iOS中粒子发射(封装下雨，下雪，喷火等特效)

在iOS中实现粒子特效，有对应的的属性CAEmitterLayer，它是Layer的子类，用它来实现粒子特效不会怎么占用资源，从而去影响UI的流程性。
粒子CAEmitterLayer发射器的基本属性

//是否允许在规定的范围内
@property BOOL masksToBounds;

//发射器的形状
//kCAEmitterLayerPoint 点的形状，粒子从一个点发出
//kCAEmitterLayerLine 线的形状，粒子从一条线发出
//kCAEmitterLayerRectangle 矩形形状，粒子从一个矩形中发出
//kCAEmitterLayerCuboid 立方体形状，会影响z平面的效果
//kCAEmitterLayerCircle 圆形，粒子会在圆形范围发射
//kCAEmitterLayerSphere 球形
@property(copy) NSString *emitterShape;

//发射器的发射模式
//kCAEmitterLayerPoints 从发射器中发出
//kCAEmitterLayerOutline 从发射器边缘发出
//kCAEmitterLayerSurface 从发射器表面发出
//kCAEmitterLayerVolumen 从发射器中点发出
@property(copy) NSString *emitterMode;

// 发射器的尺寸大小
@property CGSize emitterSize;

//发射器在xy平面的中心位置
@property CGPoint emitterPosition;

//发射器在Z平面的位置
@property CGFloat emitterZPosition;

粒子的属性，也就是特效，需要用到CAEmitterCell这个类

//类方法创建发射单元
+ (instancetype)emitterCell;

//粒子的创建速率
@property float birthRate;

//粒子的生存时间
@property float lifetime;

//粒子的生存时间容差
@property float lifetimeRange;

//粒子在Z轴方向的发射角度
@property CGFloat emissionLatitude;

//粒子在xy平面的发射角度
@property CGFloat emissionLongitude;

//粒子发射角度的容差
@property CGFloat emissionRange;

//粒子的速度
@property CGFloat velocity;

//粒子速度的容差
@property CGFloat velocityRange;

//x，y，z三个方向的加速度
@property CGFloat xAcceleration;
@property CGFloat yAcceleration;
@property CGFloat zAcceleration;

//缩放大小，缩放容差和缩放速度
@property CGFloat scale;
@property CGFloat scaleRange;
@property CGFloat scaleSpeed;

//旋转度与旋转容差
@property CGFloat spin;
@property CGFloat spinRange;

//
@property CGColorRef color;

//粒子在rgb三个色相上的容差和透明度的容差
@property float redRange;
@property float greenRange;
@property float blueRange;
@property float alphaRange;

//粒子在RGB三个色相上的变化速度和透明度的变化速度
@property float redSpeed;
@property float greenSpeed;
@property float blueSpeed;
@property float alphaSpeed;

//渲染粒子，可以设置为一个CGImage的对象
@property(strong) id contents;

//渲染的范围
@property CGRect contentsRect;

好，接下来我们看一下他的基本用法。

    //创建出layer
    CAEmitterLayer *emitterLayer = [CAEmitterLayer layer];//遍历构造器创建
    //给定尺寸
    emitterLayer.frame = CGRectMake(100, 100, 100, 100);
    //显示边框
    emitterLayer.borderWidth = 1.f;
    //发射点
    emitterLayer.emitterPosition = CGPointMake(0, 0);
    
//    emitterLayer.masksToBounds = YES;
    
    //发射模式
    emitterLayer.emitterMode = kCAEmitterLayerSurface;
    //发射形状
    emitterLayer.emitterShape = kCAEmitterLayerLine;
    
    [self.view.layer addSublayer:emitterLayer];
    
