疯狂iOS讲义之在内存中绘图

博文视点 发布于 2014/02/11 10:00
阅读 2K+
收藏 3
iOS

前面介绍的都是通过扩展UIView、重写drawRect:方法进行绘图,这种绘图方式是直接在UIView控件上绘制所有的图形——由于每次该控件显示出来时,drawRect:方法都会被调用,这意味着每次该控件显示出来时,程序都需要重绘所有的图形,很明显,这种方式的性能并不好。除此之外,总有些时候需要在内存中绘制图片,这样既可导出到手机本地,也可上传到网络上。

与直接在UIView控件上绘图不同,在内存中绘图时,需要开发者自己准备绘图环境,Quartz 2D提供了一个非常便捷的函数:UIGraphicsBeginImageContext(CGSize size),该函数用于准备绘图环境。当图形绘制完成后,可调用UIGraphicsEndImageContext()函数结束绘图和关闭绘图环境。

总结来说,在内存中绘图的步骤如下。

 调用UIGraphicsBeginImageContext(CGSize size)函数准备绘图环境。

 调用UIGraphicsGetCurrentContext()函数获取绘图CGContextRef

 用前面介绍的绘制集合图形、使用路径等方式进行绘图。

 调用UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext()函数获取当前绘制的图形,该方法返回一个UIImage对象。

 调用UIGraphicsEndImageContext()函数结束绘图,并关闭绘图环境。

除了使用前面介绍需要CGContextRef参数的方法绘图之外,还可调用如下函数进行绘图。

Ø UIRectFill(CGRect rect):向当前绘图环境所创建的内存中的图片上填充一个矩形。

Ø UIRectFillUsingBlendMode(CGRect rect , CGBlendMode blendMode):向当前绘图环境所创建的内存中的图片上填充一个矩形,绘制使用指定的混合模式。

Ø UIRectFrame(CGRect rect):向当前绘图环境所创建的内存中的图片上绘制一个矩形边框。

Ø UIRectFrameUsingBlendMode(CGRect rect , CGBlendMode blendMode):向当前绘图环境所创建的内存中的图片上绘制一个矩形边框,绘制使用指定的混合模式。

上面4个方法都是直接绘制在当前绘图环境所创建的内存中的图片上,因此,这些方法都不需要传入CGContextRef作为参数。

下面的程序示范了在内存中绘图,并将图片输出到手机本地。首先创建一个Single View Application,该Application包含一个应用程序委托代理类、一个视图控制器和配套的Storyboard界面设计文件。本程序无须修改界面设计文件,也无须自定义UIView控件,该程序只是向该UIView上添加一个UIImageView,并控制该UIImageView显示内存中绘制的图片即可。因此,该程序只要修改视图控制器类,该视图控制器类的实现代码如下。

程序清单:codes/12/12.2/DrawImage/DrawImage/FKViewController.m


@implementation FKViewController

- (void)viewDidLoad
{
	[super viewDidLoad];
	self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
	UIImageView* iv = [[UIImageView alloc]
		initWithImage: [self drawImage:self.view.frame.size]];
	[self.view addSubview:iv];
}
- (UIImage*) drawImage:(CGSize) size
{	
	UIGraphicsBeginImageContext(size);  // 创建内存中的图片
	CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
	CGContextSetLineWidth(ctx, 8);  // 设置线宽
	// ---------下面开始向内存中绘制图形---------	
	CGContextSetRGBStrokeColor(ctx, 0 , 1, 0 , 1);  // 设置线条颜色
	CGContextStrokeRect(ctx , CGRectMake(30 , 30 , 120 , 60));  // 绘制一个矩形边框
	CGContextSetRGBFillColor(ctx, 1, 1, 0 , 1);  // 设置填充颜色
	CGContextFillRect(ctx , CGRectMake(180 , 30 , 120 , 60));  // 绘制一个矩形边框
	CGContextSetRGBStrokeColor(ctx, 0, 1 , 1 , 1);  // 设置线条颜色
	// 绘制一个椭圆
	CGContextStrokeEllipseInRect(ctx , CGRectMake(30 , 120 , 120 , 60)); 
	CGContextSetRGBFillColor(ctx, 1, 0 , 1 , 1);  // 设置填充颜色
	CGContextFillEllipseInRect(ctx , CGRectMake(180 , 120 , 120 , 60));  // 填充一个椭圆
	// 获取该绘图Context中的图片
	UIImage *newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
	// ---------结束绘图---------
	UIGraphicsEndImageContext();
	// 获取当前应用路径中Documents目录下的指定文件名对应的文件路径
	NSString *path = [[NSHomeDirectory()
		stringByAppendingPathComponent:@"Documents"]
		stringByAppendingPathComponent:@"newPng.png"];
	// 保存PNG图片
	[UIImagePNGRepresentation(newImage) writeToFile:path atomically:YES];
	return newImage;
}
@end

