ios 绘图 CGContextRef

Paths中的几个重要元素

Points

void CGContextMoveToPoint (

   CGContextRef c,

   CGFloat x,

   CGFloat y

);

指定一个点成为current point

Quartz会跟踪current point一般执行完一个相关函数后，current point都会相应的改变.

Lines

相关的几个函数

void CGContextAddLineToPoint (

   CGContextRef c,

   CGFloat x,

   CGFloat y

);

创建一条直线，从current point到 (x,y)

然后current point会变成(x,y)

void CGContextAddLines (

   CGContextRef c,

   const CGPoint points[],

   size_t count

);

创建多条直线，比如points有两个点，那么会画两条直线 从current point到 (x1,y1),

然后是(x1,y1)到(x2,y2)

然后current point会变成points中的最后一个点

Arcs

两种方法创建弧度 第一种

void CGContextAddArc (

   CGContextRef c,     

   CGFloat x,                   //圆心的x坐标

   CGFloat y,   //圆心的x坐标

   CGFloat radius,   //圆的半径

   CGFloat startAngle,      //开始弧度

   CGFloat endAngle,   //结束弧度

   int clockwise               //0表示顺时针，1表示逆时针

);

假如想创建一个完整的圆圈，那么 开始弧度就是0 结束弧度是 2pi， 因为圆周长是 2*pi*r.

最后，函数执行完后，current point就被重置为(x,y).

还有一点要注意的是，假如当前path已经存在一个subpath，那么这个函数执行的另外一个效果是

会有一条直线，从current point到弧的起点

 

第二种

void CGContextAddArcToPoint (

   CGContextRef c,

   CGFloat x1, //端点1的x坐标

   CGFloat y1, //端点1的y坐标

   CGFloat x2, //端点2的x坐标

   CGFloat y2, //端点2的y坐标

   CGFloat radius //半径

);

原理：首先画两条线，这两条线分别是 current point to (x1,y1) 和(x1,y1) to (x2,y2).

这样就是出现一个以(x1,y1)为顶点的两条射线，

然后定义半径长度，这个半径是垂直于两条射线的，这样就能决定一个圆了，更好的理解看下图，不过个人认为下图所标的 tangent point 1的位置是错误的。

最后，函数执行完后，current point就被重置为(x2,y2).

还有一点要注意的是，假如当前path已经存在一个subpath，那么这个函数执行的另外一个效果是

会有一条直线，从current point到(x1,y1)

Curves

画曲线，一般是一条直线，然后定义几个控制点，使直线变弯曲。

三次曲线函数

void CGContextAddCurveToPoint  (

   CGContextRef c,

   CGFloat cp1x, //控制点1 x坐标

   CGFloat cp1y, //控制点1 y坐标

   CGFloat cp2x, //控制点2 x坐标

   CGFloat cp2y, //控制点2 y坐标

   CGFloat x, //直线的终点 x坐标

   CGFloat y //直线的终点 y坐标

);

假如第二个控制点（cp2x，cp2y）比（cp1x,cp1y） 更接近current point，那么会形成一个封闭的曲线

 

二次曲线函数

void CGContextAddQuadCurveToP oint (

   CGContextRef c,

   CGFloat cpx, //控制点 x坐标

   CGFloat cpy, //控制点 y坐标

   CGFloat x, //直线的终点 x坐标

   CGFloat y //直线的终点 y坐标

);

执行完函数貌似current point不会变化，没有具体测试过

 

 

Ellipses

void CGContextAddEllipseInRec t (

   CGContextRef context,

   CGRect rect //一矩形

);

如果矩形是一个正方形，那么画出来就是一个圆

执行完函数貌似current point不会变化，没有具体测试过

Rectangles

void CGContextAddRect (

   CGContextRef c,

   CGRect rect

);

一次性画出多个矩形

void CGContextAddRects (

   CGContextRef c,

   const CGRect rects[],

   size_t count

);

需要注意的是，画矩形有一些特别，current point没有发生变化

Creating a Path

调用函数 CGContextBeginPath 开始创建路径，线调用函数CGContextMoveToPoint设置起点

然后开始画自己想画的路径，注意一下几点:

1.Lines, arcs, and curves,是从current point开始的

2.假如想封闭一条路径，那么调用函数 CGContextClosePath 把当前点和起点连接起来

3.当在画 arcs的时候，Quartz会画一条线从current point 到 starting point

4.画矩形的时候不会有第三条那这样的的一条直线

5.创建完路径后，必须调用 painting 函数   fill or stroke the path，不然不会画上面东东在相应的设备上】

6.开始创建一个新的路径的时候，使用函数 CGContextBeginPath。

重复利用路径的相关函数和数据类型

CGPathCreateMutable 类似于 CGContextBeginPath

CGPathMoveToPoint 类似于 CGContextMoveToPoint

CGPathAddLineToPoint 类似于 CGContextAddLineToPoint

CGPathAddCurveToPoint 类似于 CGContextAddCurveToPoint

CGPathAddEllipseInRect 类似于 CGContextAddEllipseInRec t

CGPathAddArc 类似于 CGContextAddArc

CGPathAddRect 类似于 CGContextAddRect

CGPathCloseSubpath 类似于 CGContextClosePath

CGPathRef

CGMutablePathRef

用CGContextAddPath函数把一个路径添加到graphics context中

void CGContextAddPath (

   CGContextRef context,

   CGPathRef path

);

Painting a Path

Stroking ：画出路径

Filling ：填充路径的封闭区域

影响Stroking的参数

Line width

void CGContextSetLineWidth (

   CGContextRef c,

   CGFloat width

);

Line join：线转弯的时候的样式，比如圆滑的方式

void CGContextSetLineJoin (

   CGContextRef c,

   CGLineJoin join

);

   

Line cap：线的两端的样式，比如两端变的圆滑

void CGContextSetLineCap (

   CGContextRef c,

   CGLineCap cap

);

 

Miter limit：当Line join的模式是Miter join的时候，这个参数会有影响

void CGContextSetMiterLimit (

   CGContextRef c,

   CGFloat limit

);

Line dash pattern：虚线相关

void CGContextSetLineDash (

   CGContextRef c,

   CGFloat phase,

   const CGFloat lengths[],

   size_t count

);

 

Stroke color space

void CGContextSetStrokeColorS pace (

   CGContextRef c,

   CGColorSpaceRef colorspace

);

Stroke color

void CGContextSetStrokeColor (

   CGContextRef c,

   const CGFloat components[]

);

void CGContextSetStrokeColorW ithColor (

   CGContextRef c,

   CGColorRef color

);

Stroke pattern（和透明度相关）

void CGContextSetStrokePatter n (

   CGContextRef c,

   CGPatternRef pattern,

   const CGFloat components[]

);

Stroking的相关函数

Strokes当前path.

void CGContextStrokePath (

   CGContextRef c

);

Strokes 指定的 矩形.

void CGContextStrokeRect (

   CGContextRef c,

   CGRect rect

);

Strokes 指定的 矩形, 使用指定的宽度.

void CGContextStrokeRectWithW idth (

   CGContextRef c,

   CGRect rect,

   CGFloat width

);

Strokes 指定的椭圆.

void CGContextStrokeEllipseIn Rect (

   CGContextRef context,

   CGRect rect

);

Strokes 一些直线.

void CGContextStrokeLineSegme nts (

   CGContextRef c,

   const CGPoint points[],

   size_t count

);

决定是Stroking 还是Filling

void CGContextDrawPath (

   CGContextRef c,

   CGPathDrawingMode mode

);

Filling aPath

填充一个路径的时候，路径里面的子路径都是独立填充的。

假如是重叠的路径，决定一个点是否被填充，有两种规则

1, nonzero winding number rule:非零绕数规则，假如一个点被从左到右跨过，计数器+1，从右到左跨过，计数器-1，最后，如果结果是0，那么不填充，如果是非零，那么填充。

2, even-odd rule: 奇偶规则，假如一个点被跨过，那么+1，最后是奇数，那么要被填充，偶数则不填充，和方向没有关系。

 

Function	Description
CGContextEOFillPath	使用奇偶规则填充当前路径
CGContextFillPath	使用非零绕数规则填充当前路径
CGContextFillRect	填充指定的矩形
CGContextFillRects	填充指定的一些矩形
CGContextFillEllipseInRect	填充指定矩形中的椭圆
CGContextDrawPath	两个参数决定填充规则，kCGPathFill表示用非零绕数规则，kCGPathEOFill表示用奇偶规则，kCGPathFillStroke表示填充，kCGPathEOFillStroke表示描线，不是填充

Setting Blend Modes

设置当一个颜色覆盖上另外一个颜色，两个颜色怎么混合

默认方式是

result = (alpha * foreground) + (1 - alpha) * background

CGContextSetBlendMode :设置blend mode.

