自动布局（autolayout）环境下图片编辑器的实现

hi,all:

在经过了一番犹豫之后，我决定将我自己做的这个小APP的源码公布给大家：

其出发点是和大家一起学习iOS开发，仅供学习参考之用。之前代码是托管与gitlab

上的，今天我将其pull到github上来了，大家可以自行下载：git clone [email protected]:lihux/twentyThousandTomatoes.git没有安装git或者不会用的童鞋，

请猛戳github地址：https://github.com/lihux/twentyThousandTomatoes，进去之后选

择download zip下载即可。

         在大部分APP（尤其是社交类的，如qq）经常会有更换头像的场景：点击用户

加载头像，加载出系统图片，用户点击选中某张图片之后，可以对图片进行放缩和

拖动，已更改圆形裁剪框圈定的图片部分。如下图即为qq的头像选取编辑界面：

图1.qq照片编辑界面

        界面中可以对图片进行放大、缩小，拖动，白色圆环区域表示点击确定时将要

裁剪的范围。留意上图的动画，qq总是能够确保圆环完全被图片所覆盖，如果拖动

或者放缩使得图片以外的黑色区域进入了圆环，图片会自动弹回刚好能够完全覆盖

的状态，鉴于CSDN上传图片2M的限制，上面的gif图很短，感兴趣的同学可以打开

QQ自己体验一把（在修改个人头像功能中）。

        现在我们也要实现一个类似功能的界面，并且是在autolayout环境下，同时支

持横竖屏，这比QQ的图片选取页面又复杂了一些：QQ只支持竖屏的情况，不需要

考虑横屏时的情况和横竖屏切换的问题。下面详细讨论。

一、预期效果

        用户从相册或者相机中选取/拍摄一张照片，加载到图片编辑界面，用户可以拖

动、放缩照片，使圆形选取框中截图到合适的图像作为用户头像。效果图如下图所

示：

        用户在拖动、放缩时要保证圆环区域全部被图片所覆盖，这样才能确保裁剪出

来的照片刚好能够撑满整个圆形区域。同时，因为我们支持横屏布局，因此还要确保

竖屏切换横屏（或者反之）之后，圆环仍在正确的区域。

    

