iOS学习笔记08-Quartz2D绘图

一、Quartz2D简单介绍

在iOS中常用的绘图框架就是Quartz2D，Quartz2D是Core Graphics框架的一部分，我们日常开发使用的所有UIKit组件都是由Core Graphics进行绘制的

在iOS中Quartz2D绘图的一般步骤：

1. 获取绘制上下文
2. 创建并设置路径
3. 将路径添加进绘制上下文中
4. 设置上下文状态
5. 绘制路径
6. 释放路径

UIKit默认为我们提供了一个图形上下文，在UI控件的drawRect:方法中调用UIGraphicsGetCurrentContext()获取图形上下文

下面是使用实例，在自定义UIView类内定义：

#pragma mark 绘图   
- (void)drawRect:(CGRect)rect{ //绘图只能在此方法中调用，否则无法得到当前图形上下文
    //1.取得图形上下文对象    
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();    
    //2.创建路径对象    
    CGMutablePathRef path = CGPathCreateMutable();    
    CGPathMoveToPoint(path, nil, 20, 50);//移动到指定位置（设置路径起点）    
    CGPathAddLineToPoint(path, nil, 20, 100);//绘制直线（从起始位置开始）    
    CGPathAddLineToPoint(path, nil, 300, 100);//绘制另外一条直线（从上一直线终点开始绘制）    
    //3.添加路径到图形上下文    
    CGContextAddPath(context, path);    
    //4.设置图形上下文状态属性    
    CGContextSetRGBStrokeColor(context, 1.0, 0, 0, 1);//设置笔触颜色    
    CGContextSetRGBFillColor(context, 0, 1.0, 0, 1);//设置填充色    
    CGContextSetLineWidth(context, 2.0);//设置线条宽度    
    CGContextSetLineCap(context, kCGLineCapRound);//设置顶点样式    
    CGContextSetLineJoin(context, kCGLineJoinRound);//设置连接点样式   
    /*设置线段样式
    CGContextSetLineDash(context, phase, lengths, count);    
    phase:虚线开始的位置 lengths:虚线长度间隔 count:虚线数组元素个数    
    */    
    CGFloat lengths[2] = { 18, 9 };    
    CGContextSetLineDash(context, 0, lengths, 2);    
    /*设置阴影
    CGContextSetShadowWithColor(context, offset, blur, color);    
    offset:偏移量 blur:模糊度 color:阴影颜色    
    */    
    CGColorRef color = [UIColor grayColor].CGColor;//Quartz2D是跨平台的，使用的是C语言  
    CGContextSetShadowWithColor(context, CGSizeMake(2, 2), 0.8, color);    
    //5.绘制图像到指定图形上下文    
    /*填充方式CGPathDrawingMode   
    kCGPathFill:只有填充（非零缠绕数填充），不绘制边框    
    kCGPathEOFill:奇偶规则填充（多条路径交叉时，奇数交叉填充，偶交叉不填充）    
    kCGPathStroke:只有边框    
    kCGPathFillStroke：既有边框又有填充    
    kCGPathEOFillStroke：奇偶填充并绘制边框    
    */    
    CGContextDrawPath(context, kCGPathFillStroke);//最后一个参数是填充类型    
    //6.释放路径对象    
    CGPathRelease(path);
}

上面的绘制过程太过于麻烦，所以苹果为我们封装了一些绘制方法在UIKit框架中

- (void)drawRect:(CGRect)rect{    
    //1.获得图形上下文    
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();    
    //2.添加路径（相当于前面创建路径并添加路径到图形上下文两步操作）    
    CGContextMoveToPoint(context, 20, 50);    
    CGContextAddLineToPoint(context, 20, 100);    
    CGContextAddLineToPoint(context, 300, 100);      
    //封闭路径:直接调用路径封闭方法    
    CGContextClosePath(context);    
    //3.设置图形上下文属性    
    [[UIColor redColor] setStroke];//设置红色边框    
    [[UIColor greenColor] setFill];//设置绿色填充    
    //[[UIColor blueColor] set];//同时设置填充和边框色    
    //4.绘制路径    
    CGContextDrawPath(context, kCGPathFillStroke);
}

