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IOS Core Animation Advanced Techniques的学习笔记(四)

2024-07-19 02:24:14   223人阅读

第五章：Transforms

 
Affine Transforms
 
CGAffineTransform是二维的
 
 
Creating a CGAffineTransform
 
主要有三种变化方法
旋转：
CGAffineTransformMakeRotation(CGFloat angle)
 
 
缩放：
CGAffineTransformMakeScale(CGFloat sx, CGFloat sy)
 

移动：
CGAffineTransformMakeTranslation(CGFloat tx, CGFloat ty)
 
 
 

例子5.1 CGAffineTransformMakeRotation

源码在这里下载：http://www.informit.com/title/9780133440751

[objc] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. @interface ViewController ()  
  2.   
  3. @property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView;  
  4.   
  5. @end  
  6.   
  7. @implementation ViewController  
  8.   
  9. - (void)viewDidLoad  
  10. {  
  11.     [super viewDidLoad];  
  12.       
  13.     //rotate the layer 45 degrees  
  14.     CGAffineTransform transform = CGAffineTransformMakeRotation(M_PI_4);  
  15.     self.layerView.layer.affineTransform = transform;  
  16. }  
  17.   
  18. @end  


 
修改 CGAffineTransformMakeScale
[objc] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. - (void)viewDidLoad  
  2. {  
  3.     [super viewDidLoad];  
  4.       
  5.     //rotate the layer 45 degrees  
  6.     CGAffineTransform transform = CGAffineTransformMakeScale(0.5, 0.5);  
  7.     self.layerView.layer.affineTransform = transform;  
  8. }  


修改   CGAffineTransformMakeTranslation
[objc] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. - (void)viewDidLoad  
  2. {  
  3.     [super viewDidLoad];  
  4.       
  5.     //rotate the layer 45 degrees  
  6.     CGAffineTransform transform = CGAffineTransformMakeTranslation(-50.0, 30.0);  
  7.     self.layerView.layer.affineTransform = transform;  
  8. }  


 
 
 
Combining Transforms
 
方法1：使用CGAffineTransformConcat
 
继续修改例子5.1
[objc] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. - (void)viewDidLoad  
  2. {  
  3.     [super viewDidLoad];  
  4.       
  5.     //rotate the layer 45 degrees  
  6.     CGAffineTransform transform1 = CGAffineTransformMakeRotation(M_PI_4);  
  7.     CGAffineTransform transform2 = CGAffineTransformMakeScale(0.5, 0.5);  
  8.     CGAffineTransform transform = CGAffineTransformConcat(transform1, transform2);  
  9.     self.layerView.layer.affineTransform = transform;  
  10. }  


 
方法2：
CGAffineTransformRotate(CGAffineTransform t, CGFloat angle)
CGAffineTransformScale(CGAffineTransform t, CGFloat sx, CGFloat sy)
CGAffineTransformTranslate(CGAffineTransform t, CGFloat tx, CGFloat ty)
和前面的CGAffineTransformMakeRotation函数相同，也可以混用
CGAffineTransform t可以使用CGAffineTransformIdentity函数初始化
 
例子5.2
[objc] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. @interface ViewController ()  
  2.   
  3. @property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView;  
  4.   
  5. @end  
  6.   
  7. @implementation ViewController  
  8.   
  9. - (void)viewDidLoad  
  10. {  
  11.     [super viewDidLoad];  
  12.       
  13.     //create a new transform  
  14.     CGAffineTransform transform = CGAffineTransformIdentity;  
  15.       
  16.     //scale by 50%  
  17.     transform = CGAffineTransformScale(transform, 0.5, 0.5);  
  18.       
  19.     //rotate by 30 degrees  
  20.     transform = CGAffineTransformRotate(transform, M_PI / 180.0 * 30.0);  
  21.       
  22.     //translate by 200 points  
  23.     transform = CGAffineTransformTranslate(transform, 200, 0);  
  24.       
  25.     //apply transform to layer  
  26.     self.layerView.layer.affineTransform = transform;  
  27. }  
  28.   
  29. @end  


 
 
下面记几个特殊值
1. 首先要知道函数 CGAffineTransformIdentity 初始化的结果
          
 
2. 左右翻转
    CGAffineTransformMake(-1,0,0,1,0,0);

