iOS 15:CALayer、核心動(dòng)畫(huà)

CALayer

CALayer 到底是一個(gè)什么樣的東西呢磅甩?每個(gè)UIView都有這樣一層。UIView與CALayer就像是一陰一陽(yáng)一樣卷要,與UIView相對(duì)独榴,隱藏在控件之下奕枝。UIView暴露在陽(yáng)光之下棺榔,可以與用戶(hù)交互,CALayer在底層隘道,有著圖形渲染與核心動(dòng)畫(huà)的功能症歇。

  • 在iOS中,你能看得見(jiàn)摸得著的東西基本上都是UIView谭梗,比如一個(gè)按鈕忘晤、一個(gè)文本標(biāo)簽、一個(gè)文本輸入框激捏、一個(gè)圖標(biāo)等等德频,這些都是UIView。其實(shí)UIView之所以能顯示在屏幕上缩幸,完全是因?yàn)樗鼉?nèi)部的一個(gè)圖層壹置。
  • 在創(chuàng)建UIView對(duì)象時(shí),UIView內(nèi)部會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)圖層(即CALayer對(duì)象)表谊,通過(guò)UIView的layer屬性可以訪問(wèn)這個(gè)層
@property(nonatomic,readonly,retain) CALayer *layer; 
  • 當(dāng)UIView需要顯示到屏幕上時(shí)钞护,會(huì)調(diào)用drawRect:方法進(jìn)行繪圖,并且會(huì)將所有內(nèi)容繪制在自己的圖層上爆办,繪圖完畢后难咕,系統(tǒng)會(huì)將圖層拷貝到屏幕上,于是就完成了UIView的顯示距辆。
  • 換句話說(shuō)余佃,UIView本身不具備顯示的功能,是它內(nèi)部的層才有顯示功能跨算。
  • 圖層的功能:設(shè)置陰影爆土、圓角半徑、邊框?qū)挾群皖伾?等等功能诸蚕。還可以給圖層添加一些動(dòng)畫(huà)步势,來(lái)實(shí)現(xiàn)比較酷炫的效果。
  • 關(guān)于CALayer 的疑惑
圖片 1.png
  • UIView和CALayer的選擇
圖片 2.png
  • CALayer的屬性:注意形變屬性transform旋轉(zhuǎn)的參考點(diǎn)事anchorPoint背犯;添加內(nèi)容到CALayer坏瘩,設(shè)置的是contents屬性。
//寬度和高度
@property CGRect bounds;

//位置(默認(rèn)指中點(diǎn)倔矾,具體由anchorPoint決定)
@property CGPoint position;

//錨點(diǎn)(x,y的范圍都是0-1)哪自,決定了position的含義
@property CGPoint anchorPoint;

//背景顏色(CGColorRef類(lèi)型)
@property CGColorRef backgroundColor;

//形變屬性
@property CATransform3D transform;

//邊框顏色(CGColorRef類(lèi)型)
@property CGColorRef borderColor;

//邊框?qū)挾?@property CGFloat borderWidth;

//圓角半徑
@property CGColorRef borderColor;

//內(nèi)容(比如設(shè)置為圖片CGImageRef)
@property(retain) id contents;
  • position 與 anchorPoint

    • @property CGPoint position;用來(lái)設(shè)置CALayer在父層中的位置
    • @property CGPoint anchorPoint;稱(chēng)為“定位點(diǎn)”提陶、“錨點(diǎn)”隙笆,決定著CALayer身上的哪個(gè)點(diǎn)會(huì)在position屬性所指的位置
  • 使用KVC來(lái)對(duì)圖形進(jìn)行transform

// 快速進(jìn)行圖層縮放,KVC
// x,y同時(shí)縮放0.5
[_redView.layer setValue:@0.5 forKeyPath:@"transform.scale"];
//旋轉(zhuǎn)180°
_redView.layer setValue:@(M_PI) forKeyPath:@"transform.rotation"];
        
  • 新建圖層并顯示
// 創(chuàng)建圖層
    CALayer *layer = [CALayer layer];
    layer.frame = CGRectMake(50, 50, 200, 200);
    layer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;
    // 設(shè)置圖層內(nèi)容
    layer.contents = (id)[UIImage imageNamed:@"阿貍頭像"].CGImage;
    [self.view.layer addSublayer:layer];

