UIDynamic

一、什么是UIDynamic

UIDynamic是从iOS 7开始引入的一种新技术，隶属于UIKit框架
可以认为是一种物理引擎，能模拟和仿真现实生活中的物理现象
重力、弹性碰撞等现象

物理引擎的价值
广泛用于游戏开发，经典成功案例是“愤怒的小鸟”
让开发人员可以在远离物理学公式的情况下，实现炫酷的物理仿真效果
提高了游戏开发效率，产生更多优秀好玩的物理仿真游戏

知名的2D物理引擎
Box2d
Chipmunk

二、使用步骤

要想使用UIDynamic来实现物理仿真效果，大致的步骤如下
创建一个物理仿真器（顺便设置仿真范围）

创建相应的物理仿真行为（顺便添加物理仿真元素）

将物理仿真行为添加到物理仿真器中 开始仿真

三、三大概念

1.物理仿真元素
注意
不是任何对象都能做物理仿真元素
不是任何对象都能进行物理仿真

哪些对象才能做物理仿真元素
任何遵守了UIDynamicItem协议的对象
UIView默认已经遵守了UIDynamicItem协议，因此任何UI控件都能做物理仿真
UICollectionViewLayoutAttributes类默认也遵守UIDynamicItem协议
2.物理仿真行为
UIDynamic提供了以下几种物理仿真行为
UIGravityBehavior：重力行为
UICollisionBehavior：碰撞行为
UISnapBehavior：捕捉行为
UIPushBehavior：推动行为

物理仿真行为须知
上述所有物理仿真行为都继承自UIDynamicBehavior
所有的UIDynamicBehavior都可以独立进行
组合使用多种行为时，可以实现一些比较复杂的效果

3.物理仿真器
物理仿真器须知
它可以让物理仿真元素执行物理仿真行为
它是UIDynamicAnimator类型的对象

UIDynamicAnimator的初始化

- (instancetype)initWithReferenceView:(UIView *)view;
view参数：是一个参照视图，表示物理仿真的范围

UIDynamicAnimator的常见方法

- (void)addBehavior:(UIDynamicBehavior *)behavior;
添加1个物理仿真行为

- (void)removeBehavior:(UIDynamicBehavior *)behavior;
移除1个物理仿真行为

- (void)removeAllBehaviors;
移除之前添加过的所有物理仿真行为

UIDynamicAnimator的常见属性

@property (nonatomic, readonly) UIView* referenceView;
参照视图

@property (nonatomic, readonly, copy) NSArray* behaviors;
添加到物理仿真器中的所有物理仿真行为

@property (nonatomic, readonly, getter = isRunning) BOOL running;
是否正在进行物理仿真

@property (nonatomic, assign) id  delegate;
代理对象（能监听物理仿真器的仿真过程，比如开始和结束）

四、重力行为（UIGravityAnimator）

简介
给定重力方向、加速度，让物体朝着重力方向掉落

UIGravityBehavior的初始化

- (instancetype)initWithItems:(NSArray *)items;
item参数 ：里面存放着物理仿真元素

UIGravityBehavior常见方法

- (void)addItem:(id )item;
添加1个物理仿真元素

- (void)removeItem:(id )item;
移除1个物理仿真元素

UIGravityBehavior常见属性

@property (nonatomic, readonly, copy) NSArray* items;
添加到重力行为中的所有物理仿真元素

@property (readwrite, nonatomic) CGVector gravityDirection;
重力方向（是一个二维向量）

@property (readwrite, nonatomic) CGFloat angle;
重力方向（是一个角度，以x轴正方向为0°，顺时针正数，逆时针负数）

@property (readwrite, nonatomic) CGFloat magnitude;
量级（用来控制加速度，1.0代表加速度是1000 points /second²）

