iOS开发 - Quartz2D画图

Quartz 2D简单介绍

是一个二维画图引擎，同一时候支持iOS和Mac系统
Quartz 2D能完毕的工作
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
自己定义UI控件
… …

drawRect:方法的使用
常见图形的绘制：线条、多边形、圆
画图状态的设置：文字颜色、线宽等
图形上下文状态的保存与恢复
图形上下文栈

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：同一时候显示图片和文字（能点击）
… …

Quartz2D价值

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

可是，有些UI界面极其复杂、并且比較个性化，用普通的UI控件无法实现。这时能够利用Quartz2D技术将控件内部的结构画出来，自己定义控件的样子
事实上，iOS中大部分控件的内容都是通过Quartz2D画出来的
因此。Quartz2D在iOS开发中非常重要的一个价值是：自己定义view（自己定义UI控件

Quartz2D的API是纯C语言的
Quartz2D的API来自于Core Graphics框架
数据类型和函数基本都以CG作为前缀
CGContextRef
CGPathRef
CGContextStrokePath(ctx);
……

图形上下文（Graphics Context）

图形上下文（Graphics Context）：是一个CGContextRef类型的数据

图形上下文的作用
保存画图信息、画图状态
决定绘制的输出目标（绘制到什么地方去？）
（输出目标能够是PDF文件、Bitmap或者显示器的窗体上）

同样的一套画图序列，指定不同的Graphics Context。就可将同样的图像绘制到不同的目标上

Quartz2D提供了以下几种类型的Graphics Context：
Bitmap Graphics Context
PDF Graphics Context
Window Graphics Context
Layer Graphics Context
Printer Graphics Context

Quartz2D自己定义view

怎样利用Quartz2D自己定义view？（自己定义UI控件）

怎样利用Quartz2D绘制东西到view上？
首先，得有图形上下文。由于它能保存画图信息，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，才干将内容绘制到view上面

自己定义view的步骤
新建一个类，继承自UIView
实现- (void)drawRect:(CGRect)rect方法，然后在这种方法中
取得跟当前view相关联的图形上下文
绘制对应的图形内容
利用图形上下文将绘制的全部内容渲染显示到view上面
drawRect:
为什么要实现drawRect:方法才干画图到view上？
由于在drawRect:方法中才干取得跟view相关联的图形上下文

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

Quartz2D画图的代码步骤

//获得图形上下文
CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();

//拼接路径（以下代码是搞一条线段）
CGContextMoveToPoint(ctx, 10, 10);
CGContextAddLineToPoint(ctx, 100, 100);

//绘制路径
CGContextStrokePath(ctx); // CGContextFillPath(ctx);

Quartz2D经常使用拼接路径函数

//新建一个起点
void CGContextMoveToPoint(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y)

//加入新的线段到某个点
void CGContextAddLineToPoint(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y)

//加入一个矩形
void CGContextAddRect(CGContextRef c, CGRect rect)

//加入一个椭圆
void CGContextAddEllipseInRect(CGContextRef context, CGRect rect)

//加入一个圆弧
void CGContextAddArc(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y,
  CGFloat radius, CGFloat startAngle, CGFloat endAngle, int clockwise)

//Mode參数决定绘制的模式
void CGContextDrawPath(CGContextRef c, CGPathDrawingMode mode)

//绘制空心路径
void CGContextStrokePath(CGContextRef c)

//绘制实心路径
void CGContextFillPath(CGContextRef c)

//提示：一般以CGContextDraw、CGContextStroke、CGContextFill开头的函数。都是用来绘制路径的

Quartz2D图形上下文栈的操作

//将当前的上下文copy一份,保存到栈顶(那个栈叫做”图形上下文栈”)
void CGContextSaveGState(CGContextRef c)

//将栈顶的上下文出栈,替换掉当前的上下文
void CGContextRestoreGState(CGContextRef c)

Quartz2D基本线条绘制实例

/**
 *  在view第一次显示到屏幕上的时候会调用一次
 */
- (void)drawRect:(CGRect)rect {

    //1.获得图形上下文
    CGContextRef ctx=UIGraphicsGetCurrentContext();

    //2.拼接图形路径
    //设置线段宽度
    CGContextSetLineWidth(ctx, 5);

    //设置线段头尾部的样式
    CGContextSetLineCap(ctx, kCGLineCapRound);

    //设置线段转折点的样式
    CGContextSetLineJoin(ctx, kCGLineJoinRound);

    //第一条线 (设置颜色)
    CGContextSetRGBStrokeColor(ctx, 1, 0, 0, 1);
    //设置一个起点
    CGContextMoveToPoint(ctx, 10, 10);
    //加入一条线段到（100。100）
    CGContextAddLineToPoint(ctx, 100, 100);
    //渲染
    CGContextStrokePath(ctx);

    //第二条线
    CGContextSetRGBStrokeColor(ctx, 0, 0, 1, 1);
    CGContextMoveToPoint(ctx, 30, 30);
    CGContextAddLineToPoint(ctx, 140, 40);
    CGContextAddLineToPoint(ctx, 180, 150);
    CGContextStrokePath(ctx);