隱式動(dòng)畫(huà)

使用CALayer 主要是為了動(dòng)畫(huà),但是開(kāi)發(fā)時(shí)使用到動(dòng)畫(huà)的場(chǎng)合比較少您访,還不如CALayer本身使用次數(shù)頻繁灵汪。
  • 每一個(gè)UIView內(nèi)部都默認(rèn)關(guān)聯(lián)著一個(gè)CALayer享言,即為這個(gè)Layer的Root Layer览露。
  • 所有的非Root Layer,也就是手動(dòng)創(chuàng)建的CALayer對(duì)象命锄,都存在著隱式動(dòng)畫(huà)脐恩。
  • 什么是隱式動(dòng)畫(huà)被盈?
    • 當(dāng)對(duì)非Root Layer的部分屬性進(jìn)行修改時(shí)只怎,默認(rèn)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一些動(dòng)畫(huà)效果身堡。
    • 而這些屬性在蘋(píng)果文檔中都有標(biāo)記贴谎,為Animatable Properties(可動(dòng)畫(huà)屬性)
  • 列舉幾個(gè)常見(jiàn)的Animatable Properties:
    • bounds:用于設(shè)置CALayer的寬度和高度。修改這個(gè)屬性會(huì)產(chǎn)生縮放動(dòng)畫(huà)
    • backgroundColor:用于設(shè)置CALayer的背景色澈魄。修改這個(gè)屬性會(huì)產(chǎn)生背景色的漸變動(dòng)畫(huà)
    • position:用于設(shè)置CALayer的位置痹扇。修改這個(gè)屬性會(huì)產(chǎn)生平移動(dòng)畫(huà)
  • 可以通過(guò)動(dòng)畫(huà)事務(wù)(CATransaction)關(guān)閉默認(rèn)的隱式動(dòng)畫(huà)效果
[CATransaction begin];
[CATransaction setDisableActions:YES];
self.myview.layer.position = CGPointMake(10, 10);
[CATransaction commit];

項(xiàng)目:時(shí)鐘

截圖如下鲫构,最終實(shí)現(xiàn)這樣的一個(gè)效果
Snip20160407_1.png
  • 實(shí)現(xiàn)步驟:
    • 1.底層是一個(gè)UIImageView,并將不動(dòng)的底盤(pán)摳出來(lái)湿镀。
    • 2.增加UIImageView 的子圖層:時(shí)勉痴、分蚀腿、針莉钙,注意錨點(diǎn)的設(shè)置。
    • 3.添加定時(shí)器停忿,每隔1S調(diào)用一次 timeChange 方法
    • 4.獲取當(dāng)前系統(tǒng)的時(shí)間
    • 5.計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度席赂,并對(duì)子圖層進(jìn)行形變
    // 獲取當(dāng)前日歷對(duì)象
    NSCalendar *calendar = [NSCalendar currentCalendar];
    // 獲取日期的組件:年月日小時(shí)分秒
    // components:需要獲取的日期組件
    // fromDate:獲取哪個(gè)日期的組件
    // 經(jīng)驗(yàn):以后枚舉中有移位運(yùn)算符颅停,通常一般可以使用并運(yùn)算(|)
    NSDateComponents  *cmp = [calendar components:NSCalendarUnitSecond | NSCalendarUnitMinute | NSCalendarUnitHour fromDate:[NSDate date]];
    // 獲取秒
    NSInteger second = cmp.second;

核心動(dòng)畫(huà)(簡(jiǎn)單了解)