五、碰撞行为（UICollisionBehavior）

简介
可以让物体之间实现碰撞效果
可以通过添加边界（boundary），让物理碰撞局限在某个空间中

UICollisionBehavior边界相关的方法

- (void)addBoundaryWithIdentifier:(id )identifier forPath:(UIBezierPath*)bezierPath;
- (void)addBoundaryWithIdentifier:(id )identifier fromPoint:(CGPoint)p1 toPoint:(CGPoint)p2;
- (UIBezierPath*)boundaryWithIdentifier:(id )identifier;
- (void)removeBoundaryWithIdentifier:(id )identifier;
@property (nonatomic, readonly, copy) NSArray* boundaryIdentifiers;
- (void)removeAllBoundaries;

UICollisionBehavior常见属性

@property (nonatomic, readwrite) BOOL translatesReferenceBoundsIntoBoundary;
是否以参照视图的bounds为边界

- (void)setTranslatesReferenceBoundsIntoBoundaryWithInsets:(UIEdgeInsets)insets;
设置参照视图的bounds为边界，并且设置内边距

@property (nonatomic, readwrite) UICollisionBehaviorMode collisionMode;
碰撞模式（分为3种，元素碰撞、边界碰撞、全体碰撞）

@property (nonatomic, assign, readwrite) id  collisionDelegate;
代理对象（可以监听元素的碰撞过程）

六、捕捉行为（UISnapBehavior）

简介
可以让物体迅速冲到某个位置（捕捉位置），捕捉到位置之后会带有一定的震动

UISnapBehavior的初始化

- (instancetype)initWithItem:(id )item snapToPoint:(CGPoint)point;

UISnapBehavior常见属性

@property (nonatomic, assign) CGFloat damping;
用于减幅、减震（取值范围是0.0 ~ 1.0，值越大，震动幅度越小）

UISnapBehavior使用注意
如果要进行连续的捕捉行为，需要先把前面的捕捉行为从物理仿真器中移除

七、例子

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

/** 仿真器 */
@property (nonatomic, strong) UIDynamicAnimator *animator;

@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *redView;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *blueView;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
}

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    // -1.移除仿真行为
    [self.animator removeAllBehaviors];
    
    // 0.获取用户点击的点
    CGPoint point = [[touches anyObject] locationInView:self.view];
    
    // 1.创建捕捉行为
    UISnapBehavior *snap = [[UISnapBehavior alloc] initWithItem:self.redView snapToPoint:point];
    
    // 1.1.设置阻力系数(0~1)
    snap.damping = 1;
    
    // 2.将捕捉行为添加到仿真器中(一个仿真器中只能存在一个捕捉行为)
    [self.animator addBehavior:snap];
}

- (void)gravityAndCollision
{
    // 1.创建仿真行为,并且指定仿真元素
    // 1.1.重力行为
    UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] initWithItems:@[self.redView]];
    
    // 1.2.设置重力的方向(默认角度M_PI_2)
    // gravity.angle = 0;
    
    // 1.3.设置重力的大小
    // gravity.magnitude = 10.0;
    
    // 1.4.设置重力的向量值
    // gravity.gravityDirection = CGVectorMake(1.0, 3.0);
    
    // 1.2.碰撞行为
    UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc] initWithItems:@[self.redView, self.blueView]];
    // 1.2.1.设置碰撞边界
    collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;
    
    // 1.2.2.给碰撞行为添加一个边界
    CGPoint startPoint = CGPointMake(0, self.view.bounds.size.height * 2 / 3);
    CGPoint endPoint = CGPointMake(self.view.bounds.size.width, self.view.bounds.size.height * 2 / 3);
    [collision addBoundaryWithIdentifier:@"lineBoundary" fromPoint:startPoint toPoint:endPoint];
    // [collision removeBoundaryWithIdentifier:@"lineBoundary"];
    UIBezierPath *bezierPath = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(0, 0, self.view.bounds.size.width, self.view.bounds.size.width)];
    [collision addBoundaryWithIdentifier:@"bezierPath" forPath:bezierPath];
    
    // 2.将仿真行为添加到仿真器中
    [self.animator addBehavior:gravity];
    [self.animator addBehavior:collision];
}

#pragma mark - 懒加载代码
- (UIDynamicAnimator *)animator
{
    if (_animator == nil) {
        // 创建仿真器,并且指定仿真范围
        self.animator = [[UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView:self.view];
    }
    return _animator;
}

@end