    //第三条线
    CGContextSetRGBStrokeColor(ctx, 0, 1, 1, 1);
    CGContextMoveToPoint(ctx, 160, 260);
    CGContextAddLineToPoint(ctx, 100, 40);
    CGContextAddLineToPoint(ctx, 100, 200);
    CGContextAddLineToPoint(ctx, 50, 100);
    CGContextSetLineWidth(ctx, 10);
    CGContextStrokePath(ctx);

    //第四条线
    CGContextSetRGBStrokeColor(ctx, 0, 1, 0, 1);
    CGContextMoveToPoint(ctx, 90, 340);
    CGContextAddLineToPoint(ctx, 200, 340);
    CGContextSetLineWidth(ctx, 2);
    CGContextStrokePath(ctx);
}

@end

效果图

Quartz2D形状绘制实例

- (void)drawRect:(CGRect)rect {
    drawTriangle();
    drawQuadrilateral();
}

/**
 *  四边形
 */
void drawQuadrilateral()
{
    //1.获得图形上下文
    CGContextRef ctx=UIGraphicsGetCurrentContext();

    //2.画图形
    CGContextAddRect(ctx, CGRectMake(50, 150, 150, 200));
    [[UIColor orangeColor]set];

    //3.绘制图形
    //CGContextFillPath(ctx); //填充
    CGContextStrokePath(ctx); //非填充
};

/**
 *  三角形
 */
void drawTriangle()
{
    //1.获得图形上下文
    CGContextRef ctx=UIGraphicsGetCurrentContext();

    //2.画三角形
    CGContextMoveToPoint(ctx, 125,20);
    CGContextAddLineToPoint(ctx, 10, 120);
    CGContextAddLineToPoint(ctx, 250, 120);

    //关闭路径
    CGContextClosePath(ctx);
    CGContextSetLineWidth(ctx, 8);
    CGContextSetRGBStrokeColor(ctx, 0, 1, 0, 1);

    //3.绘制图形
    CGContextStrokePath(ctx);

}

效果图

- (void)drawRect:(CGRect)rect {
    drawCircle();
    drawArc();
}


/**
 *  画圆弧
 */
void drawArc()
{
    // 1.获得上下文
    CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();

    // 2.画圆弧
    // x/y : 圆心
    // radius : 半径
    // startAngle : 開始角度
    // endAngle : 结束角度
    // clockwise : 圆弧的伸展方向(0:顺时针, 1:逆时针)
    CGContextAddArc(ctx, 100, 300, 50, M_PI_2, M_PI, 0);
    CGContextSetRGBStrokeColor(ctx, 1, 1, 0, 0.8);
    // 3.显示绘制
    CGContextStrokePath(ctx);


    //画1/4圆
    CGContextMoveToPoint(ctx, 100, 100);
    CGContextAddLineToPoint(ctx, 100, 150);
    CGContextAddArc(ctx, 100, 100, 50, -M_PI_2, M_PI, 1);
    CGContextClosePath(ctx);
    [[UIColor redColor] set];
    CGContextFillPath(ctx);
}




/**
 *  画圆
 */
void drawCircle()
{
    //1.获得上下文
    CGContextRef ctx=UIGraphicsGetCurrentContext();

    //2.画圆
    CGContextAddEllipseInRect(ctx, CGRectMake(50, 10, 150, 150));
    CGContextSetLineWidth(ctx, 10);
    CGContextSetRGBStrokeColor(ctx, 1, 0, 1, 1);

    //3.显示绘画
    CGContextStrokePath(ctx);
}

效果图

Quartz2D图片、文字绘制实例

/**
 *  绘制图片
 */
void drawImage()
{
    //1.取得图片
    UIImage *image=[UIImage imageNamed:@"square"];

    //[image drawAtPoint:CGPointMake(50, 50)];
    //[image drawInRect:CGRectMake(0, 0, 150, 150)];
    [image drawAsPatternInRect:CGRectMake(10, 10, 240, 240)];
    //加入水印
    NSString * str=@"作者: W先生";
    [str drawInRect:CGRectMake(160, 200, 100, 30) withAttributes:nil];

}


/**
 *  绘制文字
 */
void drawText()
{
    //1.获得上下文
    CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();

    //设置一个背景
    CGRect bgRect = CGRectMake(80, 300, 100, 100);
    CGContextAddRect(ctx, bgRect);
    CGContextFillPath(ctx);

    //绘制文字
    NSString * str=@"爱编程,爱画图,不解释!!";

    NSMutableDictionary *attrs=[NSMutableDictionary dictionary];

    //设置文字颜色
    attrs[NSForegroundColorAttributeName]=[UIColor orangeColor];

    //设置文字字体
    attrs[NSFontAttributeName]=[UIFont systemFontOfSize:25];
    [str drawInRect:bgRect withAttributes:attrs];
}

效果图