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Core Graphics框架

 2017/8/31 23:08:52  沉江小鱼  程序员俱乐部  我要评论(0)
  • 摘要:在iOS中常用的框架是Quartz2D,它是CoreGraphics框架的一部分,是一个强大的二维图像绘制引擎。我们日常开发所用到的UIKit的组件都是由CoreGraphics框架进行绘制的。当我们导入UIKit框架时,会自动导入CoreGraphics框架。在iOS中绘图一般分为以下几个步骤:1.获取绘图上下文2.创建并设置路径3.将路径添加到上下文4.设置上下文的状态5.绘制路径6.释放路径图形上下文中CGContextRef代表图形输出设备,也就是绘制的位置,包含绘制图形的一些设备信息
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iOS中常用的框架是Quartz 2D,它是Core Graphics框架的一部分,是一个强大的二维图像绘制引擎。我们日常开发所用到的UIKit的组件都是由Core Graphics框架进行绘制的。当我们导入UIKit框架时,会自动导入Core Graphics框架。

在iOS中绘图一般分为以下几个步骤:

1.获取绘图上下文

2.创建并设置路径

3.将路径添加到上下文

4.设置上下文的状态

5.绘制路径

6.释放路径

图形上下文中CGContextRef代表图形输出设备,也就是绘制的位置,包含绘制图形的一些设备信息,Quartz 2D中的所有对象,都最终都必须要添加到图形上下文,这样一来,我们在绘制图形的时候就不必关系具体的设备信息。


基本图形绘制

在UIKit中,已经默认为我们准备好一个图形上下文对象,在UIView的drawrect方法中,我们可以通过通过UIKit封装函数UIGraphicsGetCurrentContext()方法获取到图形上下文(注:在其它方法中无法获取),然后只需要按照绘制图形的步骤一步步执行即可,下面重写view的drawrect方法,在view上添加两条线:

class="brush:swift;gutter:true;">override func draw(_ rect: CGRect) {
        //  1.获取图形上下文对象
        let contextRef = UIGraphicsGetCurrentContext()
        
        //  2.创建路径对象
        let path = CGMutablePath()
        path.move(to: CGPoint(x: 10, y: 10))
        path.addLine(to: CGPoint(x: 100, y: 100))
        
        //  这一段代码是绘制曲线,lengths 表示的是 虚线的每段长度为5,每段间距为1,phase 如果填2,则表示虚线的第一个线段的长度为 5 - 2
        let a : CGFloat = 5
        let b : CGFloat = 1
        let lengths = [a,b]
        contextRef?.setLineDash(phase: 2, lengths: lengths)
    
        path.move(to: CGPoint(x: 5, y: 20))
        path.addLine(to: CGPoint(x: 100, y: 100))
        
        //  3.添加到图像上下文
        contextRef?.addPath(path)
        
        //  4.设置图形上下文状态属性
        contextRef?.setStrokeColor(UIColor.red.cgColor)     //  边框颜色
        contextRef?.setFillColor(UIColor.blue.cgColor)      //  填充颜色,可以在封闭路径中使用
        contextRef?.setLineWidth(2)                         //  线条宽度

        //  5.绘制
        contextRef?.strokePath()
    }

封闭图形绘制

上面的绘图方式显得有些麻烦,其实Core Graphics内部对创建路径对象添加到上下文这两步操作进行了封装,可以一步完成,下面我们用线段绘制一个简单的矩形:

//  1.获取图像上下文
        let contextRef = UIGraphicsGetCurrentContext()
        
        //  2.开始绘制一个正方形
        contextRef?.move(to: CGPoint(x: 10, y: 10))
        contextRef?.addLine(to: CGPoint(x: 110, y: 10))
        contextRef?.addLine(to: CGPoint(x: 110, y: 110))
        contextRef?.addLine(to: CGPoint(x: 10, y: 110))
        // 第四条线我们可以直接使用这个方法绘制
        contextRef?.closePath()
        
        //  3.设置相关状态
        contextRef?.setLineWidth(2)
        contextRef?.setStrokeColor(UIColor.red.cgColor)
        contextRef?.setFillColor(UIColor.blue.cgColor)
        
        
        //  4.开始绘制 .既有边框(路径),又有填充
        contextRef?.drawPath(using: .fillStroke)

绘制一个矩形

上面的代码已经相对来说简化了不少,除了路径之外,矩形,椭圆也都有相应的绘制方法。

// ----------- 使用addRect方法绘制 ------------
        
        //  1.获取图像上下文
        let contextRef = UIGraphicsGetCurrentContext()
        //  2.路径
        contextRef?.addRect(CGRect(x: 10, y: 10, width: 100, height: 100))
        //  3.状态
        contextRef?.setFillColor(UIColor.blue.cgColor)
        contextRef?.setStrokeColor(UIColor.red.cgColor)
        //  4.绘制
        contextRef?.drawPath(using: .fillStroke)

