（四十七）Quartz2D引擎初步

Quartz2D是跨平台的，同时支持iOS与Mac。

支持圆型裁剪，可以实现圆形头像等功能，也支持手势解锁、折线图等的制作。

对于复杂的UI界面，还可以通过Quartz2D将控件内部的结构画出来，可用于自定义控件。

实际上iOS大部分控件都是通过Quartz2D画出来的，一个重要价值是自定义view。

一些基础概念：

1.图形上下文（Graphics Context）：是CGContextRef类型数据

能保存绘图信息、绘图状态，决定绘制的输出目标，可以输出到文件或者窗口。

绘制好的图像先保存到图形上下文，再显示到输出目标。

Tip：相同的图像，经过不同的图形上下文，就可以显示到不同的地方。

Quartz2D支持的类型：Bitmap、PDF、Window、Layer、Printer.

2.自定义view

拥有图形上下文，并且与view有关。

步骤：

1.新建一个类，继承自UIView。

2.实现drawRect: rect方法画图。

3.须知：

1.后面绘制的部分覆盖前面绘制的部分。

2.Quartz2D的API是纯C代码。

3.Quartz2D来自CoreGraphics框架。

4.数据类型和函数基本都是以CG开头。

重写UIView的drawRect方法，可以绘制图形，绘制直线的方法：

1.绘制直线

以CGContext开头的，MoveToPoint、AddLineToPoint以及StrokePath方法

Tip：如果要画独立的直线，只要多次使用MoveToPoint即可。

Tip：drawRect函数在View第一次显示到屏幕上的时候会调用一次，重绘时也会调用一次。

- (void)drawRect:(CGRect)rect {
    
    // 1.获得图形上下文
    CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
    // 2.拼接图形（路径）
    // 2.1设定起点
    CGContextMoveToPoint(ctx, 10, 10);
    // 2.2添加一条线从起点到(100,100)
    CGContextAddLineToPoint(ctx, 100, 100);
    // 2.3从上次终点继续绘制
    CGContextAddLineToPoint(ctx, 150, 40);
    // 2.4回到起点，关闭路径
    CGContextAddLineToPoint(ctx, 10, 10);
    // 3.渲染显示到view上，stroke是空心的形式。
    CGContextStrokePath(ctx);
    
}

2.绘制矩形：

CGContextAddRect(ctx, CGRectMake(10, 10, 100, 100));

Tip：Stroke方法画的是空心图形，将Stroke换为Fill可得到填充图形。

3.设置状态的代码（颜色、粗细）：

Tip：设置状态的代码一定要放在渲染的前面，放在绘制函数的前后都可以。

3.1设置线宽：

CGContextSetLineWidth(ctx, 10);

3.2设置颜色：有Stroke和Fill两种方式，注意小数是 x / 255.0。

CGContextSetRGBStrokeColor(ctx, 255/255.0, 125/255.0, 0.0, 1.0)

Tip：状态只在渲染的时候确定，因此多个状态不同的内容应该渲染多次。

3.3线段头尾样式（圆形）：三中，Miter是默认的发射状（方形）、Round为圆形、Bevel为裁剪。

CGContextSetLineCap(ctx, kCGLineCapRound);

连接点样式：

CGContextSetLineJoin(ctx, kCGLineJoinRound);

Tip：如果使用多次渲染，那么之前绘制的路径尾就无法继续使用了，应该重新确立起点。

Tip：CMYK是印刷色彩颜色，由青、品红、黄、黑构成，RGB由红绿蓝构成。

设置颜色的一个简便方法：

使用UIColor对象的setStroke与setFill方法：如果写set则是全部设置。

[[UIColor redColor] setStroke];

4.绘制圆和椭圆：通过外接矩形确定。

    // 圆形
    CGContextAddEllipseInRect(ctx, CGRectMake(10, 10, 60, 60));
    // 椭圆
    CGContextAddEllipseInRect(ctx, CGRectMake(100, 100, 100, 50));

5.绘制圆弧：

/**
     *  绘制圆弧
     *
     *  @param c#>          图形上下文 description#>
     *  @param x#>          圆心x description#>
     *  @param y#>          圆心y description#>
     *  @param radius#>     半径 description#>
     *  @param startAngle#> 起始角度 description#>
     *  @param endAngle#>   结束角度 description#>
     *  @param clockwise#>  圆弧生长方向 0顺 1逆 description#>
     *
     */
    CGContextAddArc(<#CGContextRef c#>, <#CGFloat x#>, <#CGFloat y#>, <#CGFloat radius#>, <#CGFloat startAngle#>, <#CGFloat endAngle#>, <#int clockwise#>);

需要注意的是角度为弧度，应该通过系统的宏来换算：M_PI_2表示二分之PI，M_1_PI表示0.1PI。

另外注意一点这里的角度和数学定义不同，顺时针为正角度，逆时针为负角度。

6.图片和文字结合：

Tip：Quartz2D的坐标系和数学上一致，但是UIKit框架做了转换，和屏幕坐标系一致都是左上角为(0,0)，因此使用纯C语言绘制出来的东西是倒着的。

利用OC来绘制字符串不需要调用和上下文：

NSString *str = @"一段文字";
[str drawAtPoint:CGPointMake(0, 0) withAttributes:nil];

想把文字放到矩形框内，使用drawInRect，还可以自动换行。

withAttributes是对状态的设置，注意要传入字典。

参数已经定义成字符串常量：

NSMutableDictionary *attrs = [NSMutableDictionary dictionary];
attrs[NSForegroundColorAttributeName] = [UIColor whiteColor];
[str drawAtPoint:CGPointMake(0, 0) withAttributes:attrs];

常见的属性：

NSForegroundColorAttributeName为文字颜色。
NSFontAttributeName为字体。

图片的绘制：

直接绘制：

[UIImage imageNamed:@"me"];
[image drawInRect:CGRectMake(0, 0, 150, 150)];

平铺：

[UIImage imageNamed:@"me"];
[image drawAsPatternInRect:CGRectMake(0, 0, 150, 150)];