Quartz 2D。是 iOS 和 Mac OS X 环境下的2D绘图引擎。Quartz 2D 也被称为 Core Graphics，缩写前缀为CG，Quartz 2D 与 Quartz Compositor 统称为 Quartz，Quartz 原本是 Mac OS X 的 Darwin 核心之上的绘图技术。它的 API 接口都是基于 C 的。
1.绘制原理
摆事实，讲道理。在 iOS 中，所有的绘制都离不开 UIView ，绘制都发生在 UIView 对象区域内。在绘制发生的时候，如果是使用的系统提供的视图，则绘制工作会自动发生。若不是，则我们需要重写 drawRect: 方法，在此方法中提供相应的绘制代码。
2.绘制周期
通常我们会设置一个标志，在每一轮的事件中扫描标志，看是否需要重新绘制，如果需要我们则调用 drawRect: 方法进行绘制。于是我们除了 drawRect: ，还有 setNeedsDisplay 和 setNeedsDisplayInRect: 方法供我们使用。他们分别的作用如下：
setNeedsDisplay:设置整个视图重新绘制。
setNeedsDisplayInRect::设置部分区域的视图重新绘制。
3.绘制 - Quartz 图形上下文
Quartz 图形上下文是包含绘制系统执行后，绘制命令所需要的信息，定义了各种基本的绘制参数，比如绘制使用的颜色、裁剪区域、线段的宽度及风格信息、文体信息、合成选项以及几个其他信息。
在调用 drawRect: 方法之前，视图对象会自动配置其绘制环境使代码能够立即执行进行绘制。作为这些配置的一部分，UIView 对象会为当前绘制环境创建一个图形上下文（对应于 CGContextRef 封装类型）。我们可以在 drawRect: 方法中通过 UIGraphicsGetCurrentContext()来获取和访问图形上下问对象，再对当前的图形进行定制的绘制。
4.绘制 - 具体实现
4.1 绘制一条直线
#import "BJView.h"
@implementation BJView
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
//获取图形上下文
CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
//设置线条颜色
CGContextSetRGBStrokeColor(context, 1, 0, 0, 1);
//设置线条宽度
CGContextSetLineWidth(context, 2.f);
//设置线条起点和终点的样式
CGContextSetLineCap(context, kCGLineCapRound);
//设置线条的转角的样式
CGContextSetLineJoin(context, kCGLineJoinRound);
// 绘制线方式 1
// CGContextMoveToPoint(context, 100, 120);
// CGContextAddLineToPoint(context, 150, 120);
// 绘制线方式 2
CGPoint apoint[2];
apoint[0] = CGPointMake(100, 120);
apoint[1] = CGPointMake(150, 120);
CGContextAddLines(context, apoint, 2);
//是否闭合路径
// CGContextClosePath(context);
CGContextDrawPath(context, kCGPathFillStroke);
}
@end
效果:
直线
4.2 绘制一条折线（闭合且填充内容,相当于三角形）
#import "BJView.h"
@implementation BJView
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
//获取图形上下文
CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
//设置边框颜色
CGContextSetRGBStrokeColor(context, 1, 0, 0, 1);
//设置填充颜色
CGContextSetRGBFillColor(context, 0, 1, 0, 1);
//设置线条宽度
CGContextSetLineWidth(context, 2.f);
//设置线条起点和终点的样式
CGContextSetLineCap(context, kCGLineCapRound);
//设置线条的转角的样式
CGContextSetLineJoin(context, kCGLineJoinRound);
// 绘制线方式 1
// CGContextMoveToPoint(context, 100, 120);
// CGContextAddLineToPoint(context, 150, 120);
// CGContextAddLineToPoint(context, 150, 180);
// 绘制线方式 2
CGPoint apoint[3];
apoint[0] = CGPointMake(100, 120);
apoint[1] = CGPointMake(150, 120);
apoint[2] = CGPointMake(150, 180);
CGContextAddLines(context, apoint, 3);
//闭合路径
CGContextClosePath(context);
CGContextDrawPath(context, kCGPathFillStroke);
}
@end
效果:
折线
4.3 绘制一个矩形
#import "BJView.h"
@implementation BJView
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
//获取图形上下文
CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
//设置边框颜色
CGContextSetRGBStrokeColor(context, 1, 0, 0, 1);
//设置填充颜色
CGContextSetRGBFillColor(context, 0, 1, 0, 1);
//设置线条宽度
CGContextSetLineWidth(context, 2.f);
//设置线条起点和终点的样式
// CGContextSetLineCap(context, kCGLineCapRound);
//设置线条的转角的样式
CGContextSetLineJoin(context, kCGLineJoinRound);
// 通过绘制线的方式 1
// CGContextMoveToPoint(context, 100, 100);
// CGContextAddLineToPoint(context, 150, 100);
// CGContextAddLineToPoint(context, 150, 150);
// CGContextAddLineToPoint(context, 100, 150);
// 通过绘制线的方式 2
// CGPoint apoint[4];
// apoint[0] = CGPointMake(100, 100);
// apoint[1] = CGPointMake(150, 100);
// apoint[2] = CGPointMake(150, 150);
// apoint[3] = CGPointMake(100, 150);
// CGContextAddLines(context, apoint, 4);
// 绘制矩形方法
CGContextAddRect(context, CGRectMake(100, 100, 50, 50));
//闭合路径
// CGContextClosePath(context);
CGContextDrawPath(context, kCGPathFillStroke);
}
@end
效果:
矩形
4.4 绘制一个圆（椭圆的特殊形态）
#import "BJView.h"
@implementation BJView
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
//获取图形上下文
CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
//设置边框颜色
CGContextSetRGBStrokeColor(context, 1, 0, 0, 1);
//设置填充颜色
CGContextSetRGBFillColor(context, 0, 1, 0, 1);
//设置线条宽度
CGContextSetLineWidth(context, 2.f);
//设置线条起点和终点的样式
// CGContextSetLineCap(context, kCGLineCapRound);
//设置线条的转角的样式
// CGContextSetLineJoin(context, kCGLineJoinRound);