  

// ----------- 使用UI方法绘制 ------------
        
        //  绘制一个填充色为红色的矩形
        UIColor.red.setFill()
        UIRectFill(CGRect(x: 10, y: 10, width: 100, height: 100))
        
        //  绘制一个边框为蓝色的矩形
        UIColor.blue.setStroke()
        UIRectFrame(CGRect(x: 20, y: 20, width: 100, height: 100))

 绘制一个圆

//  1.获取图形上下文
        let contextRef = UIGraphicsGetCurrentContext()
        
        //  2.先规定一个矩形
        let rect = CGRect(x: 10, y: 10, width: 100, height: 100)
        
        //  3.添加内切圆
        contextRef?.addEllipse(in: rect)    //  内切圆
        
        //  4.设置填充色
        contextRef?.setFillColor(UIColor.red.cgColor)
        
        //  5.绘制
        contextRef?.drawPath(using: .fill)

 绘制一个弧形

//  1.获取图形上下文
        let contextRef = UIGraphicsGetCurrentContext()
        
        //  2.添加弧度
        let center = CGPoint(x: 100, y: 100)    //  圆心坐标
     contextRef.moveTo(center)         //  加上这句代码就可以绘制出一个扇形 let radius : CGFloat = 50 // 半径 let startAngle : CGFloat = 0 // 开始弧度制 let endAngle : CGFloat = CGFloat(Double.pi/4) // 结束弧度制 let clockwise = true // 是否逆时针 contextRef?.addArc(center: center, radius: CGFloat(radius), startAngle: startAngle, endAngle: endAngle, clockwise: clockwise) // 3.设置填充色 contextRef?.setFillColor(UIColor.red.cgColor) // 4.绘制 contextRef?.drawPath(using: .fill)

  


 

渐变色填充

在上面的Demo中我们可以看到如何设置填充颜色,事实上很多时候纯色的填充并不能满足我们的足球,例如有的时候我们需要绘制一些图形可能需要设置一个漂亮的背景,如果UI MM不给切图的话,这个时候我们可能就会选择渐变填充的方式。

Quartz 2D的渐变方式分为两种:

a.线性渐变线:渐变色以直线方式从开始位置逐渐向结束位置渐变

b.径向渐变:以中心点为圆心从起始渐变色向四周辐射,直到终止渐变色。

要做渐变则必须先设置从开始位置到结束位置的渐变颜色,UI MM可定对于渐变色设置并不陌生,只需要在指定位置指定不同的颜色,剩下的事情交给系统处理就行。如下图,在起始位置,3/10位置,结束位置指定了三种颜色就形成了由三种颜色组成的渐变色。

另外,在iOS中绘制渐变还需要注意一点就是指定颜色空间,所谓颜色空间就是不同颜色在不同的维度上取值,最终组成一种颜色的过程。就拿RGB来说,如果将红色,绿色,蓝色看成是x、y、z轴坐标系,那么在三个坐标上分别取0-255范围内的不同值则可以组成各类颜色。当然,不同颜色空间的坐标系也是不同的,也就是说颜色表示的方式是不同的,常用的颜色空间除了RGB还有CMYK(印刷业常用这种颜色模式)、Gray.

在使用Quartz 2D绘图时我们的颜色除了使用常规的方法(如CGContextSetRGBFillColor(CGContextRef context, CGFloat red, CGFloat green, CGFloat blue, CGFloat alpha)方法)设置RGB和透明度之外,有时还会遇到颜色参数是一个数组情况。如使用颜色空间填充时用到的CGContextSetFillColor(CGContextRef context, const CGFloat *components)方法,这个时候components数组中具体是如何存储颜色就要根据颜色空间而定,如果颜色空间使用RGB,则数组中的元素四个为一组,分别是red、green、blue、alpha;如果使用的是CMYK颜色空间,那么数组中的元素五个为一组,分别是cyan、magenta、yellow、black、alpha。

下面,分别使用一下这两种渐变的方式:

1.线性渐变

override func draw(_ rect: CGRect) {
        
        //  获取上下文
        let contextRef = UIGraphicsGetCurrentContext()
        
        //  使用RGB颜色空间
        let colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB()
        
        //  指定渐变色
        /*
         colorSpace : 颜色空间
         colorComponents : 颜色数组,由于指定了为RGB颜色空间,那么四个数组元素就表示一个颜色(red\green\blue\alpha),如果有三个颜色,那么这个数组中就要有 3 * 4 个元素。
         locations : 颜色所在的位置 0 - 1,这个数组的个数不小于颜色的个数
         count : 渐变的个数,等于locations的count
         */
        
        let colorComponents : [CGFloat] = [248.0/255.0,86.0/255.0,86.0/255.0,1,
                                           249.0/255.0,127.0/255.0,127.0/255.0,1,
                                           1.0,1.0,1.0,1.0]
        let locations : [CGFloat] = [0,0.3,1.0]
        
        let gradient = CGGradient(colorSpace: colorSpace, colorComponents: colorComponents, locations: locations, count: 3)
        