 
3. 以右边为轴向右翻转
    CGAffineTransformMake(-1,0,0,1,self.layerView.frame.size.width,0);

 
4. 上下翻转

    CGAffineTransformMake(1,0,0, -1,0,0);

 
5. 以底边为轴向下翻转
    CGAffineTransformMake(1,0,0, -1,0,self.layerView.frame.size.height);
 
6. 转180°
    CGAffineTransformMake(-1,0,0, -1,0,0);
 
7. 例子5.3，向右斜拉
    CGAffineTransformMake(1,0, -1,1,0,0);
代码：
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  1. @interface ViewController ()  
  2.   
  3. @property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView;  
  4.   
  5. @end  
  6.   
  7. @implementation ViewController  
  8.   
  9. CGAffineTransform CGAffineTransformMakeShear(CGFloat x, CGFloat y)  
  10. {  
  11.     CGAffineTransform transform = CGAffineTransformIdentity;  
  12.     transform.c = -x;  
  13.     transform.b = y;  
  14.     return transform;  
  15. }  
  16.   
  17. - (void)viewDidLoad  
  18. {  
  19.     [super viewDidLoad];  
  20.       
  21.     //shear the layer at a 45-degree angle  
  22.     self.layerView.layer.affineTransform = CGAffineTransformMakeShear(1, 0);  
  23. }  
  24.   
  25. @end  


 
8. 例子5.3，向左斜拉
    CGAffineTransformMake(1, 0,1, 1, 0, 0);
 
 
 
3D Transforms
 
类似CGAffineTransform，CATransform3D是三维的
 

CATransform3D又是一个结构。他有自己的一个公式，可以进行套用。

struct CATransform3D

{

    CGFloat     m11(x缩放),    m12(y切变),    m13(旋转),     m14( );

    CGFloat     m21(x切变),    m22(y缩放),    m23( ),           m24( );

    CGFloat     m31(旋转),      m32( ),           m33( ),            m34(透视效果，要操作的这个对象要有旋转的角度，否则没有效果。正直/负值都有意义);

    CGFloat     m41(x平移),    m42(y平移),    m43(z平移),    m44( );

};

 
同样有三种变换方法
 
旋转：
CATransform3DMakeRotation(CGFloat angle, CGFloat x, CGFloat y, CGFloat z)
首先要先清楚x，y，z是什么
{x, y, z}组成的向量就是旋转要使用的轴，angle是旋转角度
 

 

例：原图 

             

       向X轴旋转45度。                               向Y轴旋转45度。                         向Z轴旋转45度。

        

向 X轴，Y轴都旋转45度，就是沿着对角线旋转。

 
 
缩放：
CATransform3DMakeScale(CGFloat sx, CGFloat sy, CGFloat sz)

sx：X轴缩放，代表一个缩放比例，一般都是0 ---1之间的数字。

sy：Y轴缩放。

sz：整体比例变换时，也就是m11(sx) == m22(sy)时，若m33(sz)>1，图形整体缩小，

        若0 < m33(sz) < 1，图形整体放大，

        若m33(sz) < 0，发生关于原点的对称等比变换。

 

当sx = 1，sy =1时。如图：

当sx = 0.5，sy =0.5时。如图：

 
 
变换：
CATransform3DMakeTranslation(Gloat tx, CGFloat ty, CGFloat tz)

t‘ = [1 0 0 0; 0 1 0 0; 0 0 1 0; tx ty tz 1]

1    0    0    0

0    1    0    0

0    0    1    0

tx   ty    tz   1

竖起来看对应前面的数据结构就很明显了。

 

tx：X轴偏移位置，往下为正数。

ty：Y轴偏移位置，往右为正数。

tz：Z轴偏移位置，往外为正数。

 

可以通过直接修改数据结构，来设置变换效果

struct CATransform3D

{

    CGFloat m11, m12, m13, m14；

    CGFloat m21, m22, m23, m24；

    CGFloat m31, m32, m33, m34；

    CGFloat m41, m42, m43, m44；

}

 

 

[objc] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. CATransform3D transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI_4, 0, 1, 0);  
  2. transform.m11 = 2;  

 

或者修改键值

 

