iOS 绘画学习（2）

Snapshots 快照

　　一个完整的视图 ----包括视图中的一个button、继承自这个视图的的所有视图 -----可以通过调用 drawViewHierarchyInRect:afterScreenUpdates:来绘制在当前的图形上下文中。这个方法是在iOS7中新添加的（比CGLayer提供的方法 renderInContext：快很多，已经被取代了）。得到的是原始视图的一个快照，跟原始视图看起来完全一样，只不过这个只是视图的一个位图图像，一个轻量级的虚拟拷贝。因为iOS界面的动态本质，快照功能显得非常有用。例如，你可以把一个视图的快照放在这个视图之上来隐藏发生的事情，或者在动画中展示视图移动的变化过程，而实际上只是一个快照而已。

下图展示了一个快照在我的一个应用中展示的效果。用户可以点击任意三个颜色调节按钮来调节颜色值，当颜色编辑的界面显示的时候，我想要用户有种只是临时界面的感觉，可以看到原来的界面潜伏在背后，但是原始的界面不能让用户分心，所以模糊处理了。实际上，模糊的只是原始界面的快照。

下面是图中快照的生成方式：

    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(vc1.view.frame.size, YES, 0);
    [vc1.view drawViewHierarchyInRect: vc1.view.frame afterScreenUpdates:NO];
    UIImage* im = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    UIGraphicsEndImageContext();

　　

接下来就是模糊化这张快照，并把它放到颜色编辑页面的下面。至于如何实现一个模糊效果就是另一个问题了。我可以会使用CIFilter（下一节的主题），但是太慢了；作为替代，我使用苹果提供的一个UIImage类别，它是作为“Blurring and Tinting an Image” 实例代码的一部分发布的。

一种更加快速获取一个视图快照的方式是使用UIView（或者UIScreen）实例方法 snapshotViewAfterScreenUpdates: 。返回的是一个UIView，而不是一个UIImage；更确切地说是一个知道怎么绘制一张图片的UIImageView，称为快照。这样的快照视图通常展示原来视图的样式，但是你也可以扩大它的边框bounds，这样快照图片也会被拉伸。如果你希望这个被拉伸的快照像可被拉伸的图片那样工作，可以用resizableSnapshotViewFromRect:afterScreenUpdates:withCapInsets方法代替。从快照视图中产生快照视图是完全合理的。

CIFilter 和CIImage

　　这个“CI”在CIFilter和CIImage中代表Core Image，这是一种通过数字过滤器转换图片的技术。Core Image最初在OS X系统出现。有一些OS X提供的过滤器在iOS中不可用（或许是它们对于电话设备来说，数字处理太密集了）。

其中一个过滤器就是CIFilter。可以用的过滤器（大概120种，其中有24种是iOS7新添加的）分为几类：

* 图案和渐变（Patterns ，gradients）

　　这些过滤器创建的CIImage可以和其它的CIImage组合在一起，例如单个颜色，棋盘图案，条纹，渐变。

* 混合（Compositing）

　　这些过滤器可以组合多张图片，使用合成混合模式与我们使用Photoshop图片处理程序很相似。

* 颜色（Color）

　　这些过滤器会适应或者修改一张图片的颜色。另外，你可以改变图片的饱和度，色度，亮度，对比度，灰度，白点，曝光度，阴影，聚焦等等。

* 几何（Geometric）

　　这些过滤器在图像上执行基本的几何变换，例如缩放，旋转和裁剪。

* 变换（Transformation）

　　这些过滤器可以扭曲，模糊或风格化图片。只有一部分适用于iOS。

* 过渡（Transition）

　　这些过滤器提供了一个图像与另一个之间的过渡的框架。通过调用序列中的帧，可以实现图像与图像之间的过渡动画。

* 特定目的

　　这些过滤器进行高度专业化的操作，如人脸检测和生成QR（二维）码。

　　基本使用CIFilter是相当简单的，它本质上就如过滤器字面上的意思，只是一种由键和值组成的字典罢了。你通过调用 filterWithName:方法，并提供一个过滤器的字符串形式的名称来创建过滤器；为了明白这些过滤器名称有哪些，可以查阅苹果的 Core Image Filter Reference，或者传递一个nil 值的参数调用CIFilter 类方法 filterNamesInCategories：。每一个过滤器由一小部分的键值对来决定自身的行为。你可以完全从代码中学习这些键，但是通常你还是会查阅文档。对于你感兴趣的每个键，你提供一个键 - 值对，通过调用setValue：forKey：，或通过传递键和值以及过滤器名称参数来调用filterWithName：keysAndValues​​：方法来实践每个效果。在传递参数时，一个数字必须封装成一个NSNumber的类型，同时系统也提供了一些支持类，如CIVector（类似CGPoint 和 CGRect的结合体），CIColor，这些都是很容易理解和掌握的。

　　一个CIFilter的键包括任何图像或图像上进行操作的过滤器;这样的图片必须是CIImage。你可以在过滤器的输出中获取CIImage；另外，过滤器之间可以链接在一起。但是，在过滤器链中的第一个过滤器会是什么呢？那这个过滤器操作的CIImage从哪里来呢？你可以从CGImage中，通过调用initWithCGImage:来获得一个CIImage，而你可以从UIImage的CGImage属性中获取一个CGImage。

　　注意：不要视图为了方便，直接从UIImage中，通过调用实例方法CIImage来获取一个CIImage。这样不会把一个UIImage转化成CIImage，它仅仅只是指向了一个已经备份了UIImage对象的CIImage，而你的图片资源并没有被CIImage备份了，而是被CGImage备份了。我下面将会解释一个被CIImage备份的UIImage是从哪里来的。

