Quartz 2D简单介绍
一、什么是Quartz2D
Quartz 2D是⼀个二维绘图引擎,同时支持iOS和Mac系统。
我们可以使用Quartz 2D API 来实现许多功能，如基本路径的绘制、透明度、描影、绘制阴影、透明层、颜色管理、反锯齿、PDF文档生成和PDF元数据访问。在需要的时候，Quartz 2D还可以借助图形硬件的功能。
Quartz 2D能完成的工作：
绘制图形 : 线条\三角形\矩形\圆\弧等
绘制文字
绘制\生成图片(图像)
读取\生成PDF
截图\裁剪图片
自定义UI控件
涂鸦\画板
手势解锁
二、Quartz2D在iOS开发中的价值
为了便于搭建美观的UI界面,iOS提供了UIKit框架,⾥⾯有各种各样的UI控件
UILabel:显⽰文字
UIImageView:显示图片
UIButton:同时显示图片和⽂字(能点击)
利⽤UIKit框架提供的控件,拼拼凑凑,能搭建和现实一些简单、常见的UI界⾯
但是,有些UI界面极其复杂、⽽且⽐较个性化,⽤普通的UI控件无法实现,这时可以利用Quartz2D技术将控件内部的结构画出来,自定义控件的样子
其实,iOS中⼤部分控件的内容都是通过Quartz2D画出来的
因此,Quartz2D在iOS开发中很重要的⼀个价值是:自定义view(自定义UI控件)
三.Quartz2D须知
Quartz2D的API是纯C语⾔言的
Quartz2D的API来自于Core Graphics框架
需要导入CoreGraphics.framework
数据类型和函数基本都以CG作为前缀
CGContextRef
CGPathRef
CGContextStrokePath(ctx);
四、图形上下文
图形上下文(Graphics Context):是一个CGContextRef类型的数据
图形上下文的作用:
(1)保存绘图信息、绘图状态
(2)决定绘制的输出目标(绘制到什么地⽅去?) (输出目标可以是PDF⽂文件、Bitmap或者显示器的窗口上)
相同的⼀套绘图序列,指定不同的Graphics Context,就可将相同的图像绘制到不同的目标上
五、自定义view
如何利用Quartz2D⾃定义view?(⾃定义UI控件)
首先,得有图形上下文,因为它能保存绘图信息,并且决定着绘制到什么地方去
其次,那个图形上下⽂必须跟view相关联,才能将内容绘制到view上面
⾃定义view的步骤:
(1)新建⼀个类,继承自UIView
(2)实现-(void)drawRect:(CGRect)rect⽅法.然后在这个⽅方法中 :
1)取得跟当前view相关联的图形上下文;
2)绘制相应的图形内容
3)利用图形上下文将绘制的所有内容渲染显示到view上面
六、补充说明
1.drawRect:
（1）为什么要实现drawRect:⽅法才能绘图到view上?
因为在drawRect:⽅法中才能取得跟view相关联的图形上下文
（2）drawRect:⽅法在什么时候被调用?
当view第一次显示到屏幕上时(被加到UIWindow上显示出来)
调用view的setNeedsDisplay或者setNeedsDisplayInRect:时
2.drawRect:中取得的上下⽂
在drawRect:方法中取得上下文后,就可以绘制东西到view上
View内部有个layer(图层)属性,drawRect:方法中取得的是一个Layer Graphics Context,因此,绘制的东西其实是绘制到view的layer上去了
View之所以能显示东西,完全是因为它内部的layer
七、Demo
1.饼状图Demo
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
// 执行重绘
[self setNeedsDisplay];
}
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
NSArray *data = @[ @30, @15, @5 , @17 , @3, @10, @20];
// 设置圆心
CGPoint center = CGPointMake(rect.size.width / 2, rect.size.height / 2);
// 设置半径
CGFloat r = MIN(rect.size.width, rect.size.height) / 2;
// 起始弧度 和 结束弧度
CGFloat start = 0;
CGFloat end = 0;
for (NSInteger i = 0; i <data.count; i++) {
// 结束弧度
end = [data[i]floatValue ] / 100 * 2 * M_PI + start ;
// 创建路径
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithArcCenter:center radius:r startAngle:start endAngle:end clockwise:YES];
// 连接圆心
[path addLineToPoint:center];
// 设置饼的颜色
[[self randomColor] set];
// 渲染
[path fill];
start = end;
}
}
// 随机饼的颜色
- (UIColor *)randomColor{
UIColor *color = [UIColor colorWithRed:(arc4random_uniform(256)/255.0) green:(arc4random_uniform(256)/255.0) blue:(arc4random_uniform(256)/255.0) alpha:1];
return color;
}
}
2、柱状图Demo
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
[self setNeedsDisplay];
}
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
NSArray *data = @[@300, @150.65, @55.3, @507.7, @95.8, @700, @650.65];
CGFloat w = rect.size.width / (data.count * 2 - 1) ;
for (NSInteger i = 0; i < data.count; i++) {
CGFloat x = i *2 * w;
CGFloat h = [data[i]floatValue] / 1000 * rect.size.height;
CGFloat y = rect.size.height - h;
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithRect:CGRectMake(x,y, w,h)];
[[self randomColor]set];
[path fill];
}
}
- (UIColor *)randomColor{
UIColor *color = [UIColor colorWithRed:(arc4random_uniform(256)/255.0) green:(arc4random_uniform(256)/255.0) blue:(arc4random_uniform(256)/255.0)alpha:1];
return color;
}
3.进度条Demo
//思路：
//在控制器中将slider的值传递给自定义view
//在自定义View中，根据传递过来的值绘制弧
//创建一个与自定义view一样大小的label来显示下载进度
#import "CZView.h"
@interface CZView ()
@property(nonatomic, strong) UILabel *progressLabel;
@end
@implementation CZView
//重写setProgress方法
- (void)setProgress:(CGFloat)progress{
_progress = progress;
// 执行重绘。它不断的根据你的滑块的进度, 改变我扇形的面积,
[self setNeedsDisplay];
//给label 赋值
self.progressLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"已下载%.2f%%",self.progress * 100];
}
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
// Drawing code
CGPoint center = CGPointMake(rect.size.width / 2, rect.size.height / 2);
CGFloat r = MIN(rect.size.width, rect.size.height)/ 2;
CGFloat start = -M_PI_2;
CGFloat end = 2 * M_PI * self.progress + start;
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithArcCenter:center radius:r startAngle:start endAngle:end clockwise:YES];
[path addLineToPoint:center];
[[UIColor blueColor]set];
[path fill];
}
//懒加载label
- (UILabel *)progressLabel{
if(_progressLabel == nil){
_progressLabel = [[UILabel alloc] init];
_progressLabel.font = [UIFont systemFontOfSize:24.0];
_progressLabel.textColor = [UIColor whiteColor];
_progressLabel.textAlignment = NSTextAlignmentCenter;
[self addSubview:_progressLabel];
}
return _progressLabel;
}
//设置frame
- (void)layoutSubviews{
[super layoutSubviews];
self.progressLabel.frame = CGRectMake(0, 0, self.bounds.size.width, self.bounds.size.height);
}