    CAEmitterCell *cell = [CAEmitterCell emitterCell];
    //粒子产生率
    cell.birthRate = 1.f;
    //粒子生命周期
    cell.lifetime = 120.f;
    //速度值
    cell.velocity = 10;
    //速度值的微调值
    cell.velocityRange = 3.f;
    //y轴加速度
    cell.yAcceleration = 2.f;
    //发射角度
    cell.emissionRange = 0.5 *M_1_PI;
    //设置粒子颜色
//    cell.color = [UIColor blueColor].CGColor;
    
    cell.contents = (__bridge id _Nullable)([UIImage imageNamed:@"234"].CGImage);
    //让CAEmitterCell与CAEmitterLayer产生关系
    emitterLayer.emitterCells = @[cell];

然后运行后得到的效果如下：

caotu.gif

CAEmitterLayer基本的使用也就这样，但为了避免繁琐的设置，我们将CAEmitterLayer封装成一个较为通用的父类供子类使用。

首先创建一个继承UIView的视图CAEmitterLayerView，由于此view默认创建的隐式layer不是CAEmitterLayer，所以我们需要在CAEmitterLayerView.m中重写layerClass方法，返回CAEmitterLayer。由于CAEmitterLayer含有非常多的属性要设置，如果都写在CAEmitterLayerView.h中的话，会显得非常的繁琐，所以在这里我们写set和get方法，通过这个方法，当我们需要使用哪个属性的时候，再在子类中进行调用即可。CAEmitterLayerView的代码如下：
CAEmitterLayerView.h

@interface CAEmitterLayerView : UIView
//模仿setter，getter方法
- (void)setEmitterLayer:(CAEmitterLayer *)layer;
- (CAEmitterLayer *)emitterLayer;

//显示出当前view
- (void)show;
//隐藏
- (void)hide;
@end

CAEmitterLayerView.m

@interface CAEmitterLayerView() {
    CAEmitterLayer *_emitterLayer;
}

@end

@implementation CAEmitterLayerView
+(Class)layerClass {
    return [CAEmitterLayer class];
}

- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame {
    self = [super initWithFrame:frame];
    if (self) {
        _emitterLayer = (CAEmitterLayer *)self.layer;
    }
    return self;
}

- (void)setEmitterLayer:(CAEmitterLayer *)layer {
    _emitterLayer = layer;
}

- (CAEmitterLayer *)emitterLayer {
    return _emitterLayer;
}

- (void)show {

}

- (void)hide {

}

好了，通过这种方法，我们在项目中倘若要设计下雨或者下雪等效果时候，只需要继承该CAEmitterLayerView，然后在子类中实现对应的效果即可。

1.下雪效果
首先创建一个CAEmitterLayerView的子类视图SnowView，在.m中的代码如下

- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame {
    self = [super initWithFrame:frame];
    if (self) {
        [self setup];
    }
    return self;
}

- (void)setup {
 //初始化一些参数
    self.emitterLayer.masksToBounds = YES;
    self.emitterLayer.emitterShape = kCAEmitterLayerLine;
    self.emitterLayer.emitterMode = kCAEmitterLayerSurface;
    self.emitterLayer.emitterSize = self.frame.size;
    self.emitterLayer.emitterPosition = CGPointMake(self.bounds.size.width / 2.f, -20);
}

- (void)show {
   //配置
    CAEmitterCell *snowFlake = [CAEmitterCell emitterCell];
    snowFlake.birthRate = 1.f;
    snowFlake.speed = 10.f;
    snowFlake.velocity = 2.f;
    snowFlake.velocityRange = 10.f;
    snowFlake.yAcceleration = 10.f;
    snowFlake.emissionRange = 0.5 * M_PI;
    snowFlake.spinRange = 0.25 * M_PI;
    snowFlake.contents = (__bridge id _Nullable)([UIImage imageNamed:@"234"].CGImage);
    snowFlake.color = [UIColor redColor].CGColor;
    snowFlake.lifetime = 180.f;
    snowFlake.scale = 0.5;
    snowFlake.scaleRange = 0.3;
    