程序中的第一行粗体字代码用于创建内存中图片的绘制环境,接着调用UIGraphics- GetCurrentContext()方法获取绘图的CGContextRef,剩下的绘图操作与前面介绍的各种绘图代码完全相同。

图形绘制完成后,第二行粗体字代码调用UIGraphicsEndImageContext()方法结束绘图,绘图结束后,即可调用UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext()函数获取当前绘制的图片,程序既可使用UIImageView显示该图片(如程序的viewDidLoad方法所示),也可将图片输出到手机本地。

最后一行粗体字代码调用了UIImagePNGRepresentation()函数获取UIImage图像的数据。该方法返回NSData对象,接下来就可利用NSData的方法执行输出了。


提示:

UIImagePNGRepresentation()函数的作用是获取UIImage图片转换为PNG格式的图片数据,还有一个与之类似的UIImageJPEGRepresentation()函数,其作用是获取UIImage图片转换为JPEG格式的图片数据,UIImageJPEGRepresentation()函数多一个参数,用于指定图片的压缩质量。


编译、运行该程序,即可看到如图12.13所示的效果。

该程序还将绘制的图片输出到该应用程序沙盒的Documents文件夹下。对模拟器而言,该Documents文件夹位于OS X系统的一个隐藏文件夹下。为了查看iOS应用程序沙盒的文件夹,请按如下步骤进行。


提示:

为了保证系统安全,iOS应用程序只能在系统为该应用所分配的文件区域下读、写文件,该文件区域被称为该应用程序的沙盒。iOS应用的所有非代码文件都要保存在此,例如,图像、图标、声音、映像、属性列表、文本文件等。iOS的每个应用程序都有自己独立的沙盒,该应用程序不能访问其他应用的沙盒。



1)打开Mac OS X系统的Finder

2)单击Finder应用中主菜单的“前往”→“前往文件夹”菜单项,或单击command+Shift+G快捷键,系统弹出如图12.14所示的对话框。

3)在图12.14所示的对话框中输入/users/登录用户名/library/application suport/iPhone Simulator,然后单击“前往”按钮进入该文件夹,即可看到5.05.16.06.17.0等文件夹,这就是该电脑上已经安装过的iOS模拟器文件夹——不同的文件夹对应不同版本的iOS模拟器。

4)进入当前iOS模拟器版本对应的文件夹,比如当前使用iOS 7.0模拟器,则经过7.0文件夹进入该模拟器,接下来即可看到该模拟器目录下包括ApplicationsMediaRoottmp、资源库等文件夹,其中,Applications文件夹下保存了该模拟器上安装的所有iOS应用。

5)进入Applications文件夹,即可在该文件夹下看到大量的子文件夹,每个子文件夹对应一个应用程序,找到本应用对应的子文件夹,并进入该子文件夹,即可看到包含DocumentsDrawImage.appLibrarytmp内容,在Documents文件夹下即可看到刚刚创建的newPng.png图片,如图12.15所示。

 

12.15  查看模拟器沙盒下的文件

提示:

读者可能会想,如果可以直接查看OS X系统的隐藏文件,是不是就可以直接通过Finder进入该模拟器沙盒目录?实际上,OS X并没有提供图形化界面来设置显示隐藏文件,不过可以通过命令行进行修改,在OS X系统命令行窗口输入defaults write com.apple.finder AppleShowAllFiles -bool true,然后退出所有的Finder,重启Finder程序,即可看到隐藏文件;如果希望恢复隐藏,在命令行窗口输入defaults write com.apple.finder AppleShowAllFiles -bool false,然后退出所有的Finder,并重启Finder程序即可

†† 实例:绘图板

该实例将会实现一个绘图板,用户可以根据喜好随心所欲地在手机上“涂鸦”,涂鸦完成后,即可得到自己想要的图片——这张图片既可保存到手机本地,也可通过网络分享。

为了实现这个应用,仅仅通过重写UIViewdrawRect:方法并不适合——如果仅通过重写UIViewdrawRect:方法来实现绘图,用户每次绘图的时候就会丢失上一次绘图的内容。这显然不是本实例要实现的效果。

为了保证用户每次绘图的内容不会丢失,将会在内存中创建一张图片,当用户开始绘图时,程序会通过重写drawRect:方法进行实时绘制,当用户想要绘制的图形确定下来后,将该图形绘制到内存中的图片上。

