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iOS动画篇：自定义View

引言

在iOS动画篇：核心动画中讲到如何给一个视图添加动画效果，但是其仅局限在系统控件的具有动画效果的属性。假设现在我们要做一个空心圆形的进度条，随着进度的变化具有对应的动画效果，这时候就需要去自定义一个圆形的View，并实现其形状随进度属性的变化而变化，使用Quartz2D就可以轻松满足此需求。

什么是Quartz2D

Quartz2D是iOS和OSX中的一个二维绘图引擎，这组API具有许多强大的功能，如：图形的绘制、透明层、阴影、颜色管理、反锯齿、PDF文档的管理等等。

本文主要介绍了Quartz2D主要相关概念，描述其中的图形绘制部分（通过路径绘制图形），以实现自定义View。本文不对Quartz2D的基础过多提及，如果读者需要更深入了解Quartz2D，可以Google"Quartz2D编程指南"研读Quartz2D系列译文。

1、Core Graphics

Core Graphic是一套基于C的框架，用于一切绘图操作，UIKit就是基于Core Graphic实现的，因此它可以实现比UIKit更底层的功能。

iOS动画篇：自定义View

Core Graphic

Core Graphic使用Quartz2D作为绘图引擎，因此Quartz2D其实是Core Graphic的一部分，这两个名词密不可分。

2、图形上下文

画画需要画布，Core Graphics工作是的“画布”就是图形上下文，它决定图形绘制成什么样子，并绘制到哪里去。在“画布”中，每个连续的绘制操作都可以看成添加一个“图层”到画布上，在运行中我们可以通过额外的绘制操作来叠加更多“图层”来形成复杂的图形。

推荐使用UIView自动为我们准备好的图形上下文，因为自定义上下文会降低内存的使用效率，导致性能下降。当需要我们调用UIGraphicsGetCurrentContext（）来获取图形上下文。

3、路径

相信很多人都临摹过书法，在一张薄薄的纸上照着书法家的笔迹来书写，这个“笔迹”就可以看成路径，通过确定的路径，可以确定绘图的形状、渲染的区域等等。

通过创建路径并加入到上下文中渲染就能绘制出想要的图形。

创建路径有以下三种方式：

1.使用CGContextRef创建，如CGContextAddArc

这种方式是直接对图形上下文进行操作，常用的方法有：

CGContextBeginPath //开始画路径    CGContextMoveToPoint //移动到某一点    CGContexAddLineToPoint //画直线    CGContexAddCurveToPoint //画饼图    CGContexAddEllipseInRect //画椭圆    CGContexAddArc //画圆    CGContexAddRect //画方框    CGContexClosePath //封闭当前路径

2.使用CGPathRef创建，如CGPathAddArc

使用方法一绘制路径后将清空图形上下文，如果我们想保存路径来复用，可以使用Quartz提供的CGPath函数集合来创建可复用的路径对象。

常用的函数如下：

CGPathCreateMutable    CGPathMoveToPoint    CGPathAddLineToPoint    CGPathAddCurveToPoint    CGPathAddEllipseInRect    CGPathAddArc    CGPathAddRect    CGPathCloseSubpath

这些函数和上面方法一的一一对应，可代替之使用。

CGContextAddPath：添加一个新的路径

3.使用UIBezierPath创建，如bezierPathWithOvalInRect

UIBezierPath存在于UIKit中，是对路径绘制的封装，和CGContextRef类似，优点是更面向对象，我们可以像操作普通对象一样对其进行操作。

在自定义View的时候，一般使用UIBezierPath来创建路径就能基本满足我们的需求，推荐使用。

UIBezierPath的常用方法如下：

@property(nonatomic) CGFloat lineWidth; //线的宽度 @property(nonatomic) CGLineCap lineCapStyle; //起点和终点样式 @property(nonatomic) CGLineJoin lineJoinStyle; //转角样式 //创建path + (instancetype)bezierPath; //矩形 + (instancetype)bezierPathWithRect:(CGRect)rect; //以矩形框为切线画圆 + (instancetype)bezierPathWithOvalInRect:(CGRect)rect; //带圆角的矩形框 + (instancetype)bezierPathWithRoundedRect:(CGRect)rect cornerRadius:(CGFloat)cornerRadius; // rounds all corners with the same horizontal and vertical radius //画圆弧 + (instancetype)bezierPathWithArcCenter:(CGPoint)center radius:(CGFloat)radius startAngle:(CGFloat)startAngle endAngle:(CGFloat)endAngle clockwise:(BOOL)clockwise; //移动到某一点 - (void)moveToPoint:(CGPoint)point; //添加直线 - (void)addLineToPoint:(CGPoint)point; //带一个基准点的曲线 - (void)addQuadCurveToPoint:(CGPoint)endPoint controlPoint:(CGPoint)controlPoint; //带两个基准点的曲线 - (void)addCurveToPoint:(CGPoint)endPoint controlPoint1:(CGPoint)controlPoint1 controlPoint2:(CGPoint)controlPoint2; //封闭路径 - (void)closePath; //添加新的路径 - (void)appendPath:(UIBezierPath *)bezierPath; //渲染 - (void)fill; - (void)stroke;