    //添加动画
    self.emitterLayer.emitterCells = @[snowFlake];
}

下雪模型已搭建好，然后在我们的控制器中导入SnowView

    SnowView *sView = [[SnowView alloc] initWithFrame:CGRectMake(100, 400, 100, 100)];
    [self.view addSubview:sView];
    [sView show];

效果如下：

snow.gif

2.下雨效果
创建一个CAEmitterLayerView的子类视图RainView，在.m中的代码如下

- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame {
    self = [super initWithFrame:frame];
    if (self) {
        [self setup];
    }
    return self;
}

- (void)setup {
    self.emitterLayer.masksToBounds = YES;
    self.emitterLayer.emitterShape = kCAEmitterLayerLine;
    self.emitterLayer.emitterMode = kCAEmitterLayerSurface;
    self.emitterLayer.emitterSize = self.frame.size;
    self.emitterLayer.emitterPosition
    = CGPointMake(self.bounds.size.width / 2.f, -20);
}

- (void)show {
    CAEmitterCell *rainFlake = [CAEmitterCell emitterCell];
    rainFlake.birthRate = 25.f;
    rainFlake.speed = 10.f;
    rainFlake.velocity = 10.f;
    rainFlake.velocityRange = 10.f;
    rainFlake.yAcceleration = 1000.f;
    rainFlake.contents = (__bridge id _Nullable)([UIImage imageNamed:@"234"].CGImage);
    rainFlake.color = [UIColor blackColor].CGColor;
    rainFlake.lifetime = 7.f;
    rainFlake.scaleRange = 0.f;
    rainFlake.scale = 0.2f;
    //添加动画
    self.emitterLayer.emitterCells = @[rainFlake];
}

效果如下(图片可以切长点，我在这里没改图片，看着效果并没那么好)：

rain.gif

3.火焰
创建一个CAEmitterLayerView的子类视图fireView，在这里设置了两个CAEmitterCell(特效)，在.m中的代码如下

- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame {
    self = [super initWithFrame:frame];
    if (self) {
        [self setup];
    }
    return self;
}

- (void)setup {
    self.emitterLayer.masksToBounds = YES;
    self.emitterLayer.renderMode = kCAEmitterLayerAdditive;
    self.emitterLayer.emitterSize = CGSizeMake(self.bounds.size.width - 100, 20);
    self.emitterLayer.emitterPosition
    = CGPointMake(self.bounds.size.width / 2.f, self.bounds.size.height - 20);
}

- (void)show {
    //火焰
  CAEmitterCell * fire = [CAEmitterCell emitterCell];
    fire.birthRate=800;
    fire.lifetime=2.0;
    fire.lifetimeRange=1.5;
    fire.color=[[UIColor colorWithRed:0.8 green:0.4 blue:0.2 alpha:0.1]CGColor];
    fire.contents=(id)[[UIImage imageNamed:@"fire"]CGImage];
    
    fire.velocity=160;
    fire.velocityRange=80;
    fire.emissionLongitude=M_PI+M_PI_2;
    fire.emissionRange=M_PI_2;
    
    
    
    fire.scaleSpeed=0.3;
    fire.spin=0.2;
    
    //烟雾
    CAEmitterCell * smoke = [CAEmitterCell emitterCell];
    smoke.birthRate=400;
    smoke.lifetime=3.0;
    smoke.lifetimeRange=1.5;
    smoke.color=[[UIColor colorWithRed:1 green:1 blue:1 alpha:0.05]CGColor];
    smoke.contents=(id)[[UIImage imageNamed:@"smoke"]CGImage];
    
    smoke.velocity=250;
    smoke.velocityRange=100;
    smoke.emissionLongitude=M_PI+M_PI_2;
    smoke.emissionRange=M_PI_2;
    
    self.emitterLayer.emitterCells = [NSArray arrayWithObjects:smoke,fire, nil];
}

效果如下：

fire.gif