[objc] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. [myLayer setValue:[NSNumber numberWithInt:0] forKeyPath:@"transform.rotation.x"];  

 

 
 
例子5.4
[objc] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. @interface ViewController ()  
  2.   
  3. @property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView;  
  4.   
  5. @end  
  6.   
  7. @implementation ViewController  
  8.   
  9. - (void)viewDidLoad  
  10. {  
  11.     [super viewDidLoad];  
  12.       
  13.     //rotate the layer 45 degrees along the Y axis  
  14.     CATransform3D transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI_4, 0, 1, 0);  
  15.     self.layerView.layer.transform = transform;  
  16. }  
  17.   
  18. @end  


 
修改例子5.4，修改自http://lepetit-prince.net/ios/?p=451
 
[objc] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. #import "ViewController.h"  
  2. #import <QuartzCore/QuartzCore.h>  
  3.   
  4. @interface ViewController ()  
  5. {  
  6.     BOOL front;  
  7. }  
  8.   
  9. @property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView;  
  10.   
  11. @end  
  12.   
  13.   
  14. @implementation ViewController  
  15.   
  16. - (void)viewDidLoad  
  17. {  
  18.     [super viewDidLoad];  
  19.   
  20.     front = YES;  
  21.   
  22.     self.layerView.layer.contents = (__bridge id)([UIImage imageNamed:@"front.png"].CGImage);  
  23. }  
  24.   
  25. - (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event  
  26. {  
  27.     [UIView animateWithDuration:0.5 animations:^{  
  28.         self.layerView.layer.transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI * 0.5, 0.0f, 1.0f, 0.0f);  
  29.     } completion:^(BOOL finished) {  
  30.         self.layerView.layer.transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI * 1.5, 0.0f, 1.0f, 0.0f);  
  31.   
  32.         self.layerView.layer.contents = front ? (__bridge id)([UIImage imageNamed:@"back.png"].CGImage) : (__bridge id)([UIImage imageNamed:@"front.png"].CGImage);  
  33.   
  34.         [UIView animateWithDuration:0.5 animations:^{  
  35.             self.layerView.layer.transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI * 2, 0.0f, 1.0f, 0.0f);  
  36.         } completion:^(BOOL finished) {  
  37.             front = !front;  
  38.         }];  
  39.     }];  
  40. }  
  41.   
  42. @end  
资源文件 front.png    back.png
 
 
Perspective Projection
 
前面提到过m34(透视效果，要操作的这个对象要有旋转的角度，否则没有效果。正直/负值都有意义)
 
例子5.5
[objc] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. @interface ViewController ()  
  2.   
  3. @property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView;  
  4.   
  5. @end  
  6.   
  7. @implementation ViewController  
  8.   
  9. - (void)viewDidLoad  
  10. {  
  11.     [super viewDidLoad];  
  12.       
  13.     //create a new transform  
  14.     CATransform3D transform = CATransform3DIdentity;  
  15.       
  16.     //apply perspective  
  17.     transform.m34 = - 1.0 / 500.0;  
  18.       
  19.     //rotate by 45 degrees along the Y axis  
  20.     transform = CATransform3DRotate(transform, M_PI_4, 0, 1, 0);  
  21.       
  22.     //apply to layer  
  23.     self.layerView.layer.transform = transform;  
  24. }  
  25.   
  26. @end  


 
如果修改注释掉旋转，看看会有什么结果
[objc] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. //rotate by 45 degrees along the Y axis  
  2. //transform = CATransform3DRotate(transform, M_PI_4, 0, 1, 0);  

例子是用的透视场景是±1.0/d，d镜头到景物的距离，取值500~1000效果最好，±代表方向
 
 
The Vanishing Point
 
当景物慢慢远离镜头时，随着越来越小最终聚集到一点就是Vanishing Point(灭点)
 
通常情况灭点是在视图的正中心，或者在包含所有景物范围的中心。
 
Core Animation把灭点定义在anchorPoint，所以在变换前需要确定anchorPoint，
尤其需要注意，3D变换时最好确保同一视图内的所有layey有相同的灭点
 
 
The sublayerTransform Property
 
如果你有多个View或Layer有相同的3D变换，就可以使用sublayerTransform，

sublayerTransform也是CATransform3D，只有sublayers才会响应。

默认值是Identity Transform(CATransform3DIdentity)

