iOS-贝塞尔曲线(UIBezierPath)详解(CAShapeLayer)

UIBezierPathUIKitCore Graphics框架中的一个类,使用UIBezierPath可以绘制各种简单的图形。

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我在上一篇文章中简单介绍了一下在UIView的- (void)drawRect:(CGRect)rect方法里面绘制图形。但是在实际使用的时候往往用的不多。本篇文章主要介绍一个关于CAShapeLayer的使用
我们会绘制一些常用的图形,以及图形动画。

今天我们将UIBezierPath结合CAShapeLayer使用。
CAShapeLayer和UIView里面的drawRect方法不一样,稍微有点麻烦,我们要先了解一些概念:

CAShapeLayer

先简单介绍一些CAShapeLayer:

  • CAShapeLayer继承自CALayer,因此,它具有CALayer的所有特性。但是,CAShapeLayer需要和贝塞尔曲线配合使用才有意义。

CAShapeLayer和drawRect比较:

  • CAShapeLayer:属于CoreAnimation框架,通过GPU来渲染图形,不耗费性能。
  • drawRect:属于Core Graphics框架爱,占用大量CPU,耗费性能。
CAShapeLayer属性列表简介
  • path : CGPathRef对象,图像形状的路径
  • fillColor:CGColorRef对象,图像填充颜色,默认黑色
  • strokeColor:边线的颜色
  • strokeStart,strokeEnd:CGFloat类型,表示画边线的起点和终点,范围是[0,1]。
  • lineWidth:边线的宽度
  • miterLimit:描边时使用的斜接限制。默认为10。
  • lineCap:线条终点的样式
  • lineJoin:线条拐点的样式
  • lineDashPhase:边线的起始位置,表现是一段空白
  • lineDashPattern:这是一个数组,表示设置边线的样式,默认是实线,数组中的数值依次表示虚线中,单个线段长度,一段空白长度,比如:@[2,3,4,5]表示:长度为2的线,后面长度为3的空白,后面长度为4的线,,长度为5的空白,以此类推,不断循环。

CAShapeLayer与UIBezierPath的关系

  1. 贝塞尔曲线给CAShapeLayer提供路径,CAShapeLayer在提供的路径中进行渲染。路径会闭环,绘制出shape。
  2. 贝塞尔曲线可以创建适量路径,UIBezierPath是一个CGPathRef的封装
  3. 用于CAShapeLayer的贝塞尔曲线作为path,其path是一个首尾相接的闭环的曲线,即使该贝塞尔曲线不是一个闭环的曲线

也就是说:将UIBezierPath对象转化为CGPathRef对象,赋值给CAShapeLayer的path属性,即可画出各种图形。

下面我们写几个常用的例子:
更详细的可以参考iOS-贝塞尔曲线(UIBezierPath)的使用(一)

折线

使用方法:

//折线
- (void)test1{
    
    // 创建一个路径对象
    UIBezierPath *linePath = [UIBezierPath bezierPath];
    // 起点
    [linePath moveToPoint:CGPointMake(100, 100)];
    // 其他点
    [linePath addLineToPoint:CGPointMake(200,200)];
    [linePath addLineToPoint:CGPointMake(230,130)];
     
    // 设置路径画布
    CAShapeLayer *lineLayer = [CAShapeLayer layer];
    lineLayer.bounds = CGRectMake(0, 0, 300, 300);
    lineLayer.position = CGPointMake(kScreenWidth/2, kScreenWidth/2);
    lineLayer.lineWidth = 3.0;
    lineLayer.strokeColor = [UIColor redColor].CGColor; //   边线颜色
    lineLayer.path = linePath.CGPath;
    lineLayer.fillColor = nil;   //  默认是black
    
    [self.bgView.layer addSublayer:lineLayer];
}

效果图如下:

折线
多边形

使用方法:


- (void)test2{
    
    UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPath];
    [path moveToPoint:CGPointMake(50, 100)];
    [path addLineToPoint:CGPointMake(150, 50)];
    [path addLineToPoint:CGPointMake(250, 100)];
    [path addLineToPoint:CGPointMake(250, 200)];
    [path addLineToPoint:CGPointMake(100, 200)];
    [path closePath]; // 最后一根线条,可以直接调此方法
      
    // 设置路径画布
    CAShapeLayer *lineLayer = [CAShapeLayer layer];
    lineLayer.bounds = CGRectMake(0, 0, 300, 300);
    lineLayer.position = CGPointMake(kScreenWidth/2, kScreenWidth/2);
    lineLayer.lineWidth = 3.0;
    lineLayer.strokeColor = [UIColor redColor].CGColor; //   边线颜色
    lineLayer.path = path.CGPath;
    lineLayer.fillColor = [UIColor yellowColor].CGColor;   //  默认是black
    
    [self.bgView.layer addSublayer:lineLayer];
    
}

效果图如下:


多边形
圆弧

使用方法


- (void)test3{
    UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithArcCenter:CGPointMake(200, 200) radius:100 startAngle:1.25 * M_PI endAngle:1.75 * M_PI clockwise:YES];
    [path addLineToPoint:CGPointMake(200, 200)];
    [path closePath];
   
    // 设置路径画布
    CAShapeLayer *lineLayer = [CAShapeLayer layer];
    lineLayer.bounds = CGRectMake(0, 0, 300, 300);
    lineLayer.position = CGPointMake(kScreenWidth/2, kScreenWidth/2);
    lineLayer.lineWidth = 3.0;
    lineLayer.strokeColor = [UIColor redColor].CGColor; //   边线颜色
    lineLayer.path = path.CGPath;
    lineLayer.fillColor = [UIColor yellowColor].CGColor;   //  默认是black
    lineLayer.lineCap = kCALineCapRound;
    lineLayer.lineJoin = kCALineJoinRound; //线条拐角
    [self.bgView.layer addSublayer:lineLayer];
}

效果图如下:


圆弧
小结:

大家可以看出来CAShapeLayer的使用基本和UIView里面的drawRect使用类似,首选创建UIBezierPath,将path赋值给CAShapeLayer即可。

所以其他的例子:园,椭圆,矩形,曲线等等,就不再一一距离了。

下面我们介绍一下mask

为已有视图画圆角

在项目中经常会有切圆角的情况,我们使用masksToBounds即可,结果就会给视图切四个圆角。
但是,当我们只需要切其中一个,或者两个圆角的时候怎么切呢?
关键在于:self.testView.layer.mask = lineLayer;

使用方法如下:

    self.testView.backgroundColor = [UIColor orangeColor];
    self.testView.frame = CGRectMake(100, 100, 200, 200);
    [self.view addSubview:self.testView];

- (void)test4{
      
    UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithRoundedRect:self.testView.bounds byRoundingCorners:UIRectCornerTopLeft | UIRectCornerTopRight cornerRadii:CGSizeMake(25, 25)];
    
    // 设置路径画布
    CAShapeLayer *lineLayer =  [[CAShapeLayer alloc] init];
    lineLayer.frame = self.testView.bounds;
    lineLayer.path = path.CGPath;
    
    [self.testView.layer addSublayer:lineLayer];
    self.testView.layer.mask = lineLayer;
    
}

效果如下:


切圆角
动画

我们什么时候会用到贝塞尔曲线呢?
最常见的是走势图,比如:记录最近一周的温度变化,每年度NBA排名趋势,等等。。。
比如:


趋势图

一般就是换一个折线即可。如果我们加上动画,那就更好看了,下面我们举个简单的例子:
先看效果图:


动画图

使用方法:

.h文件

@interface JJBezierAnimationView : UIView
- (void)setItemValues:(NSArray *)items;
@end

.m文件

#import "JJBezierAnimationView.h"
@interface JJBezierAnimationView()

@end

@implementation JJBezierAnimationView

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

- (void)setItemValues:(NSArray *)items{
    
    UIBezierPath *pAxisPath = [UIBezierPath bezierPath];
    CGFloat margin = 50;
    CGFloat w = 30;
    CGFloat h = 20;
    for (int i = 0; i < items.count; i ++) {
        NSString *str = items[i];
        CGFloat value = [str floatValue];
        CGPoint point = CGPointMake(margin + i * w, h * value+100);
        if (i == 0) {
            [pAxisPath moveToPoint:point];
        } else {
            [pAxisPath addLineToPoint:point];
        }
    }
   
    CAShapeLayer *pAxisLayer = [CAShapeLayer layer];
    pAxisLayer.lineWidth = 3;
    pAxisLayer.strokeColor = [UIColor redColor].CGColor;
    pAxisLayer.fillColor = [UIColor clearColor].CGColor;
    pAxisLayer.path = pAxisPath.CGPath;
    [self.layer addSublayer:pAxisLayer];
    
    CABasicAnimation *anmi = [CABasicAnimation animation];
    anmi.keyPath = @"strokeEnd";
    anmi.fromValue = [NSNumber numberWithFloat:0];
    anmi.toValue = [NSNumber numberWithFloat:1.0f];
    anmi.duration = 5;
    anmi.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
    anmi.autoreverses = NO;
    [pAxisLayer addAnimation:anmi forKey:@"stroke"];      
}
@end

调用方法:

    JJBezierAnimationView *bezierView = [[JJBezierAnimationView alloc] init];
    [bezierView setItemValues:@[@"1",@"4",@"3",@"2",@"8",@"6",@"2",@"8",@"5",@"7",@"4",@"6"]];
    [self.bgView addSubview:bezierView];
总结

本文简单介绍了CAShapeLayer的使用。
iOS-贝塞尔曲线(UIBezierPath)的基本使用和本篇文章介绍的都是很基础的使用,后面我们做一些小demo。

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