CoreText中坐标转换的一些理解

引言

学习CoreText,最初的想法是写一个杂志类的应用,因为对网易和zarca应用一些技术的疑问,所以,自己有了很强的兴趣欲和钻研欲,开始这段有点不顺的学习过程。

难题

1、对CGContextRef的CTM不理解,观念导致很多东西没有正确的理解。
2、对NS的了解不多,一些文字绘制方面的座标系问题让自己很迷惑。
3、对CoreText麻烦的API严重不适应。

关于CTM

CTM,Context Translate Matrix。 它是把要绘制的上下文以一个叫做Matrix的东西来表示,可以简单地想作,绘制的上下文的每一个点都映射在Matrix上,你在Matrix上的操作都会使得上下文上的点产生相应的变动。如放大、旋转、移动。

在一般的教程里面,为了达到旋转或放大缩小的目的,一般都会先改变这个上下文,如:

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CGContextTranslateCTM(context, 0, self.bounds.size.height); CGContextScaleCTM(context, 1.0f, -1.0f);  // some draw code // .... 

然后进行绘图操作。那么这个绘图操作是怎么做的呢?这个对Matrix的操作,为什么是放在前面而不是放在后面,为什么放在后面又没有效果呢?不是说改变Matrix就会改变上面的映射的所有点呢?这些常规的逻辑思维使得问题越发无法理解和解决。那么我们先从context来了解。

一般情况也,我们总是认为context就是画布,所有的matrix旋转都是针对画布的旋转,虽然这样的理解是错误的,但是得到的结果却是正确的,但是如果在一些稍复杂的坐标系转换时,或者更改matrix时在之前或之后的理解时,这样理解就会得到难得理解的结果。

其实context说的是绘画人所处的角度上下文。如下图,默认的情况下,绘画人的角度是正对着画布的:

CoreText中坐标转换的一些理解

画布是白色的,而我则是在左上角用一个黄色的三角形来标识它的左上角,使用left top来标识context的左上角,而绘画人是黄色的圆形。

要记着!!画布无论怎么样都是正对着屏幕的,它不会旋转,或者放大缩小,或者移动。

那么为什么又看起来我放大了或者移动了呢?其实移动的是你的context,也就是你所处的context视角,我举个例子,比方说我要旋转180度在左上角写一个“abcdefg”。

首先,我要先旋转180度:

CoreText中坐标转换的一些理解

然后,我在左上角写上“abcdefg”:

CoreText中坐标转换的一些理解

然后重置context:

CoreText中坐标转换的一些理解

可以看到,我们改变context只是改变了自己面对画布的角度,而画布仍然是正对着屏幕的,自己始终以context的左上角为自己角度的左上角,而不是以画布的左上角为左上角,也就是说,这时绘画时的座标(0,0)是你旋转后context的left top,而不是画布 的左上角,记着这一点很重要。

所以,在绘画的时候,其实是倒着画在了画布的右下角上。而重置context,则是把自己正对着画布而已。这也就说清了为什么是在使用matrix更改context之后进行绘图有效(把自己面对画布的角度先调整了),而不是在画了之后再调整(因为你都画完了,再调整自己的角度还有什么用?)。

正确理解使用matrix更改context的方式很重要,因为这涉及到坐标系的问题,之后的CoreText相当讨论会讲到一个例子。

关于NS座标系

NS坐标系是以左下角为(0,0),与iOS的坐标系在Y上是相反的,所以,在iOS进行CoreText进行绘图或文字的时候,X方向是一致的,但是Y则是倒过来的。如下图:

CoreText中坐标转换的一些理解

那么怎么办呢?想想,仔细看上面这张图,貌似像是正常方向的倒影,但是水平线却在最上面。嗯,挪下来,然后再反过来,看一下效果。如下图:

CoreText中坐标转换的一些理解

效果:

CoreText中坐标转换的一些理解

效果果然如图所示,好!!

可是是不是就这样完了呢?不是,还有一个更为重要的问题,这个时候,进行了两次的转换matrix,context的left top在哪里呢?

根据之前的理论,那得让自己先把自己向下移,然后把头倒过来,OK,这下明白了,这下画布的左下角变成了context的左上角,别的都没变。这时,当你在(20, 20)画一个长方形,其实就是画布的(20, canvas.height - 20 + rect.size.height)的位置上画了个长方形,而且是倒过来的。

仔细想想这个,有趣的事情还有很多,因为按照自己看过本文之前的理论,可能会非常惊讶为什么得到的结果和自己想的不一样,一直以为是在(20, 20)处画一个长方形,结果却刚好相反,这就是没有理解context及matrix的正确含义所致。

 

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