iOS图形编辑之UIBezierPath小结
基础知识
一、UIKIT API
UIKIT是一组Objective-C API，为线条图形、Quartz图像和颜色操作提供Objective-C 封装，并提供2D绘制、图像处理及用户接口级别的动画。
UIKIT包括UIBezierPath（绘制线、角度、椭圆及其它图形）、UIImage（显示图像）、UIColor（颜色操作）、UIFont和UIScreen（提供字体和屏幕信息）等类以及在位图图形环境、PDF图形环境上进行绘制和 操作的功能等, 也提供对标准视图的支持，也提供对打印功能的支持。
在UIKIT中UIView类本身在绘制时自动创建一个图形环境（对应Core Graphics层的CGContext类型）作为当前的图形绘制环境。在绘制时可以调用UIGraphicsGetCurrentContext 函数获得当前的图形环境
使用UIBezierPath可以创建基于矢量的路径，此类是Core Graphics框架关于路径的封装。使用此类可以定义简单的形状，如椭圆、矩形或者有多个直线和曲线段组成的形状等。
UIBezierPath是CGPathRef数据类型的封装。如果是基于矢量形状的路径，都用直线和曲线去创建。我们使用直线段去创建矩形和多边形，使用曲线去创建圆弧（arc）、圆或者其他复杂的曲线形状。
使用UIBezierPath画图步骤：
- 创建一个
UIBezierPath对象 - 调用
-moveToPoint:设置初始线段的起点 - 添加线或者曲线去定义一个或者多个子路径
- 改变
UIBezierPath对象跟绘图相关的属性。如，我们可以设置画笔的属性、填充样式等
UIBezierPath创建方法介绍
我们先看看UIBezierPath类提供了哪些创建方式，这些都是工厂方法，直接使用即可。
+ (instancetype)bezierPath;
+ (instancetype)bezierPathWithRect:(CGRect)rect;
+ (instancetype)bezierPathWithOvalInRect:(CGRect)rect;
+ (instancetype)bezierPathWithRoundedRect:(CGRect)rect
cornerRadius:(CGFloat)cornerRadius;
+ (instancetype)bezierPathWithRoundedRect:(CGRect)rect
byRoundingCorners:(UIRectCorner)corners
cornerRadii:(CGSize)cornerRadii;
+ (instancetype)bezierPathWithArcCenter:(CGPoint)center
radius:(CGFloat)radius
startAngle:(CGFloat)startAngle
endAngle:(CGFloat)endAngle
clockwise:(BOOL)clockwise;
+ (instancetype)bezierPathWithCGPath:(CGPathRef)CGPath;
以上方法的用途。
+ (instancetype)bezierPath;
这个使用比较多，因为这个工厂方法创建的对象，我们可以根据我们的需要任意定制样式，可以画任何我们想画的图形。
+ (instancetype)bezierPathWithRect:(CGRect)rect;
这个工厂方法根据一个矩形画贝塞尔曲线。
+ (instancetype)bezierPathWithOvalInRect:(CGRect)rect;
这个工厂方法根据一个矩形画内切曲线。通常用它来画圆或者椭圆。
+ (instancetype)bezierPathWithRoundedRect:(CGRect)rect
cornerRadius:(CGFloat)cornerRadius;
+ (instancetype)bezierPathWithRoundedRect:(CGRect)rect
byRoundingCorners:(UIRectCorner)corners
cornerRadii:(CGSize)cornerRadii;
第一个工厂方法是画矩形，但是这个矩形是可以画圆角的。第一个参数是矩形，第二个参数是圆角大小。
第二个工厂方法功能是一样的，但是可以指定某一个角画成圆角。像这种我们就可以很容易地给UIView扩展添加圆角的方法了。
+ (instancetype)bezierPathWithArcCenter:(CGPoint)center
radius:(CGFloat)radius
startAngle:(CGFloat)startAngle
endAngle:(CGFloat)endAngle
clockwise:(BOOL)clockwise;
这个工厂方法用于画弧，参数说明如下：
center: 弧线中心点的坐标
radius: 弧线所在圆的半径
startAngle: 弧线开始的角度值
endAngle: 弧线结束的角度值
clockwise: 是否顺时针画弧线
温馨提示：我们下面的代码都是在自定义的BezierPathView类中的
- (void)drawRect:(CGRect)rect方法中调用
画三角形
先看效果图：
// 画三角形
- (void)drawTrianglePath {
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPath];
[path moveToPoint:CGPointMake(20, 20)];
[path addLineToPoint:CGPointMake(self.frame.size.width - 40, 20)];
[path addLineToPoint:CGPointMake(self.frame.size.width / 2, self.frame.size.height - 20)];
// 最后的闭合线是可以通过调用closePath方法来自动生成的，也可以调用-addLineToPoint:方法来添加
// [path addLineToPoint:CGPointMake(20, 20)];
[path closePath];
// 设置线宽
path.lineWidth = 1.5;
// 设置填充颜色
UIColor *fillColor = [UIColor greenColor];
[fillColor set];
[path fill];
// 设置画笔颜色
UIColor *strokeColor = [UIColor blueColor];
[strokeColor set];
// 根据我们设置的各个点连线
[path stroke];
}