举例来说,当用户想要在屏幕上绘制直线时,程序会把用户开始触碰屏幕的第一个点作为绘图的起始点,当用户手指不离开屏幕而是在屏幕上拖动时,程序会不断地获取拖动点的坐标,并调用该UIViewdrawRect:方法,该方法会从起始点绘制到当前拖动点——由于drawRect:每次重绘都只绘制起始点到当前拖动点的直线,因此,用户可以实时看到拖动绘制的直线。当用户松开手指时(表明用户确定了最终绘制点),在内存中的图片上绘制从起始点到手指松开点的直线即可。

需要指出的是,为了保证用户能看到之前绘制的图形,重写UIViewdrawRect:方法时一定要先把内存中的图片绘制到UIView上。



首先创建一个Single View Application,该Application包含一个应用程序委托代理类、一个视图控制器和配套的Storyboard界面设计文件。在Interface Builder中打开界面设计文件,将该界面设计文件中最大的UIView改为使用自定义的FKDrawView类。在界面上方放置一个UISegmentedControl控件,该控件用于控制绘图颜色;在界面下方放置一个工具条,并向工具条中添加一个UISegmentedControl控件,该控件用于控制绘图形状。本应用的界面设计如图12.16所示。


为了让界面上的两个UISegmentedControl控件能控制用户绘制的颜色和形状,需要在Interface Builder中为这两个UISegmentedControl控件分别绑定changeColor:changeShape:两个IBAction方法。

为了能记录该应用当前需要绘制的图形,本程序先创建一个头文件,该文件中仅定义一个枚举类型,代码如下。

程序清单:codes/12/12.2/HandDraw/HandDraw/Constant.h

#ifndef HandDraw_Constant_h
#define HandDraw_Constant_h
typedef enum
{
	kLineShape = 0,
	kRectShape,
	kEllipseShape,
	kRoundRectShape,
	kPenShape
} ShapeType;
#endif



本应用的视图控制器类比较简单,主要就是实现changeColor:changeShape:两个IBAction方法。下面是该视图控制器类的实现代码。

程序清单:codes/12/12.2/HandDraw/HandDraw/FKViewController.m

@implementation FKViewController
NSArray* colors;
- (void)viewDidLoad
{
	[super viewDidLoad];
	self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
	colors = [NSArray arrayWithObjects:
		[UIColor redColor],[UIColor greenColor],
		[UIColor blueColor],[UIColor yellowColor],
		[UIColor purpleColor],[UIColor cyanColor],
		[UIColor blackColor] , nil];
}
- (IBAction)changeColor:(UISegmentedControl*)sender {
	// 根据用户的选择来修改FKDrawView的当前颜色
	((FKDrawView*)self.view).currentColor = [colors objectAtIndex:
		sender.selectedSegmentIndex];
}
- (IBAction)changeShape:(UISegmentedControl*)sender
{
	// 修改FKDrawView控件的shape属性
	((FKDrawView*)self.view).shape = sender.selectedSegmentIndex;
}
@end



从上面程序中的两行粗体字代码可以看出,该视图控制器类的view并不是UIView,而是自定义的FKDrawView,这个FKDrawView就是实现本应用的关键,FKDrawView不仅要重写drawRect:方法,该方法还完成两件事情:将内存中的图片绘制出来;用户手指拖动进行“实时”绘制。

FKDrawView类的接口代码比较简单,只是定义currentColorshape两个属性即可,这两个属性用于接收控制器传入的绘制颜色和绘制形状。FKDrawView类的实现代码如下。

