一、Quartz2D简介
1. 什么是Quartz2D
- Quartz 2D是一个二维绘图引擎，同时支持iOS和Mac系统
- Quartz 2D能完成的工作
绘制图形 : 线条三角形矩形圆弧等
绘制文字
绘制生成图片(图像)
读取生成PDF
截图裁剪图片
自定义UI控件
… …
2. Quartz2D实例
- Quartz 2D能做很多强大的事情,例如
（1）裁剪图片
（2）涂鸦画板
（3）手势解锁
（4）报表：折线图饼状图柱状图
3. Quartz2D在iOS开发中的价值
- 为了便于搭建美观的UI界面，iOS提供了UIKit框架，里面有各种各样的UI控件
UILabel：显示文字
UIImageView：显示图片
UIButton：同时显示图片和文字（能点击）
… …
- 利用UIKit框架提供的控件，拼拼凑凑，能搭建和现实一些简单、常见的UI界面
- 但是，有些UI界面极其复杂、而且比较个性化，用普通的UI控件无法实现，这时可以利用Quartz2D技术将控件内部的结构画出来，自定义控件的样子
- 其实，iOS中大部分控件的内容都是通过Quartz2D画出来的
- 因此，Quartz2D在iOS开发中很重要的一个价值是：自定义view（自定义UI控件）
- 图形上下文（Graphics Context）：是一个CGContextRef类型的数据
- 图形上下文的作用
保存绘图信息、绘图状态决定绘制的输出目标（绘制到什么地方去？）（输出目标可以是PDF文件、Bitmap或者显示器的窗口上）
- 相同的一套绘图序列，指定不同的Graphics Context，就可将相同的图像绘制到不同的目标上
- Quartz2D提供了以下几种类型的Graphics Context：
Bitmap Graphics ContextPDF Graphics ContextWindow Graphics ContextLayer Graphics ContextPrinter Graphics Context
2. 自定义view
- 如何利用Quartz2D自定义view？（自定义UI控件）
- 如何利用Quartz2D绘制东西到view上？
（1）首先，得有图形上下文，因为它能保存绘图信息，并且决定着绘制到什么地方去
（2）其次，那个图形上下文必须跟view相关联，才能将内容绘制到view上面
- 自定义view的步骤
（1）新建一个类，继承自UIView
（2）实现- (void)drawRect:(CGRect)rect方法，然后在这个方法中
* 取得跟当前view相关联的图形上下文
* 绘制相应的图形内容
* 利用图形上下文将绘制的所有内容渲染显示到view上面
3. drawRect:
- 为什么要实现drawRect:方法才能绘图到view上？
因为在drawRect:方法中才能取得跟view相关联的图形上下文
- drawRect:方法在什么时候被调用？
当view第一次显示到屏幕上时（被加到UIWindow上显示出来）
调用view的setNeedsDisplay或者setNeedsDisplayInRect:时
- 绘图顺序
- Quartz2D的API是纯C语言的
- Quartz2D的API来自于Core Graphics框架
- 数据类型和函数基本都以CG作为前缀
CGContextRefCGPathRefCGContextStrokePath(ctx);……
- 在drawRect:方法中取得上下文后，就可以绘制东西到view上
- View内部有个layer（图层）属性，drawRect:方法中取得的是一个Layer Graphics Context，因此，绘制的东西其实是绘制到view的layer上去了
- View之所以能显示东西，完全是因为它内部的layer
（1）获得图形上下文
CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
（2）拼接路径（下面代码是搞一条线段）
CGContextMoveToPoint(ctx, 10, 10);CGContextAddLineToPoint(ctx, 100, 100);
（3）绘制路径
CGContextStrokePath(ctx); // CGContextFillPath(ctx);
3. 常用拼接路径函数
- 新建一个起点
void CGContextMoveToPoint(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y)
- 添加新的线段到某个点
void CGContextAddLineToPoint(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y)
- 添加一个矩形
void CGContextAddRect(CGContextRef c, CGRect rect)
- 添加一个椭圆
void CGContextAddEllipseInRect(CGContextRef context, CGRect rect)
- 添加一个圆弧
void CGContextAddArc(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y, CGFloat radius, CGFloat startAngle, CGFloat endAngle, int clockwise)
4. 常用绘制路径函数
- Mode参数决定绘制的模式
void CGContextDrawPath(CGContextRef c, CGPathDrawingMode mode)
- 绘制空心路径
void CGContextStrokePath(CGContextRef c)
- 绘制实心路径
void CGContextFillPath(CGContextRef c)
- 提示：一般以CGContextDraw、CGContextStroke、CGContextFill开头的函数，都是用来绘制路径的
- 将当前的上下文copy一份,保存到栈顶(那个栈叫做”图形上下文栈”)
void CGContextSaveGState(CGContextRef c)
- 将栈顶的上下文出栈,替换掉当前的上下文
void CGContextRestoreGState(CGContextRef c)
6. 矩阵操作
利用矩阵操作，能让绘制到上下文中的所有路径一起发生变化
- 缩放
void CGContextScaleCTM(CGContextRef c, CGFloat sx, CGFloat sy)
- 旋转
void CGContextRotateCTM(CGContextRef c, CGFloat angle)
- 平移
void CGContextTranslateCTM(CGContextRef c, CGFloat tx, CGFloat ty)
7. Quartz2D的内存管理
- 使用含有“Create”或“Copy”的函数创建的对象，使用完后必须释放，否则将导致内存泄露
- 使用不含有“Create”或“Copy”的函数获取的对象，则不需要释放
- 如果retain了一个对象，不再使用时，需要将其release掉
- 可以使用Quartz 2D的函数来指定retain和release一个对象。例如，如果创建了一个CGColorSpace对象，则使用函数CGColorSpaceRetain和CGColorSpaceRelease来retain和release对象。
- 也可以使用Core Foundation的CFRetain和CFRelease。注意不能传递NULL值给这些函数
- 水印：在图片上加的防止他人盗图的半透明logo、文字、图标
- 水印的作用
告诉你这个图片从哪来的主要是一些网站为了版权问题、广告而添加的
- 有时候，在手机客户端app中也需要用到水印技术
比如，用户拍完照片后，可以在照片上打个水印，标识这个图片是属于哪个用户的
- 实现方式：利用Quartz2D，将水印（文字、LOGO）画到图片的右下角
- 核心代码
（1）开启一个基于位图的图形上下文
void UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSize size, BOOL opaque, CGFloat scale)
（2）从上下文中取得图片（UIImage）
UIImage* UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
（3）结束基于位图的图形上下文
void UIGraphicsEndImageContext();
2. 图片裁剪
- 很多app的头像，都是圆形的
- 这时需要把一张普通的图片刻意裁剪成圆形
- 核心代码
void CGContextClip(CGContextRef c)将当前上下所绘制的路径裁剪出来（超出这个裁剪区域的都不能显示）
3. 屏幕截图
- 有时候需要截取屏幕上的某一块内容，比如捕鱼达人游戏
- 核心代码
- (void)renderInContext:(CGContextRef)ctx;
调用某个view的layer的renderInContext:方法即可