我们设置画笔颜色通过set方法：
UIColor *strokeColor = [UIColor blueColor]; [strokeColor set];
如果我们需要设置填充颜色，比如这里设置为绿色，那么我们需要在设置画笔颜色之前先设置填充颜色，否则画笔颜色就被填充颜色替代了。也就是说，如果要让填充颜色与画笔颜色不一样，那么我们的顺序必须是先设置填充颜色再设置画笔颜色。如下，这两者顺序不能改变。因为我们设置填充颜色也是跟设置画笔颜色一样调用UIColor的-set方法。
// 设置填充颜色
UIColor *fillColor = [UIColor greenColor]; [fillColor set]; [path fill]; // 设置画笔颜色 UIColor *strokeColor = [UIColor blueColor]; [strokeColor set];
画矩形
先看效果图：
// 画矩形
- (void)drawRectPath {
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithRect:CGRectMake(20, 20, self.frame.size.width - 40, self.frame.size.height - 40)];
path.lineWidth = 1.5;
path.lineCapStyle = kCGLineCapRound;
path.lineJoinStyle = kCGLineJoinBevel;
// 设置填充颜色
UIColor *fillColor = [UIColor greenColor];
[fillColor set];
[path fill];
// 设置画笔颜色
UIColor *strokeColor = [UIColor blueColor];
[strokeColor set];
// 根据我们设置的各个点连线
[path stroke];
}
lineCapStyle属性是用来设置线条拐角帽的样式的，其中有三个选择：
/* Line cap styles. */
typedef CF_ENUM(int32_t, CGLineCap) {
kCGLineCapButt,
kCGLineCapRound,
kCGLineCapSquare
};
其中，第一个是默认的，第二个是轻微圆角，第三个正方形。
lineJoinStyle属性是用来设置两条线连结点的样式，其中也有三个选择：
/* Line join styles. */
typedef CF_ENUM(int32_t, CGLineJoin) {
kCGLineJoinMiter,
kCGLineJoinRound,
kCGLineJoinBevel
};
其中，第一个是默认的表示斜接，第二个是圆滑衔接，第三个是斜角连接。
画圆
我们可以使用+ bezierPathWithOvalInRect:方法来画圆，当我们传的rect参数是一下正方形时，画出来的就是圆。
先看效果图：
- (void)drawCiclePath {
// 传的是正方形，因此就可以绘制出圆了
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(20, 20, self.frame.size.width - 40, self.frame.size.width - 40)];
// 设置填充颜色
UIColor *fillColor = [UIColor greenColor];
[fillColor set];
[path fill];
// 设置画笔颜色
UIColor *strokeColor = [UIColor blueColor];
[strokeColor set];
// 根据我们设置的各个点连线
[path stroke];
}
注意：要画圆，我们需要传的
rect参数必须是正方形哦！
画椭圆
先看效果图：
前面我们已经画圆了，我们可以使用+ bezierPathWithOvalInRect:方法来画圆，当我们传的rect参数是一下正方形时，画出来的就是圆。那么我们要是不传正方形，那么绘制出来的就是椭圆了。
// 画椭圆
- (void)drawOvalPath {
// 传的是不是正方形，因此就可以绘制出椭圆圆了
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(20, 20, self.frame.size.width - 80, self.frame.size.height - 40)];
// 设置填充颜色
UIColor *fillColor = [UIColor greenColor];
[fillColor set];
[path fill];
// 设置画笔颜色
UIColor *strokeColor = [UIColor blueColor];
[strokeColor set];
// 根据我们设置的各个点连线
[path stroke];
}
画带圆角的矩形
+ (instancetype)bezierPathWithRoundedRect:(CGRect)rect
cornerRadius:(CGFloat)cornerRadius;
+ (instancetype)bezierPathWithRoundedRect:(CGRect)rect
byRoundingCorners:(UIRectCorner)corners
cornerRadii:(CGSize)cornerRadii;
第一个工厂方法是画矩形，但是这个矩形是可以画圆角的。第一个参数是矩形，第二个参数是圆角大小。
第二个工厂方法功能是一样的，但是可以指定某一个角画成圆角。像这种我们就可以很容易地给UIView扩展添加圆角的方法了。
四个都是圆角10：
- (void)drawRoundedRectPath {
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithRoundedRect:CGRectMake(20, 20, self.frame.size.width - 40, self.frame.size.height - 40) cornerRadius:10];
// 设置填充颜色
UIColor *fillColor = [UIColor greenColor];
[fillColor set];
[path fill];
// 设置画笔颜色
UIColor *strokeColor = [UIColor blueColor];
[strokeColor set];
// 根据我们设置的各个点连线
[path stroke];
}
如果要画只有一个角是圆角，那么我们就修改创建方法：