CGContextSaveGState :保存blend mode.

CGContextRestoreGState:在没有保存之前，用这个函数还原blend mode.

下面两张图，第一张是背景图，第二张是前景图，都是不透明的图片

 

Note:  这个规则也可以应用于图片，用函数：CGContextSetBlendMode 来设置

     

Normal Blend Mode

这个模式，就是默认的模式，前景图覆盖了背景图.

 

Multiply Blend Mode

调用函数CGContextSetBlendMode   的时候，使用参数  kCGBlendModeMultiply.

混合了两种颜色，最终的颜色都会比原先的两种颜色暗。

 

Screen Blend Mode

使用参数：kCGBlendModeScreen

把前景和背景图的颜色先反过来，然后混合，结果混合的地方比先前的颜色都要亮，前景图没有混合到得地方变成白色？

 

Overlay Blend Mode

使用参数kCGBlendModeOverlay

明亮取决于背景图

 

Darken Blend Mode

kCGBlendModeDarken

 

Lighten Blend Mode

kCGBlendModeLighten

 

Color Dodge Blend Mode

kCGBlendModeColorDodge

 

Color Burn Blend Mode

kCGBlendModeColorBurn

 

Soft Light Blend Mode

kCGBlendModeSoftLight

 

 Hard Light Blend Mode

kCGBlendModeHardLight

 

Difference Blend Mode

kCGBlendModeDifference

 

Exclusion Blend Mode

kCGBlendModeExclusion

 

Hue Blend Mode

kCGBlendModeHue

 

Saturation Blend Mode

kCGBlendModeSaturation

 

Color Blend Mode

kCGBlendModeColor

 

Luminosity Blend Mode

kCGBlendModeLuminosity

 

Clipping to a Path

这个用在，假如我们只想把图片的部分打印到屏幕的时候

CGContextBeginPath (context);

CGContextAddArc (context, w/2, h/2, ((w>h) ? h : w)/2, 0, 2*PI, 0);

CGContextClosePath (context);

CGContextClip (context);

---------------------------------------------------华丽分割线------------------------------------------

 

iphone中
主要通过下面的几个技术来绘图
OpenGL, Quartz, UIKit, or Core Animation

UIKit 是非线程安全的,所以最好把所有的绘图都放在主线程上执行
不管使用的哪个技术来绘图,所有的绘图都是在 UIView object 中进行, view决定绘图在那里进行

绘画周期
当一个view需要更新某一部分内容的时候,view会请求 drawRect: 方法
在view第一次请求drawRect方法的时候,传递的rectangle 参数一般是view的整个rectangle ,后续更新的时候,传递的一般是
需要更新的那部分rectangle 

在几种情况下,view会重新绘图
1。移动或者移除另外一个view
2。设置view的hidden 属性为NO, view重新出现
3。滚动view,当滚出或者滚进来的时候
4。明确的请求setNeedsDisplay和setNeedsDisplayInRect:方法

当请求了一个 drawRect:方法,view会标志自己已经被更新了,然后等待下一个更新请求的到达

坐标系统
current transformation matrix (CTM)
默认坐标原点是左上角
如果需要改变坐标系统
有两种方法
1。 CGContext Reference :http://developer.apple.com/iphone/library/documentation/GraphicsImaging/Reference/CGContext/Reference/reference.html#//apple_ref/doc/uid/TP30000950
2。 CGAffineTransform :http://developer.apple.com/iphone/library/documentation/GraphicsImaging/Reference/CGAffineTransform/Reference/reference.html#//apple_ref/c/tdef/CGAffineTransform

