用CATransform3D实现3D效果和制作简单3D动画

我们先来看下CATransform3D的头文件

struct CATransform3D
{
  CGFloat m11, m12, m13, m14;
  CGFloat m21, m22, m23, m24;
  CGFloat m31, m32, m33, m34;
  CGFloat m41, m42, m43, m44;
};

typedef struct CATransform3D CATransform3D;

可以看到CATransform3D是一个4 * 4结构体, 另外它还有一个弟弟CGAffineTransform是 3 * 3结构体

他们的区别看名字就很明显,

CATransform3D是做3D坐标变换, 经常适用于CALayer

CGAffineTransform是做2D坐标变换, 经常适用于UIView

CATransform3D这个结构体中, 我们使用最多的是m34 后面我们再来说这个, 先知道就好了

我们继续看下CATransform3D头文件中的其他内容

CA_EXTERN const CATransform3D CATransform3DIdentity;
//一个无任何变换的默认矩阵常量，可用于使变换后的Layer恢复初始状态

CA_EXTERN bool CATransform3DIsIdentity (CATransform3D t);
//判断是否为默认矩阵

CA_EXTERN bool CATransform3DEqualToTransform (CATransform3D a,
    CATransform3D b);
//判断两个矩阵是否相同

CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DMakeTranslation (CGFloat tx,
    CGFloat ty, CGFloat tz);
//生成一个依照参数平移转换后的矩阵

CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DMakeScale (CGFloat sx, CGFloat sy,
    CGFloat sz);
//生成一个依照参数缩放后的CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DMakeRotation (CGFloat angle, CGFloat x,    CGFloat y, CGFloat z);//生成一个依照参数旋转后的矩

CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DTranslate (CATransform3D t, CGFloat tx,
    CGFloat ty, CGFloat tz);
//变换指定的矩阵

CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DScale (CATransform3D t, CGFloat sx,
    CGFloat sy, CGFloat sz);
//变换指定的矩阵

CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DRotate (CATransform3D t, CGFloat angle,
    CGFloat x, CGFloat y, CGFloat z);
//变换指定的矩阵

//需要注意的是x/y/z三个参数均为指定旋转轴，可选值0和1，0代表此轴不做旋转，1代表作旋转。
例如想对x、y轴做45度旋转，则angle = M____PI____4,x = 1,y = 1,z = 0。
另外，旋转角度为弧度制哦，不是角度制

CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DConcat (CATransform3D a, CATransform3D b);
//计算两个矩阵的乘积

CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DInvert (CATransform3D t);
//反转矩阵

CA_EXTERN CATransform3D CATransform3DMakeAffineTransform (CGAffineTransform m);
//通过2D得到一个3D矩阵

CA_EXTERN bool CATransform3DIsAffine (CATransform3D t);
//判断3D矩阵是否可以用2D矩阵表示

CA_EXTERN CGAffineTransform CATransform3DGetAffineTransform (CATransform3D t);
//从3D矩阵中获取2D矩阵

我们先看一个简单的例子, 实现一个矩形向内翻转

上代码:

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    
    [super viewDidLoad];
    
    //创建CALayer
    CALayer * staticLayerA       = [CALayer layer];
    staticLayerA.bounds          = CGRectMake(0, 0, 100, 100);
    staticLayerA.position        = self.view.center;
    staticLayerA.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;
    
    //添加到主界面
    [self.view.layer addSublayer:staticLayerA];
    
    //创建CATransform3D默认变换矩阵
    CATransform3D transA = CATransform3DIdentity;
    
    //调整m34, 向里偏500个单位
    transA.m34           = - 1.0 / 500;
    
    //设置沿x轴偏转60度
    transA               = CATransform3DRotate(transA, M_PI / 3, 1, 0, 0);
    
    //设置Layer3D偏转
    staticLayerA.transform = transA;
}

代码里M34 = - 1.0 / 500 的意思就是图层距离屏幕向里500的单位。如果向外则是M34 = 1.0 / 500。这个距离至一般掌握至500~1000这个范围会取得不错的效果。

这里需要注意的是M34的赋值一定要写在矩阵变换前面

可以再用BasicAnimation来实现3D动画, 用关键字: Transform

CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform"];
    animation.duration     = 2;
    animation.repeatCount  = 100;
    animation.autoreverses = YES;
    animation.toValue      = [NSValue valueWithCATransform3D:transA];
    
    [staticLayerA addAnimation:animation forKey:nil];

大家可以试试看效果