程序清单:codes/12/12.2/HandDraw/HandDraw/FKDrawView.m

@implementation FKDrawView
CGPoint firstTouch, prevTouch, lastTouch;
// 定义向内存中的图片执行绘图的CGContextRef
CGContextRef buffCtx;
UIImage * image ;
- (id)initWithCoder:(NSCoder*)aCoder
{
	self = [super initWithCoder:aCoder];
	if (self) {
		self.currentColor = [UIColor redColor];  // 初始化时将当前颜色设为红色
		UIGraphicsBeginImageContext(self.bounds.size);  // 创建内存中的图片
		// 获取向内存中的图片执行绘图的CGContextRef
		buffCtx = UIGraphicsGetCurrentContext();
	}
	return self;
}
// 当用户手指开始触碰时激发该方法
- (void) touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
	UITouch *touch = [touches anyObject];
	firstTouch = [touch locationInView:self];  // 获取触碰点坐标
	// 如果当前正在进行自由绘制,prevTouch代表第一个触碰点
	if (self.shape == kPenShape)
	{
		prevTouch = firstTouch;
	}
}
// 当用户手指在控件上拖动时不断激发该方法
- (void) touchesMoved:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
	UITouch *touch = [touches anyObject];
	lastTouch = [touch locationInView:self];  // 获取触碰点坐标
	// 如果当前正在进行自由绘制
	if (self.shape == kPenShape)
	{
		[self draw:buffCtx];  // 向内存中的图片执行绘制
		// 取出内存中的图片,保存到image中
		image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
	}
	// 通知该控件重绘,此时会实时绘制起始点与用户手指拖动点之间的形状
	[self setNeedsDisplay];
}
// 当用户手指离开控件时激发该方法
- (void) touchesEnded:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
	UITouch *touch = [touches anyObject];
	lastTouch = [touch locationInView:self];  // 获取离开触碰的点坐标
	// 向内存中的图片执行绘制,即把最终确定的图形绘制到内存中的图片上
	[self draw:buffCtx];
	image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
	[self setNeedsDisplay];  // 通知重绘
}
- (void)drawRect:(CGRect)rect
{
	CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();  // 获取绘图上下文
	[image drawAtPoint:CGPointZero];  // 将内存中的图片绘制出来
	[self draw:ctx];  // 调用draw:方法执行绘制
}
// 定义一个函数,用于根据firstTouch、lastTouch来确定矩形区域
- (CGRect) curRect
{
	return CGRectMake(firstTouch.x, firstTouch.y,
		lastTouch.x - firstTouch.x ,
		lastTouch.y - firstTouch.y);
}
- (void)draw:(CGContextRef)ctx
{
	// 设置线条颜色
	CGContextSetStrokeColorWithColor(ctx, self.currentColor.CGColor); 
	CGContextSetFillColorWithColor(ctx, self.currentColor.CGColor);  // 设置填充颜色
	CGContextSetLineWidth(ctx, 2.0);  // 设置线宽
	CGContextSetShouldAntialias(ctx, YES);
	switch (self.shape) {
		CGFloat leftTopX , leftTopY;
		case kLineShape:
			// 添加从firstTouch到lastTouch的路径
			CGContextMoveToPoint(ctx, firstTouch.x, firstTouch.y);
			CGContextAddLineToPoint(ctx, lastTouch.x, lastTouch.y);
			CGContextStrokePath(ctx);  // 绘制路径
			break;
		case kRectShape:
			CGContextFillRect(ctx ,[self curRect]);  // 填充矩形
			break;
		case kEllipseShape:
			CGContextFillEllipseInRect(ctx ,[self curRect]);  // 填充椭圆
			break;
		case kRoundRectShape:
			// 计算左上角的坐标
			leftTopX = firstTouch.x < lastTouch.x ? firstTouch.x : lastTouch.x;
			leftTopY = firstTouch.y < lastTouch.y ? firstTouch.y : lastTouch.y;
			// 添加圆角矩形的路径
			CGContextAddRoundRect(ctx ,leftTopX ,leftTopY ,
				fabs(lastTouch.x - firstTouch.x), fabs(lastTouch.y - firstTouch.y), 16);
			CGContextFillPath(ctx);  // 填充路径
			break;
		case kPenShape:
			// 添加从prevTouch到lastTouch的路径
			CGContextMoveToPoint(ctx, prevTouch.x, prevTouch.y);
			CGContextAddLineToPoint(ctx, lastTouch.x, lastTouch.y);
			CGContextStrokePath(ctx);  // 绘制路径
			prevTouch = lastTouch;  // 使用prevTouch保存当前点
			break;
	}
}
@end



该程序的关键是上面的粗体字draw:方法,该方法会根据想要绘制的图形类型,绘制不同的形状。需要读者留意的是,该方法在两个地方被调用过——当用户拖动手指时,激发touchesMoved: withEvent:方法,该方法中会通知该控件重绘自己,该控件会调用drawRect:方法进行重绘,drawRect:方法中调用了这个粗体字draw:方法执行实时绘制。除此之外,当用户手指结束触碰时,激发touchesEnded: withEvent:方法,该方法中调用了[self draw:buffCtx];代码,这行代码将会把起始点到结束触碰点的形状绘制在内存中的图片上。

程序中还有一个稍微有点复杂的地方,就是所谓的“自由绘制”。即当用户手指在屏幕上拖动时,程序需要绘制手指拖动的轨迹,这条轨迹表面上看是一条不规则的曲线,但实际上它由很多很短的线段组成——当用户手指在屏幕上拖动时,程序会不断地从上一个触碰点绘制到当前触碰点,由于这些线段都非常短,因此,用户会以为我们绘制了一条光滑的曲线。程序为了完成这个绘制过程,使用prevPoint保存上一个触碰点的坐标,并不断地绘制从prevPointlastPoint的线段,每次绘制完成后,使用prevPoint保存当前触碰点的坐标,这对下一次绘制而言,当前触碰点就变成了上一个触碰点。

编译、运行该程序,用户即可在屏幕上绘制任意的形状,绘制效果如图12.17所示。


——————本文节选自《疯狂ios讲义(上)》





加载中
返回顶部
顶部