　　当你创建一个过滤器链时，实际上什么也没有发生。只有当你在过滤器链中转换最终的CIImage 为一个位图绘制时，密集的计算才会发生。有两种方式来实现这种效果：

　　* 创建一个CIContext（通过调用contextWithOptions:），然后调用createCGImage：fromRect：，把最终的CIImage作为第一个参数传递进去。这里仅有的轻微棘手的事情是，CIImage没有一个框架（frame）或边界（bounds）;它有一个面积。你通常会使用这个作为createCGImage：fromRect：的第二个参数。最终输出的CGImage可用于任何地方和目的，例如显示在你的应用中、转换成一个UIImage或者用来进行下一步的绘制。

　　*直接通过调用UIImage类方法 imageWithCIImage：来创建一个UIImage。而获取最终的CIImage可以调用实例方法 initWithCIImage：；或者更加强大的 imageWithCIImage：scale：orientation： 又或者 initWithCIImage：scale：orientation：。你必须在这些调用之后把UIImage绘制在一些图形上下文中。最后一步是必不可少的，你需要亲自转换CIImage为一个位图，否则不会自动转换。另外，从imageWithCIImage：创建的UIImage并不能直接在UIImageView中显示，因为这个UIImage不包含任何绘制其自身的信息，它是用来绘画的，而不是用来展示的。

 　　为了阐明上面说的内容，我会通过一张我自己的原始图片，来创建一个圆形的插图效果：如下所示

　　我们使用一个CIFilter来生成白色和黑色两种默认颜色之间的径向渐变效果。然后我们使用第二个CIFilter来把这个径向渐变当做我的头像和一个默认透明背景的混合遮罩，径向渐变为白色（一切渐变的内半径内）的地方，我们只是看到了我的头像，径向渐变为黑色的地方（一切渐变的外半径）则是透明的颜色，而在渐变的中间，使图像消失在圆带渐变的半径之间。从最终的过滤器链中输出的CIImage，我们可以把它转变成一个UIImage。

UIImage* moi = [UIImage imageNamed:@"Moi"];
    CIImage* moi2 = [[CIImage alloc] initWithCGImage:moi.CGImage];
    CGRect moiextent = moi2.extent;
    CIFilter* grad = [CIFilter filterWithName:@"CIRadialGradient"];
    CIVector* center = [CIVector vectorWithX:moiextent.size.width/2.0
                                           Y:moiextent.size.height/2.0];
    [grad setValue:center forKey:@"inputCenter"];
    [grad setValue:@85 forKey:@"inputRadius0"];
    [grad setValue:@100 forKey:@"inputRadius1"];
    CIImage *gradimage = [grad valueForKey: @"outputImage"];
    CIFilter* blend = [CIFilter filterWithName:@"CIBlendWithMask"];
    [blend setValue:moi2 forKey:@"inputImage"];
    [blend setValue:gradimage forKey:@"inputMaskImage"];
    CGImageRef moi3 =
    [[CIContext contextWithOptions:nil]
     createCGImage:blend.outputImage
     fromRect:moiextent];
    UIImage* moi4 = [UIImage imageWithCGImage:moi3];
    CGImageRelease(moi3);

　　我们可以直接捕捉CIImage作为一个UIImage，而不用由来自于链中的最后CIImage产生的CGImage来转化成一个UIImage-----但是我们在之后绘制它，以让它生成一个从过滤器链输出的位图。例如，我们可以把它绘制在图片上下文中：

UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(moiextent.size, NO, 0);
    [[UIImage imageWithCIImage:blend.outputImage] drawInRect:moiextent];
    UIImage* moi4 = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    UIGraphicsEndImageContext();

　　一个过滤器链可以包含在一个简单的自定义的CIFilter子类中。你的子类需要实现 outputImage（同时还有其他方法，例如 setDefaults），下面是我子类化的CIFilter

@interface MyVignetteFilter ()
    @property (nonatomic, strong) CIImage* inputImage;
    @end
    @implementation MyVignetteFilter
    -(CIImage *)outputImage {
        CGRect inextent = self.inputImage.extent;
        CIFilter* grad = [CIFilter filterWithName:@"CIRadialGradient"];
        CIVector* center = [CIVector vectorWithX:inextent.size.width/2.0
                                               Y:inextent.size.height/2.0];
        [grad setValue:center forKey:@"inputCenter"];
        [grad setValue:@85 forKey:@"inputRadius0"];
        [grad setValue:@100 forKey:@"inputRadius1"];
        CIImage *gradimage = [grad valueForKey: @"outputImage"];
        CIFilter* blend = [CIFilter filterWithName:@"CIBlendWithMask"];
        [blend setValue:self.inputImage forKey:@"inputImage"];
        [blend setValue:gradimage forKey:@"inputMaskImage"];
        return blend.outputImage;
} @end

而下面的这是如何使用这个CIFilter的子类，同时展示它的输出：

CIFilter* vig = [MyVignetteFilter new];
    CIImage* im =
        [CIImage imageWithCGImage:[UIImage imageNamed:@"Moi"].CGImage];
    [vig setValue:im forKey:@"inputImage"];
    CIImage* outim = vig.outputImage;
    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(outim.extent.size, NO, 0);
    [[UIImage imageWithCIImage:outim] drawInRect:outim.extent];
    UIImage* result = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    UIGraphicsEndImageContext();
    self.iv.image = result;