Core Animation癞揉,中文翻譯為核心動(dòng)畫(huà)喊熟,是一組非常強(qiáng)大的動(dòng)畫(huà)處理API芥牌,使用它能做出非常絢麗的動(dòng)畫(huà)效果壁拉,而且往往事半功倍扇商。也就是說(shuō)宿礁,使用少量的diamante就可以實(shí)現(xiàn)非常強(qiáng)大的功能梆靖。
  • Core Animation 可以用在Mac OS X 和 iOS平臺(tái)。
  • Core Animation 的動(dòng)畫(huà)執(zhí)行過(guò)程都是在后臺(tái)操作的姑子,不會(huì)阻塞主線程街佑。
  • 要注意的是沐旨,Core Animation 是直接作用在CALayer上的榨婆,并非UIView良风。
  • 喬幫主在2007年的WWDC大會(huì)上親自為你演示Core Animation的強(qiáng)大:點(diǎn)擊查看視頻
Snip20160408_3.png
  • 開(kāi)發(fā)步驟
    • 1.首先得有CALayer
    • 2.初始化一個(gè)CAAnimation對(duì)象烟央,并設(shè)置一些動(dòng)畫(huà)相關(guān)屬性
    • 3.通過(guò)調(diào)用CALayer的addAnimation:forKey:方法疑俭,增加CAAnimation對(duì)象到CALayer中,這樣就能開(kāi)始執(zhí)行動(dòng)畫(huà)了
    • 4.通過(guò)調(diào)用CALayer的removeAnimationForKey:方法可以停止CALayer中的動(dòng)畫(huà)
  • CAAnimation:是所有動(dòng)畫(huà)對(duì)象的父類(lèi)移怯,負(fù)責(zé)控制動(dòng)畫(huà)的持續(xù)時(shí)間和速度这难,是個(gè)抽象類(lèi)姻乓,不能直接使用蹋岩,應(yīng)該使用它具體的子類(lèi)。
  • CAAnimation在分類(lèi)中定義了代理方法
- (void)animationDidStart:(CAAnimation *)anim;
- (void)animationDidStop:(CAAnimation *)anim finished:(BOOL)flag;
  • 基本動(dòng)畫(huà) CABasicAnimaiton秧骑,過(guò)程說(shuō)明如下:

    • 隨著動(dòng)畫(huà)的進(jìn)行乎折,在長(zhǎng)度為duration的持續(xù)時(shí)間內(nèi)骂澄,keyPath相應(yīng)屬性的值從fromValue漸漸地變?yōu)閠oValue
    • keyPath內(nèi)容是CALayer的可動(dòng)畫(huà)Animatable屬性
    • 如果fillMode=kCAFillModeForwards同時(shí)removedOnComletion=NO坟冲,那么在動(dòng)畫(huà)執(zhí)行完畢后健提,圖層會(huì)保持顯示動(dòng)畫(huà)執(zhí)行后的狀態(tài)酒唉。但在實(shí)質(zhì)上痪伦,圖層的屬性值還是動(dòng)畫(huà)執(zhí)行前的初始值网沾,并沒(méi)有真正被改變辉哥。
  • 關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà) CAKeyframeAnimation攒射,CABasicAnimation只能從一個(gè)數(shù)值(fromValue)變到另一個(gè)數(shù)值(toValue)会放,而CAKeyframeAnimation會(huì)使用一個(gè)NSArray保存這些數(shù)值咧最;CABasicAnimation可看做是只有2個(gè)關(guān)鍵幀的CAKeyframeAnimation矢沿。

  • 動(dòng)畫(huà)組 CAAnimationGroup捣鲸,可以保存一組動(dòng)畫(huà)對(duì)象闽坡,將CAAnimationGroup對(duì)象加入層后,組中所有動(dòng)畫(huà)對(duì)象可以同時(shí)并發(fā)運(yùn)行

  • 轉(zhuǎn)場(chǎng)動(dòng)畫(huà)CATransition是CAAnimation的子類(lèi)媒役,用于做轉(zhuǎn)場(chǎng)動(dòng)畫(huà)宪迟,能夠?yàn)閷犹峁┮瞥銎聊缓鸵迫肫聊坏膭?dòng)畫(huà)效果次泽。iOS比Mac OS X的轉(zhuǎn)場(chǎng)動(dòng)畫(huà)效果少一點(diǎn)意荤;UINavigationController就是通過(guò)CATransition實(shí)現(xiàn)了將控制器的視圖推入屏幕的動(dòng)畫(huà)效果玖像。

  • CADisplayLink

    • 是一種以屏幕刷新頻率觸發(fā)的時(shí)鐘機(jī)制捐寥,每秒鐘執(zhí)行大約60次左右
    • CADisplayLink是一個(gè)計(jì)時(shí)器握恳,可以使繪圖代碼與視圖的刷新頻率保持同步乡洼,而NSTimer無(wú)法確保計(jì)時(shí)器實(shí)際被觸發(fā)的準(zhǔn)確時(shí)間
    • 使用方法:
      • 1.定義CADisplayLink并制定觸發(fā)調(diào)用方法
      • 2.將顯示鏈接添加到主運(yùn)行循環(huán)隊(duì)列

