

• 旋轉(zhuǎn)
  void CGContextRotateCTM(CGContextRef c, CGFloat angle)

• 平移
  void CGContextTranslateCTM(CGContextRef c, CGFloat tx, CGFloat ty)

繪圖的核心步驟：

1. 獲得上下文
2. 繪制/拼接繪圖路徑
3. 將路徑添加到上下文
4. 渲染上下文

記?。核械睦L圖，都是這個步驟，即使使用貝塞爾路徑，也只是對這個步驟進(jìn)行了封裝。對于繪圖而言，拿到上下文很關(guān)鍵。

貝塞爾路徑

就是UIKit框架中，對繪圖的封裝。實(shí)際操作起來，使用貝塞爾路徑，更為方便。

• 用法與CGContextRef類似，但是oc對其進(jìn)行了封裝，更加面向?qū)ο蟆?/li>
• 常用的方法：

  • 返回一個描述橢圓的路徑:
    + (UIBezierPath *)bezierPathWithOvalInRect:(CGRect)rect;

  • 設(shè)置起始點(diǎn):
    - (void)moveToPoint:(CGPoint)point;

  • 添加直線到一點(diǎn):
    - (void)addLineToPoint:(CGPoint)point;

  • 三次貝塞爾曲線：
    - (void)addCurveToPoint:(CGPoint)endPoint controlPoint1:(CGPoint)controlPoint1 controlPoint2:(CGPoint)controlPoint2;

[圖片上傳失敗...(image-f06941-1521165872367)]

• 貝塞爾曲線:
  - (void)addQuadCurveToPoint:(CGPoint)endPoint controlPoint:(CGPoint)controlPoint;

  [圖片上傳失敗...(image-c02bb8-1521165872365)]

• 繪制圓弧:
  - (void)addArcWithCenter:(CGPoint)center radius:(CGFloat)radius startAngle:(CGFloat)startAngle endAngle:(CGFloat)endAngle clockwise:(BOOL)clockwise;

  [圖片上傳失敗...(image-26cc2-1521165872365)]

• 封閉閉路徑:- (void)closePath;

裁剪核心代碼

// 開啟一個位圖（圖片）上下文 
//size:上下文尺寸
//opaque:不透明。一般是透明的，所以設(shè)置為NO
//scale:縮放，如果不縮放，設(shè)置為0就好
UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(image.size, NO, 0);

// 描述圓形的路徑
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(0, 0, image.size.width, image.size.height)];

// 把圓形路徑設(shè)置裁剪區(qū)域（將區(qū)域外的內(nèi)容裁剪掉，是現(xiàn)實(shí)區(qū)域內(nèi)的內(nèi)容）
[path addClip];

// 繪制圖片（先設(shè)置裁剪區(qū)域，再裁剪，才會有效果）
[image drawAtPoint:CGPointZero];

// 從上下文中內(nèi)容生成一張圖片
image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();

// 關(guān)閉上下文（一定不要忘了關(guān)閉自己開啟的上下文）
UIGraphicsEndImageContext();

截屏核心代碼

// 開啟一個跟屏幕一樣大的尺寸的上下文
          UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(caputeView.bounds.size, NO, 0);

// 獲取自己創(chuàng)建的位圖上下文
CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();

// view之所以你能顯示內(nèi)容，是因?yàn)橛袌D層，因此只要把圖層畫到上下文
// 圖層只能渲染，不能繪制
[caputeView.layer renderInContext:ctx];

// 從上下文中生成一張新的圖片
UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();

// 關(guān)閉上下文
UIGraphicsEndImageContext();

作者：Ljson
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來源：簡書
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