图2.竖屏效果 

图3.横屏效果

          整个界面满足了上述用户交互需求之外，还要在用户点击确定的时候，将圆

形区域的图片裁剪下来，实现图片编辑的功能。

二、实现细节

        2.1基本思路

        在实现上，这个页面可以分为两大块：一块是scrollview的设置：contentSize、

contentInset、zoomScale等等；另一块是剪切框的实现（白色圆环、外围半透明蒙

层），以及横竖屏切换时剪切框如何变化等；而这两块又不是完全独立的：scrollview

的很多交互都依赖于剪切框：最小放缩不能小于剪切框、移动不能超出剪切框的范

围等。可以认为，scrollview的属性依赖于剪切框的属性。而剪切框在横屏或者竖屏

的时候大小位置是保持不变的，因此，我们很自然的得到这样一个思路:先确定剪切

框，横竖屏都没问题了，再通过剪切框确定scrollview。

2.2剪切框的实现

        从图二中可以看出剪切框是一个比较特殊的界面：圆形虚线框内部是完全透明

的（clearColor or alpha = 0），而外围的填充部分则是半透明效果（blackColor and

alpha = 0.2），常规的通过view的嵌套设置alpha、backgroundColor和layer.cornerRadius

是不行的，因为view的alpha属性具有“遗传性”：父view的alpha将直接作用于所有

的子view上去，这时我们就要考虑通过更底层的绘图方式直接在一个view上完成剪

切框的绘制工作。

        我们在storyboard中添加一个view(称之为：maskView)，添加约束使其和scrollview

大小、尺寸完全保持一致。将这个view的class改为TTPhotoMaskView：一个我们

定制的view，在其drawRect方法中，绘制剪切框，绘制示意图如下：

图4.剪切框绘制

        1.绘制两条封闭的线，一条是方形的，刚好覆盖整个view的边界，还一条是圆

形的虚线裁剪框；

        2.使用奇偶原则对这两条封闭曲线进行色彩填充，使得方框和圆形框之间的区域

填充（黑色，alpha=0.2），而圆形框内部不进行填充（透明）。

        具体实现代码如下：

-(void)drawRect:(CGRect)rect
{
    CGFloat width = rect.size.width;
    CGFloat height = rect.size.height;
    //pickingFieldWidth:圆形框的直径
    CGFloat pickingFieldWidth = width < height ? (width - kWidthGap) : (height - kHeightGap);
    CGContextRef contextRef = UIGraphicsGetCurrentContext();
    CGContextSaveGState(contextRef);
    CGContextSetRGBFillColor(contextRef, 0, 0, 0, 0.35);
    CGContextSetLineWidth(contextRef, 3);
    //计算圆形框的外切正方形的frame：
    self.pickingFieldRect = CGRectMake((width - pickingFieldWidth) / 2, (height - pickingFieldWidth) / 2, pickingFieldWidth, pickingFieldWidth);
    //创建圆形框UIBezierPath:
    UIBezierPath *pickingFieldPath = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:self.pickingFieldRect];
    //创建外围大方框UIBezierPath:
    UIBezierPath *bezierPathRect = [UIBezierPath bezierPathWithRect:rect];
    //将圆形框path添加到大方框path上去，以便下面用奇偶填充法则进行区域填充：
    [bezierPathRect appendPath:pickingFieldPath];
    //填充使用奇偶法则
    bezierPathRect.usesEvenOddFillRule = YES;
    [bezierPathRect fill];
    CGContextSetLineWidth(contextRef, 2);
    CGContextSetRGBStrokeColor(contextRef, 255, 255, 255, 1);
    CGFloat dash[2] = {4,4};
    [pickingFieldPath setLineDash:dash count:2 phase:0];
    [pickingFieldPath stroke];
    CGContextRestoreGState(contextRef);
    self.layer.contentsGravity = kCAGravityCenter;
}

        现在再来考虑如何处理横竖屏的问题：我们的剪切框是直接通过UIView的drawRect

方法直接手绘上去的，因此无法通过自动布局（autolayout）对剪切框进行重新布局。

解决的办法是在屏幕发生横竖屏切换的时候重新绘制圆形剪切框。在iOS8中不再使

用willRotateToInterfaceOrientation:(UIInterfaceOrientation)toInterfaceOrientation 

duration:(NSTimeInterval)duration来获取屏幕旋转事件了，iOS8以后的使用新的

willTransitionToTraitCollection:(UITraitCollection *)newCollection 

withTransitionCoordinator:(id<UIViewControllerTransitionCoordinator>)coordinator

来代替。因此我们在这个方法中，强制裁剪框重绘（maskview）：

#pragma mark - UIContentContainer protocol
- (void)willTransitionToTraitCollection:(UITraitCollection *)newCollection withTransitionCoordinator:(id)coordinator
{
    [super willTransitionToTraitCollection:newCollection withTransitionCoordinator:coordinator];
    [self.maskView setNeedsDisplay];
}

        这样我们的剪切框就顺利完成了，接下来我们来设置scrollview，使其满足我

们的交互预期。

2.3scrollview的设置

        首先来看一下整个view的层级结构：scrollview有一个撑满整个scrollview的

imageView作为scrollview的content view，在scrollView之上盖着一个剪切框的view

（mask view），这三个view都通过约束保持和根view的bounds一致。

图5.view的层级结构

        上面提到，scrollview的各种属性的设置都要依赖于手绘出的剪切框。而圆形

剪切框的位置、大小在每次转屏之后可能发生变化，因此我们必须要在每次maskView

的drawRect方法调用之后都重新调整一下scrollview的属性。因此我们在maskView

中添加一个代理，将这个代理设置为maskview所在的viewController，每次当重绘

发生后就通过代理方法通知viewcontroller调整scrollview的各项属性：

//  TTPhotoMaskView.h
@protocol TTPhotoMaskViewDelegate 

- (void)pickingFieldRectChangedTo:(CGRect) rect;

@end

@interface TTPhotoMaskView : UIView

@property (nonatomic, weak) id  delegate;

@end

        在maskView的drawRect方法中添加：其中pickingFieldRect即为圆环剪切框

的“frame”，包含其相对于maskView的origin和size信息。

    if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(pickingFieldRectChangedTo:)]) {
        [self.delegate pickingFieldRectChangedTo:self.pickingFieldRect];
    }

        接下来就是在我们的viewController中实现pickingFieldRectChangedTo方法，

调整scrollView:

#pragma mark - TTPhotoMaskViewDelegate
- (void)pickingFieldRectChangedTo:(CGRect)rect
{
    self.pickingFieldRect = rect;
    CGFloat topGap = rect.origin.y;
    CGFloat leftGap = rect.origin.x;
    self.scrollView.scrollIndicatorInsets = UIEdgeInsetsMake(topGap, leftGap, topGap, leftGap);
    //step 1: setup contentInset
    self.scrollView.contentInset = UIEdgeInsetsMake(topGap, leftGap, topGap, leftGap);

    CGFloat maskCircleWidth = rect.size.width;
    CGSize imageSize = self.originImage.size;
    //setp 2: setup contentSize:
    self.scrollView.contentSize = imageSize;
    CGFloat minimunZoomScale = imageSize.width < imageSize.height ? maskCircleWidth / imageSize.width : maskCircleWidth / imageSize.height;
    CGFloat maximumZoomScale = 5;
    //step 3: setup minimum and maximum zoomScale
    self.scrollView.minimumZoomScale = minimunZoomScale;
    self.scrollView.maximumZoomScale = maximumZoomScale;
    self.scrollView.zoomScale = self.scrollView.zoomScale < minimunZoomScale ? minimunZoomScale : self.scrollView.zoomScale;

    //step 4: setup current zoom scale if needed:
    if (self.needAdjustScrollViewZoomScale) {
        CGFloat temp = self.view.bounds.size.width < self.view.bounds.size.height ? self.view.bounds.size.width : self.view.bounds.size.height;
        minimunZoomScale = imageSize.width < imageSize.height ? temp / imageSize.width : temp / imageSize.height;
        self.scrollView.zoomScale = minimunZoomScale;
        self.needAdjustScrollViewZoomScale = NO;
    }
}

        下面来详细解析一下上面每一步设置的作用，首先以一张苹果官方文档（Scroll

 View Programming Guide for iOS）上的图片来简单看一下contentSize和contentInset

的意义和作用：

图6.UIScrollView的contentSize和contentInset属性示意图

        contentSize是你在scrollView中要展示的内容（content）的大小，具体值要根

据content的尺寸而定，我们这里是要完整的无压缩的展示一个图片的内容，因此这里

在step 2中将contentSize设为图片（image.size）的size同等大小。

        contentInset可以理解为展示内容的上下左右“留白”的间距，默认值为（0，0，

0，0），contentInset所标示的留白加上contentSize才是一个scrollView所能滑动的

全部区域。这里我们不想让content（图片）的滑动区域超出圆形剪切框的位置，可以

通过巧妙的讲剪切框圆环和view的上下左右边缘的间距作为scrollView的contentInset，

这就是step 1做的事情，它确保了手指在图片上拖动的时候圆形剪切框总能填满图片

的内容。

        scrollView对于放大缩小的支持非常简单，你只需设置放缩的最大和最小倍数，

然后在代理函数(UIView *)viewForZoomingInScrollView:(UIScrollView *)scrollView

中返回要缩放的view即可。这里主要需要确定的时scrollview的最小缩放尺寸，以满

足当放缩到最小时刚好图片较短的一个维度（长或者宽）和圆形剪切框相切，这是能

够放缩的最小值，因为如在在缩小图片就无法填满剪切框了：

图7.放缩到最小时，剪切框必须要和较短的一边相切

        step 4只在viewDidLoad的时候执行，也即第一次进入图片编辑页面的时候，

需要强制调整一下scrollview的当前zoomScale，使得图片在一个合适的尺寸显示

出来。

        至此，整个功能完成，运行一下程序，看一下效果，达到了预期：

图8.转屏效果

        图9.拖动和缩放

三、总结

        将图片加载进scrollview，对其放缩、拖动然后裁剪其中一部分是图片编辑器

的主要功能，看似简单的功能需求，细究起来却处处是坑，必须要深入的思考其中

的每一个细节，利用好UIView的drawRect方法，结合使用scrollview的特性方能得以

实现。

        本示例主要有以下两点值得关注：

        1.圆形剪切框的实现，以及在autolayout环境下旋转屏后剪切框的处理；

        2.scrollView的属性设置，必须要结合所加载图片的实际尺寸、圆形剪切框的位置

和大小信息来动态的调整scrollView的contentSize、contentInset等属性。