核心動(dòng)畫(huà)示例

  • CAKeyframeAnimation 有一個(gè)path 屬性束昵,可以設(shè)置按照路徑走的動(dòng)畫(huà)。
  • 核心動(dòng)畫(huà)是作用在CALayer上的壳炎,并不修改UIView真實(shí)的屬性匿辩,一切都是假象,而 UIView animationWithDuration 修改了UIView 真實(shí)的屬性晰赞。
    • 注意:核心動(dòng)畫(huà)一切都是假象掖鱼,并不會(huì)真實(shí)的改變圖層的屬性值戏挡,如果以后做動(dòng)畫(huà)的時(shí)候,不需要與用戶(hù)交互拆檬,通常用核心動(dòng)畫(huà)(轉(zhuǎn)場(chǎng))竟贯。
    • UIView動(dòng)畫(huà)必須通過(guò)修改屬性的真實(shí)值逝钥,才有動(dòng)畫(huà)效果。
  • initWithCoder: 初始化的時(shí)候持际,控件雖然創(chuàng)建了选酗,但是并未連線芒填,不能根據(jù)連線的變量來(lái)獲取到xib/storyboard上的控件殿衰。
  • [UIScreen mainScreen].scale 闷祥,根據(jù)手機(jī)的不同獲取真實(shí)的屏幕屬性:點(diǎn)與像素的比值箱硕。
  • 代碼裁剪圖片
// 計(jì)算裁減區(qū)域
CGRect clipR = CGRectMake(i * imageW, 0, imageW, imageH);
        
// 裁減圖片
CGImageRef imgR =  CGImageCreateWithImageInRect(bigImage.CGImage, clipR);
UIImage *image = [UIImage imageWithCGImage:imgR];
  • 自動(dòng)以UIButton對(duì)象剧罩,可以設(shè)置很多默認(rèn)的屬性與做法惠昔。比如:修改內(nèi)部UIIamgeView的尺寸镇防、取消按鈕的高亮狀態(tài)潮饱。
  • 增加旋轉(zhuǎn)的立體感来氧,近大遠(yuǎn)小 transfrom.m34 = -1 / 500.0;
  • 漸變圖層 CAGradientLayer
// 漸變圖層
CAGradientLayer *gradientL = [CAGradientLayer layer];
// 注意圖層需要設(shè)置尺寸
gradientL.frame = _bottomView.bounds;
gradientL.opacity = 0;
// 設(shè)置漸變顏色
gradientL.colors = @[(id)[UIColor clearColor].CGColor,(id)[UIColor blackColor].CGColor];
_gradientL = gradientL;
  • CAReplicatorLayer復(fù)制圖層,可以把圖層里面所有子層復(fù)制饼齿,并含有很多的屬性可以設(shè)置子層之間的漸變差異饲漾。比如子層個(gè)數(shù)蝙搔,偏移量缕溉,動(dòng)畫(huà)延遲時(shí)間等等。
  • 默認(rèn)UIView的layer為CALayer類(lèi)型吃型,通過(guò)自定義UIView证鸥,可以將其轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)制層。
// 設(shè)置控件主層的類(lèi)型
+ (Class)layerClass
{
    return [CAReplicatorLayer class];
}
  • touchesBegan: 與 pan:的選擇勤晚? 當(dāng)拿不準(zhǔn)的時(shí)候鸟蜡,pan的功能更為強(qiáng)大跳座。為什么不用touch,因?yàn)闀?huì)跟按鈕監(jiān)聽(tīng)事件沖突您朽。
  • 消失時(shí)展示gif動(dòng)畫(huà)讯屈,使用UIImageView的animationImages屬性。然后調(diào)用[imageView startAnimating];開(kāi)始動(dòng)畫(huà)棺妓。
  • 修改UIView的形變性芬,注意并不會(huì)影響UIView的bounds\center
  • 使用CAShapeLayer 可以將不規(guī)則路徑生成一個(gè)圖層峭拘。
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