图形上下文(Graphics Contexts)
当请求drawRect:方法 ,view object会自动配置图形环境,作为环境的一部分,uiview会创建一个图形上下文(a CGContextRef opaque type)
图形上下文定义基本图形属性，如颜色，剪切区域，线的宽度和样式信息，字体信息，合成选项，等等。
也可以自己创建图形上下文用 CGBitmapContextCreate 或者 CGPDFContextCreate 函数
需要注意的是,自己创建的图形上下文的原点是在左下角
CGContextSetRGBStrokeCol or and CGContextSetRGBFillColor 两个函数设置当前的笔锋色和填充色.

iphone支持的图形格式
.png
.tiff, .tif
.jpeg, .jpg
.gif
.bmp, .BMPf
.ico
.cur
.xbm


绘画技巧
1。部分更新: 假如在 drawRect: 中,更新rectangle 中的部分
2。如果一个view中没有透明部分,那么把 opaque 属性设置为 YES,这样会省很多的cpu
3。如果一张png图片没有任何透明的部分,那么久删除alpha通道,这样渲染的时候会省很多功夫
4。滚动的时候重用table cells和views
5。正常情况下,在view请求 drawRect: 之前都会清除current context buffer,来更新相同区域.如果在滚动的时候,反复的清除,
很浪费时间,这样的话就把view的clearsContextBeforeDrawi ng 设置成NO.
6。在绘图的时候,尽量少的图形状态改变.因为改变绘图状态需要window的server

提高图片质量
1。首选png图片格式
2。使用图片的时候,尽量的不要去改变大小,假如需要使用这个图片在很多地方,那么尽量使用和他们比较接近的图片大小的图片

Quartz 是Core Graphics的心脏, 主要提供以下东西
Graphics contexts
Paths
Images and bitmaps
Transparency layers
Colors, pattern colors, and color spaces
Gradients and shadings
Fonts
PDF content
更 多的详细内容在:http://developer.apple.com/iphone/library/documentation /CoreGraphics/Reference/CoreGraphics_Framework/index.html#//apple_ref/doc/uid/TP40007127

UIKit 是在Quartz的基本功能上的封装.他主要提供以下类
1。UIImage
2。UIColor
3。UIFont
4。UIScreen
5。生成png或者jpeg,用UIImage表现出来的函数
6。画矩形,和剪裁绘图区域的函数
7。改变和获取当前的图形上下文
更 多的内容在:http://developer.apple.com/iphone/library/documentation/UIKit /Reference/UIKit_Framework/index.html#//apple_ref/doc/uid/TP40006955

配置图形上下文
在drawRect:中,view已经自动的为我们创建了图形上下文,我们可以通过函数UIGraphicsGetCurrentCont ext 获取.

 
图形上下文使用堆栈来保存图像状态,CGContextSaveGState函数保存当前图像状态
CGContextRestoreGState函数来回到前面的版本

图片的绘画和创建
下面的几个场景,最好使用下面的方法
1>当view中只有一张图片,那么使用UIImageView 来加载图片
2>用代码创建一张图片
两种方法,
1， 先用UIGraphicsBeginImageCont ext 创建一个基于图片的图形上下文
画好图形后,用UIGraphicsGetImageFromCu rrentImageContext 函数,生成图片
画完,最后用UIGraphicsEndImageContex t 关闭图形上下文
2。用CGBitmapContextCreate 创建图形上下文,
在上面画图片,用CGBitmapContextCreateIma ge 创建CGImageRef 
最后用CGImageRef来创建 UIImage 
3>把一张图片保存为jpg或者png
加载一张图片,然后用UIImageJPEGRepresentatio n 或者UIImagePNGRepresentation  函数获取加载的图片的NSData ,然后用
NSData生成png或者jpg 

创建和绘制路径
一个路径是一个二维几何场景,
UIKit 中包含 UIRectFrame UIRectFill 这 两个方法来创建简单的路径,比如矩形.
Core Graphics中还包含了椭圆,等等.
CGContextBeginPath 来创建一个基于路径的图形上下文,然后开始创建路径
完事后,生成 CGPathRef 或者 CGMutablePathRef 
最后用CGContextStrokePath 和CGContextFillPath 填充颜色.