4、渲染

绘画的最后一步，它之于绘图的意义如画画的最后上颜料一样。

渲染分为两种方式：

１）填充Fill：将路径内部填充渲染

２）描边Stroke：不填充，只对路径进行渲染

5、绘图状态栈

图形上下文包含一个绘图状态栈，默认为空。

１）保存图形状态时，将创建当前图形状态的一个副本并入栈。

２）还原图形状态时，将栈顶的图形状态推出栈并替换当前图形状态。

使用：调用CGContextSaveGState来保存，CGContextRestoreGState来还原。

绘图的核心步骤

在view上绘制一个图形的方式有很多种，表现形式可能不一样，但其实质步骤都是一样的：

1）获取上下文

2）绘制路径

3）添加路径到上下文

4）修改图形状态参数

5）渲染上下文

下面我们以画一个圆形来演示其实现步骤：

1）使用CGContextRef创建路径

 //获取上下文  CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();  //绘制路径: 圆形(中心坐标200、200、半径100、起点弧度0、终点弧度2PI、画的方向0逆1正)  CGContextAddArc(ctx, 200, 200, 100, 0, M_PI * 2, 0);  //修改图形状态参数  CGContextSetRGBStrokeColor(ctx, 0.5, 0.5, 0.9, 1.0);//笔颜色  CGContextSetLineWidth(ctx, 10);//线条宽度  //渲染上下文  CGContextStrokePath(ctx);

2）使用CGPathRef创建路径

 //获取上下文  CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();  //创建可变路径  CGMutablePathRef path = CGPathCreateMutable();  //添加圆形到路径中(所在路径、不进行变换操作、中心坐标200、200、起点弧度0、终点弧度2PI、画的方向0逆1正)  CGPathAddArc(path, NULL, 200, 200, 100, 0, M_PI * 2, 1);  //将路径添加到上下文  CGContextAddPath(ctx, path);  //修改图形状态参数  CGContextSetRGBStrokeColor(ctx, 0.5, 0.5, 0.9, 1.0);//笔颜色  CGContextSetLineWidth(ctx, 10);//线条宽度  //渲染上下文  CGContextStrokePath(ctx);

3）使用UIBezierPath创建路径

 //创建路径  UIBezierPath * path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(100, 100, 200, 200)];  //修改图形状态参数  [[UIColor colorWithRed:0.5 green:0.5 blue:0.9 alpha:1.0] setStroke];//笔颜色  [path setLineWidth:10];//线条宽度  //渲染  [path stroke];

以上三种方式都可以实现绘制，通过比较我们可以发现使用UIBezierPath创建路径的形式是最简洁且最直观的，推荐使用UIBezierPath，在以后的动画中我们也将更多地应用UIBezierPath到动画的实现中。

自定义view的步骤

只需简单两步即可：

步骤一：新建一个类，继承UIView类。

步骤二：重载drawRect方法，在这个方法中进行绘图。

以自定义一个圆形View为例：

1）新建CircleView类，继承UIView类

iOS动画篇：自定义View

CircleView.png

2）在CircleView.m中重载drawRect方法

  - (void)drawRect:(CGRect)rect {   }

3）画一个圆

  - (void)drawRect:(CGRect)rect {       UIBezierPath * path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(100, 100, 200, 200)];       [[UIColor colorWithRed:0.5 green:0.5 blue:0.9 alpha:1.0] setStroke];       [path setLineWidth:10];       [path stroke];   }

4）创建CircleView的实例添加到视图中

- (void)viewDidLoad {       [super viewDidLoad];       CircleView * cricleView = [[CircleView alloc]initWithFrame:self.view.bounds];       [self.view addSubview:cricleView];   }

5）效果图

iOS动画篇：自定义View