例子5.6
[objc] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. @interface ViewController ()  
  2.   
  3. @property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *containerView;  
  4. @property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView1;  
  5. @property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView2;  
  6.   
  7. @end  
  8.   
  9. @implementation ViewController  
  10.   
  11. - (void)viewDidLoad  
  12. {  
  13.     [super viewDidLoad];  
  14.       
  15.     //apply perspective transform to container  
  16.     CATransform3D perspective = CATransform3DIdentity;  
  17.     perspective.m34 = - 1.0 / 500.0;  
  18.     self.containerView.layer.sublayerTransform = perspective;  
  19.       
  20.     //rotate layerView1 by 45 degrees along the Y axis  
  21.     CATransform3D transform1 = CATransform3DMakeRotation(M_PI_4, 0, 1, 0);  
  22.     self.layerView1.layer.transform = transform1;  
  23.       
  24.     //rotate layerView2 by 45 degrees along the Y axis  
  25.     CATransform3D transform2 = CATransform3DMakeRotation(-M_PI_4, 0, 1, 0);  
  26.     self.layerView2.layer.transform = transform2;  
  27. }  
  28.   
  29. @end  


我们挪动一下xib里的图片位置：
再看结果
 
恢复xib文件，并修改代码
[objc] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. - (void)viewDidLoad  
  2. {  
  3.     [super viewDidLoad];  
  4.       
  5.     //apply perspective transform to container  
  6. //    CATransform3D perspective = CATransform3DIdentity;  
  7. //    perspective.m34 = - 1.0 / 500.0;  
  8. //    self.containerView.layer.sublayerTransform = perspective;  
  9.   
  10.     //apply perspective  
  11.     CATransform3D transform1 = CATransform3DIdentity;  
  12.     transform1.m34 = - 1.0 / 500.0;  
  13.     transform1 = CATransform3DRotate(transform1, M_PI_4, 0, 1, 0);  
  14.     self.layerView1.layer.transform = transform1;  
  15.       
  16.     //rotate layerView2 by 45 degrees along the Y axis  
  17.     CATransform3D transform2 = CATransform3DIdentity;  
  18.     transform2.m34 = - 1.0 / 500.0;  
  19.     transform2 = CATransform3DRotate(transform2, -M_PI_4, 0, 1, 0);  
  20.     self.layerView2.layer.transform = transform2;  
  21. }  


结果和最初一样，但再次修改xib文件，挪动图片看结果，比较未改代码时的效果
 
 
大家发现设置sublayerTransform的好处了吗
 
1. 可以一次设置所有subLayer的变换效果
2. Vanishing Point(灭点)被同时设置在container layer即父图层的中心，这就意味着无论你怎么
    修改subLayer的position或frame，它们都会保持一个相同的灭点。
 
 
Backfaces
 
例子5.4，我们设置的是旋转M_PI_4(45°)，改为M_PI(180°)
[objc] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. - (void)viewDidLoad  
  2. {  
  3.     [super viewDidLoad];  
  4.       
  5.     //rotate the layer 45 degrees along the Y axis  
  6.     CATransform3D transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI, 0, 1, 0);  
  7.     self.layerView.layer.transform = transform;  
  8. }  


 
翻到了layer背面，显示的是原图像的镜像图。由此可见layer是双面的，并且两面都被描绘了。
因此我们会想到，为什么要浪费GPU去描绘我们看不见的部分呢。CALayer的另外一个属性
doubleSided可以解决这个问题。
在刚才修改过的例子5.4的代码中增加doubleSided设置
[objc] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. - (void)viewDidLoad  
  2. {  
  3.     [super viewDidLoad];  
  4.       
  5.     //rotate the layer 45 degrees along the Y axis  
  6.     CATransform3D transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI, 0, 1, 0);  
  7.     self.layerView.layer.transform = transform;  
  8.     self.layerView.layer.doubleSided = NO;  
  9. }  

图像没有了
 
 
 
 
Layer Flattening
自己看例子吧，例子5.7和5.8
 
 
Solid Objects
也自己看例子吧，例子5.9和5.10

IOS Core Animation Advanced Techniques的学习笔记(四)


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