        //  绘制线性颜色渐变
        /*
        start : 起始坐标
        end : 结束坐标
         options :绘制方式,kCGGradientDrawsBeforeStartLocation 开始位置之前就进行绘制,到结束位置之后不再绘制,
         kCGGradientDrawsAfterEndLocation开始位置之前不进行绘制,到结束点之后继续填充
        */
        contextRef?.drawLinearGradient(gradient!, start: CGPoint(x : 0, y : 20), end: CGPoint(x : 0, y : self.frame.size.height - 40), options: .drawsBeforeStartLocation)

    }

2.径向渐变

override func draw(_ rect: CGRect) {
        
        //  获取上下文
        let contextRef = UIGraphicsGetCurrentContext()
        
        //  使用RGB颜色空间
        let colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB()
        
        //  指定渐变色
        /*
         colorSpace : 颜色空间
         colorComponents : 颜色数组,由于指定了为RGB颜色空间,那么四个数组元素就表示一个颜色(red\green\blue\alpha),如果有三个颜色,那么这个数组中就要有 3 * 4 个元素。
         locations : 颜色所在的位置 0 - 1,这个数组的个数不小于颜色的个数
         count : 渐变的个数,等于locations的count
         */
        
        let colorComponents : [CGFloat] = [248.0/255.0,86.0/255.0,86.0/255.0,1,
                                           249.0/255.0,127.0/255.0,127.0/255.0,1,
                                           1.0,1.0,1.0,1.0]
        let locations : [CGFloat] = [0,0.3,1.0]
        
        let gradient = CGGradient(colorSpace: colorSpace, colorComponents: colorComponents, locations: locations, count: 3)
        
        /*绘制径向渐变
         context:图形上下文
         gradient:渐变色
         startCenter:起始点位置
         startRadius:起始半径(通常为0,否则在此半径范围内容无任何填充)
         endCenter:终点位置(通常和起始点相同,否则会有偏移)
         endRadius:终点半径(也就是渐变的扩散长度)
         options:绘制方式,kCGGradientDrawsBeforeStartLocation 开始位置之前就进行绘制,但是到结束位置之后不再绘制,
         kCGGradientDrawsAfterEndLocation开始位置之前不进行绘制,但到结束点之后继续填充
         */
        let center = CGPoint(x: self.frame.size.width/2, y: self.frame.size.height/2)
        contextRef?.drawRadialGradient(gradient!, startCenter: center, startRadius: 0, endCenter: center, endRadius: 30, options: .drawsAfterEndLocation)

    }

 3.渐变填充

上面我们只是绘制渐变到图形上下文,实际开发中有时候我们还需要填充对应的渐变色,例如现在绘制了一个矩形,如何填充成渐变色呢?在此可以利用渐变裁切来完成(当然利用层CALayer更加方便),特别说明一下区域裁切并不仅仅适用于渐变填充,对于其他图形绘制仍然适用,并且注意裁切只能限于矩形裁切。

override func draw(_ rect: CGRect) {
        
        //  获取上下文
        let contextRef = UIGraphicsGetCurrentContext()
        
        //  使用RGB颜色空间
        let colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB()
        
        //裁切还可以使用UIKit中对应的方法
        UIRectClip(CGRect(x: 0, y: 20, width: self.frame.size.width, height: self.frame.size.height - 40))
        
        //  指定渐变色
        /*
         colorSpace : 颜色空间
         colorComponents : 颜色数组,由于指定了为RGB颜色空间,那么四个数组元素就表示一个颜色(red\green\blue\alpha),如果有三个颜色,那么这个数组中就要有 3 * 4 个元素。
         locations : 颜色所在的位置 0 - 1,这个数组的个数不小于颜色的个数
         count : 渐变的个数,等于locations的count
         */
        
        let colorComponents : [CGFloat] = [248.0/255.0,86.0/255.0,86.0/255.0,1,
                                           249.0/255.0,127.0/255.0,127.0/255.0,1,
                                           1.0,1.0,1.0,1.0]
        let locations : [CGFloat] = [0,0.3,1.0]
        
        let gradient = CGGradient(colorSpace: colorSpace, colorComponents: colorComponents, locations: locations, count: 3)
        
        //  绘制线性颜色渐变
        /*
        start : 起始坐标
        end : 结束坐标
         options :绘制方式,kCGGradientDrawsBeforeStartLocation 开始位置之前就进行绘制,到结束位置之后不再绘制,
         kCGGradientDrawsAfterEndLocation开始位置之前不进行绘制,到结束点之后继续填充
        */
        contextRef?.drawLinearGradient(gradient!, start: CGPoint(x : 0, y : 20), end: CGPoint(x : 0, y : self.frame.size.height - 40), options: .drawsBeforeStartLocation)


    }

  

 

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