二、基本图形的绘图方法

# 绘制矩形
CGContextAddRect(CGContextRef context, CGRect rect);
UIRectFill(CGRect rect);//只有填充
UIRectFrame(CGRect rect);//只有边框
# 绘制椭圆
CGContextAddEllipseInRect(CGContextRef context, CGRect rect);
# 绘制弧度
/*
  context:绘制上下文
  x:中心点x坐标
  y:中心点y坐标
  radius:半径
  startAngle:起始弧度，0表示圆的最右边开始
  endAngle:终止弧度，正值表示顺时针计算
  closewise:是否逆时针绘制，0则顺时针绘制
*/
CGContextAddArc(CGContextRef context, CGFloat x, CGFloat y, 
              CGFloat radius, CGFloat startAngle, CGFloat endAngle, int closewise);
# 绘制二次贝塞尔曲线
/*     
context:图形上下文     
cpx:控制点x坐标     
cpy:控制点y坐标     
x:结束点x坐标     
y:结束点y坐标    
*/
CGContextAddQuadCurveToPoint(CGContextRef context, CGFloat cpx, CGFloat cpy, 
                             CGFloat x, CGFloat y);
# 绘制三次贝塞尔曲线
/*     
context:图形上下文     
cp1x:第一个控制点x坐标     
cp1y:第一个控制点y坐标     
cp2x:第二个控制点x坐标     
cp2y:第二个控制点y坐标     
x:结束点x坐标     
y:结束点y坐标    
*/
CGContextAddCurveToPoint(CGContextRef context, CGFloat cp1x, CGFloat cp1y, 
                         CGFloat cp2x, CGFloat cp2y, CGFloat x, CGFloat y);

三、绘制文本和图像

#pragma mark 绘图
- (void)drawRect:(CGRect)rect{
    //1.获得图形上下文    
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    [self drawText:context];
    [self drawImage:context];
}
#pragma mark 绘制文本
- (void)drawText:(CGContextRef)context{    
    //绘制到指定的区域内容    
    NSString *str = @"Star Walk is the most beautiful ......sdadasd dsadsa";
    CGRect rect = CGRectMake(20, 50, 280, 300);    
    UIFont *font = [UIFont systemFontOfSize:18];//设置字体    
    UIColor *color = [UIColor redColor];//字体颜色    
    NSMutableParagraphStyle *style = [[NSMutableParagraphStyle alloc] init];//段落样式    
    style.alignment = NSTextAlignmentLeft;//对齐方式    
    [str drawInRect:rect withAttributes:@{NSFontAttributeName:font,
                               NSForegroundColorAttributeName:color,
                               NSParagraphStyleAttributeName:style}];
}
#pragma mark 绘制图片
- (void)drawImage:(CGContextRef)context{    
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"image2.jpg"];    
    //从某一点开始绘制    
    [image drawAtPoint:CGPointMake(10, 50)];    
    //绘制到指定的矩形中，注意如果大小不合适会会进行拉伸，图像会形变    
    [image drawInRect:CGRectMake(10, 50, 300, 450)];    
    //平铺绘制    
    [image drawAsPatternInRect:CGRectMake(0, 0, 320, 568)];
}

实际上还有一些绘图方法，比如渐变填充、叠加模式和填充模式，但这些东西使用的不多，这里就不细讲了，有兴趣我可能会另外写个笔记针对这些绘图技巧。
可以参考下面效果：

四、图形上下文形变

Quartz2D的坐标系统UIKit并不一样，它的坐标原点在屏幕左下角，UIKit对其进行了转换，坐标原点统一在屏幕左上角

我们也可以对坐标系进行操作：

#pragma mark 图形上下文形变
-(void)drawRect:(CGRect rect){
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();   
    //保存初始状态    
    CGContextSaveGState(context);    
    //形变第一步：图形上下文向右平移40    
    CGContextTranslateCTM(context, 100, 0);    
    //形变第二步：缩放0.8    
    CGContextScaleCTM(context, 0.8, 0.8);    
    //形变第三步：旋转    
    CGContextRotateCTM(context, M_PI_4/4);    
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"photo1.jpg"];    
    [image drawInRect:CGRectMake(0, 50, 240, 300)];    
    //恢复到初始状态    
    CGContextRestoreGState(context);
}

• 设置图形上下文形变之前一定要注意保存上下文的初始状态，在使用完之后进行恢复
• 在iOS开发中不允许开发者直接调用drawRect:方法，刷新绘制内容需要调用setNeedsDisplay方法。

五、其他绘制上下文

位图上下文：

# 开启位图上下文，没有返回值
UIGraphicsBeginImageContext(CGSize size);
# 在开启位图上下文和关闭位图上下文之间，使用该方法获取位图上下文
UIGraphicsGetCurrentContext()
# 关闭位图上下文，没有返回值
UIGraphicsEndImageContext()

PDF上下文：

# 开启PDF上下文，没有返回值
/*     
path : 保存路径     
bounds : pdf文档大小，如果设置为CGRectZero，则使用默认值：612*792     
pageInfo : 页面设置，为nil则不设置任何信息
*/
UIGraphicsBeginPDFContextToFile(NSString *path, CGRect bounds, NSDictionary *pageInfo);
# 在开启PDF上下文和关闭PDF上下文之间，使用该方法获取PDF上下文
UIGraphicsGetCurrentContext()
# 关闭PDF上下文，没有返回值
UIGraphicsEndPDFContext()

我们怎么知道我们绘制成功了呢？

对于PDF，我们可以打开看PDF文件

对于位图，我们可以把绘制后的位图保存为图片对象UIImage

# 返回绘制的新图像
UIImage *newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();

一个PDF绘制的小技巧，就是PDF的分页

# 开启一个PDF新页，调用了该方法，以后的绘图操作都是在新页上绘制的
IGraphicsBeginPDFPage()