// 绘制圆方法(其实所绘制的圆为所绘制用的Rect的矩形的内切圆，当宽度等于高度时，即为正圆)
CGContextAddEllipseInRect(context, CGRectMake(100, 100, 200, 100));
//闭合路径
// CGContextClosePath(context);
CGContextDrawPath(context, kCGPathFillStroke);
}
@end
效果:
圆
4.5 绘制一段圆弧（闭合且填充内容,相当于扇形）
#import "BJView.h"
#define arc(angle) ((angle)*(M_PI/180.0))
@implementation BJView
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
//获取图形上下文
CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
//设置边框颜色
CGContextSetRGBStrokeColor(context, 1, 0, 0, 1);
//设置填充颜色
CGContextSetRGBFillColor(context, 0, 1, 0, 1);
//设置线条宽度
CGContextSetLineWidth(context, 2.f);
//设置线条起点和终点的样式
CGContextSetLineCap(context, kCGLineCapRound);
//设置线条的转角的样式
// CGContextSetLineJoin(context, kCGLineJoinRound);
// 绘制圆弧方法1 (参数由左至右分别是，图形上下文、圆心x、圆心y、半径、起始弧度、结束弧度、圆弧伸展的方向（0为顺时针，1为逆时针）)
CGContextAddArc(context, 150, 100, 100, arc(0), arc(160), 0);
// 绘制圆弧方法2，由起始点、结束点分别与中间节点连线，同时以半径切过这两边则确定一段圆弧(不建议使用，因为理解不方便)
// CGContextMoveToPoint(context, 100, 100);
// CGContextAddArcToPoint(context, 150, 100, 150, 150, 50);
//闭合路径
CGContextClosePath(context);
CGContextDrawPath(context, kCGPathFillStroke);
}
@end
效果:
圆弧
4.6 绘制一段文字
#import "BJView.h"
#define arc(angle) ((angle)*(M_PI/180.0))
@implementation BJView
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
NSString * str = @"BradleyJohnson";
NSMutableDictionary * attributes = [NSMutableDictionary dictionary];
attributes[NSFontAttributeName] = [UIFont systemFontOfSize:20]; attributes[NSForegroundColorAttributeName] = [UIColor purpleColor];
attributes[NSBackgroundColorAttributeName] = [UIColor whiteColor];
[str drawInRect:CGRectMake(100, 100, 200, 30) withAttributes:attributes];
}
@end
效果:
文字
4.6 绘制一张图片
#import "BJView.h"
@implementation BJView
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
UIImage * img = [UIImage imageNamed:@"bradleyJohnson.jpg"];
// 在指定的范围内绘制图片，有可能引起图片拉伸
[img drawInRect:rect];
}
@end
效果:
图片
5.绘制 - 贝塞尔曲线绘制
贝塞尔曲线，使用UIBezierPath类可以创建基于矢量的路径，这个类在UIKit中。它基本可以实现我们上面利用图形上下文做到的功能。
例如：
#import "BJView.h"
@implementation BJView
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
[[UIColor redColor] setStroke];
UIBezierPath * path = [UIBezierPath bezierPath];
path.lineWidth = 2.0;
path.lineCapStyle = kCGLineCapRound;
path.lineJoinStyle = kCGLineJoinBevel;
[path moveToPoint:CGPointMake(10, 20)];
[path addLineToPoint:CGPointMake(50, 20)];
[path closePath];
[path stroke];
}
@end
这就可以轻易的绘制出一条直线，效果如图：
贝塞尔
同样的，我们也可以轻易的绘制出三角形、矩形、椭圆（圆）、圆弧如下：
#import "BJView.h"
#define arc(angle) ((angle)*(M_PI/180.0))
@implementation BJView
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
/* 三角形 */
[[UIColor redColor] setStroke];
UIBezierPath * path = [UIBezierPath bezierPath];
path.lineWidth = 2.0;
path.lineCapStyle = kCGLineCapRound;
path.lineJoinStyle = kCGLineJoinBevel;
[path moveToPoint:CGPointMake(10, 20)];
[path addLineToPoint:CGPointMake(50, 20)];
[path addLineToPoint:CGPointMake(50, 60)];
[path closePath];
[path stroke];
/* 圆弧 */
[[UIColor redColor] setStroke];
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithArcCenter:CGPointMake(100,100) radius:100 startAngle:0 endAngle:arc(135) clockwise:YES];
[path stroke];
/* 矩形 */
[[UIColor redColor] setStroke];
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithRect:CGRectMake(20, 20, 100, 100)];
[path stroke];
/* 椭圆（圆） */
[[UIColor redColor] setStroke];
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(20, 20, 100, 100)];
[path stroke];
}
@end
当然最经典的就是，我们可以绘制二次和三次的贝塞尔曲线：
#import "BJView.h"
@implementation BJView
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
[[UIColor redColor] setStroke];
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPath];
[path moveToPoint:CGPointMake(20, 100)];
// 绘制二次贝塞尔曲线
// [path addQuadCurveToPoint:CGPointMake(120, 100) controlPoint:CGPointMake(70, 150)];
// 绘制三次贝塞尔曲线
[path addCurveToPoint:CGPointMake(120, 100) controlPoint1:CGPointMake(45, 150) controlPoint2:CGPointMake(95, 50)];
[path stroke];
}
@end
效果如下：
贝塞尔多次
如果你想要看到源码，可以到我的github上下载使用：Demo。
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