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithRoundedRect:CGRectMake(20, 20, self.frame.size.width - 40, self.frame.size.height - 40) byRoundingCorners:UIRectCornerTopRight cornerRadii:CGSizeMake(20, 20)];
其中第一个参数一样是传了个矩形，第二个参数是指定在哪个方向画圆角，第三个参数是一个CGSize类型，用来指定水平和垂直方向的半径的大小。看下效果图：
画弧
画弧前，我们需要了解其参考系，如下图（图片来自网络）：
#define kDegreesToRadians(degrees) ((pi * degrees)/ 180)
- (void)drawARCPath {
const CGFloat pi = 3.14159265359;
CGPoint center = CGPointMake(self.frame.size.width / 2, self.frame.size.height / 2);
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithArcCenter:center
radius:100
startAngle:0
endAngle:kDegreesToRadians(135)
clockwise:YES];
path.lineCapStyle = kCGLineCapRound;
path.lineJoinStyle = kCGLineJoinRound;
path.lineWidth = 5.0;
UIColor *strokeColor = [UIColor redColor];
[strokeColor set];
[path stroke];
}
效果图如下：
我们要明确一点，画弧参数startAngle和endAngle使用的是弧度，而不是角度，因此我们需要将常用的角度转换成弧度。对于效果图中，我们设置弧的中心为控件的中心，起点弧度为0，也就是正东方向，而终点是135度角的位置。如果设置的clockwise:YES是逆时针方向绘制，如果设置为NO，效果如下：
这两者正好是相反的。
画二次贝塞尔曲线
先来学习一下关于控制点，如下图（图片来自网络）：
画二次贝塞尔曲线，是通过调用此方法来实现的：
- (void)addQuadCurveToPoint:(CGPoint)endPoint controlPoint:(CGPoint)controlPoint参数说明：
endPoint：终端点<br/>
controlPoint：控制点，对于二次贝塞尔曲线，只有一个控制点
看效果图：
- (void)drawSecondBezierPath {
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPath];
// 首先设置一个起始点
[path moveToPoint:CGPointMake(20, self.frame.size.height - 100)];
// 添加二次曲线
[path addQuadCurveToPoint:CGPointMake(self.frame.size.width - 20, self.frame.size.height - 100)
controlPoint:CGPointMake(self.frame.size.width / 2, 0)];
path.lineCapStyle = kCGLineCapRound;
path.lineJoinStyle = kCGLineJoinRound;
path.lineWidth = 5.0;
UIColor *strokeColor = [UIColor redColor];
[strokeColor set];
[path stroke];
}
画二次贝塞尔曲线的步骤：
- 先设置一个起始点，也就是通过
-moveToPoint:设置 - 调用
-addQuadCurveToPoint:controlPoint:方法设置终端点和控制点，以画二次曲线
在效果图中，拱桥左边的起始点就是我们设置的起始点，最右边的终点，就是我们设置的终端点，而我们设置的控制点为（width / 2, 0）对应于红色矩形中水平方向在正中央，而垂直方向在最顶部。
这个样式看起来很像
sin或者cos函数吧？这两个只是特例而已，其实可以画任意图形，只是想不到，没有做不到的。
画三次贝塞尔曲线
贝塞尔曲线必定通过首尾两个点，称为端点；中间两个点虽然未必要通过，但却起到牵制曲线形状路径的作用，称作控制点。关于三次贝塞尔曲线的控制器，看下图：
提示：其组成是起始端点+控制点1+控制点2+终止端点
如下方法就是画三次贝塞尔曲线的关键方法，以三个点画一段曲线，一般和-moveToPoint:配合使用。
- (void)addCurveToPoint:(CGPoint)endPoint
controlPoint1:(CGPoint)controlPoint1
controlPoint2:(CGPoint)controlPoint2
看下效果图：
实现代码是这样的：
- (void)drawThirdBezierPath {
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPath];
// 设置起始端点
[path moveToPoint:CGPointMake(20, 150)];
[path addCurveToPoint:CGPointMake(300, 150)
controlPoint1:CGPointMake(160, 0)
controlPoint2:CGPointMake(160, 250)];
path.lineCapStyle = kCGLineCapRound;
path.lineJoinStyle = kCGLineJoinRound;
path.lineWidth = 5.0;
UIColor *strokeColor = [UIColor redColor];
[strokeColor set];
[path stroke];
}
我们需要注意，这里确定的起始端点为(20,150)，终止端点为(300, 150)，基水平方向是一致的。控制点1的坐标是（160，0），水平方向相当于在中间附近，这个参数可以调整。控制点2的坐标是（160，250），如果以两个端点的连线为水平线，那么就是250-150=100，也就是在水平线下100。这样看起来就像一个sin函数了。
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