iOS-圖形學(xué)與UIImageView的底層處理

圖形基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)讀

  • 一張圖像是像素點(diǎn)的集合,每一個(gè)像素都是獨(dú)立您单、明了的顏色斋荞。圖像一般情況下儲(chǔ)存成數(shù)組,可以想象成二位數(shù)組(數(shù)組的數(shù)組虐秦,矩陣)平酿。
  • 當(dāng)百上千個(gè)像素點(diǎn)匯聚在一起就成為了圖像。
  • 表示圖形的方式有很多種悦陋,如YUV蜈彼、RGBA,最簡(jiǎn)單的:32位RGBA模式俺驶。一個(gè)顏色值存儲(chǔ)在32位中(或4個(gè)字節(jié))每個(gè)字節(jié)儲(chǔ)存一個(gè)顏色通道(RGBA顏色通道)

1.圖片壓縮

1.1系統(tǒng)原生格式壓縮

- png保存了許多圖片信息幸逆,數(shù)據(jù)內(nèi)容一般大與jpg
- jpg只有三個(gè)顏色通道RGB沒有A(alpha)通道
- jpg足以滿意視覺效果
- 數(shù)據(jù)大小: image.CGImage > png > jpg
- CGImage是圖片解壓后的原始數(shù)據(jù)
  • 一般情況下,獲取相冊(cè)照片后暮现,調(diào)用系統(tǒng)的壓縮api
NSData *pngData = UIImagePNGRepresentation(UIImage * __nonnull image); 
NSData *jpgData = UIImageJPEGRepresentation(UIImage * __nonnull image, CGFloat compressionQuality) //compressionQuality壓縮比;
  • 讀取圖片需要一定的時(shí)間还绘,項(xiàng)目中一般要設(shè)置一個(gè)緩沖圈提示
 [_pngImageV setImage:[UIImage imageWithData:pngData]];
 [_jpgImageV setImage:[UIImage imageWithData:pngData]];
  • 用for循環(huán)實(shí)現(xiàn)圖片大小控制
// 壓塑圖片至36KB或壓塑到質(zhì)量的0.1,
    float scale = 0.9;
    NSData *jpgData = UIImageJPEGRepresentation(_albumImage, scale);
    while (jpgData.length > 36*1024) {
        scale = -0.1;
        jpgData = UIImageJPEGRepresentation(_albumImage, scale);
        if (scale <= 0.1) {
            break;
        }
    }

1.2通過(guò)Context上下文重新繪制渲染(離屏渲染)

  • 用與加載小圖的需求
  • drawInRect官方文檔描述:在當(dāng)前上下文中繪制此圖像
  • 通過(guò)傳入的imageSize來(lái)壓縮圖片的大小
// 通過(guò)上下文對(duì)圖片壓縮處理
- (UIImage*)scaleImage:(UIImage*)image size:(CGSize)imageSize{
    
    UIGraphicsBeginImageContext(imageSize);
    [image drawInRect:CGRectMake(0, 0, imageSize.width, imageSize.height)];
    UIImage *newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    UIGraphicsEndImageContext();//相當(dāng)于從上下文截圖
    return newImage;
}
    UIImage *image = [UIImage imageWithData:pngData];
    image = [self scaleImage:image size:CGSizeMake(100, 100)];
    [self saveImageToLocal:@"context.png" fromData:UIImageJPEGRepresentation(image,1)];

2.圖片處理

2.1 Context上手動(dòng)修改像素點(diǎn)

  • 根據(jù)CGBitmapContextCreate的需要的參數(shù)以及獲取對(duì)應(yīng)的參數(shù)栖袋,并傳入
CGContextRef contextRef = CGBitmapContextCreate(pixelBuf, width, height, bits, bitsPerRow, colorSpace, alphaInfo);
  • CGBitmapContextCreate參數(shù)的獲取
    CGImageRef imageRef = self.image.CGImage;//獲取位圖
    size_t width = CGImageGetWidth(imageRef);//位圖寬度
    size_t height = CGImageGetHeight(imageRef);//位圖高度
    size_t bits = CGImageGetBitsPerComponent(imageRef);//一個(gè)通道占用了多少bit
    size_t bitsPerRow = CGImageGetBytesPerRow(imageRef);//每行有多少字節(jié) 
    CGColorSpaceRef colorSpace = CGImageGetColorSpace(imageRef);
    int alphaInfo = CGImageGetAlphaInfo(imageRef);//獲取色彩空間蚕甥,抽象概念。色圖空間有灰色和彩色
    
    CGDataProviderRef provideRef = CGImageGetDataProvider(imageRef);//位圖轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)
    CFDataRef dataRef = CGDataProviderCopyData(provideRef);//把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為CFDataRef格式
    UInt8 *pixelBuf = (UInt8 *)CFDataGetMutableBytePtr((CFMutableDataRef)dataRef);//把CFDataRef數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為指針形式
    int lenght = (int)CFDataGetLength(dataRef);//獲取數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度栋荸,用于處理每一個(gè)RGBA通道
  • 根據(jù)上述代碼的圖片數(shù)據(jù)指針pixelBuf傳入一個(gè)for循環(huán)菇怀,結(jié)合一定的圖形學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)像素點(diǎn)處理凭舶,簡(jiǎn)單示例如下:
//rgba有四個(gè)通道,代表每次偏移一個(gè)像素點(diǎn)
for (int i = 0; i < lenght; i+=4) { 
        //////修改原始像素RGB數(shù)據(jù)
        [self eocImageFilterFormBuf:pixelBuf offset:i];
    }

//遍歷完后開始繪制
CGContextRef contextRef = CGBitmapContextCreate(pixelBuf, width, height, bits, bitsPerRow, colorSpace, alphaInfo);
  • 圖片變黑白
// 對(duì)像素點(diǎn)進(jìn)行加工
- (void)eocImageFilterFormBuf:(UInt8*)pixelBuf offset:(int)offset{

    //不處理alpha通道
    int offsetR = offset;
    int offsetG = offset + 1;
    int offsetB = offset + 2;
    
    int red   = pixelBuf[offsetR];
    int green = pixelBuf[offsetG];
    int blue  = pixelBuf[offsetB];
    
    int gray = (red + green + blue)/3;
    
    pixelBuf[offsetR] = gray;
    pixelBuf[offsetG] = gray;
    pixelBuf[offsetB] = gray;
}
  • 圖片變藍(lán)
// 對(duì)像素點(diǎn)進(jìn)行加工
- (void)eocImageFilterFormBuf:(UInt8*)pixelBuf offset:(int)offset{

    //不處理alpha通道
    int offsetR = offset;
    int offsetG = offset + 1;
    int offsetB = offset + 2;
    
    int red   = pixelBuf[offsetR];
    int green = pixelBuf[offsetG];
    int blue  = pixelBuf[offsetB];
    
    pixelBuf[offsetR] = red * 0.3;
    pixelBuf[offsetG] = green * 0.3;
    pixelBuf[offsetB] = blue * 0.3;
}
  • 效果瀏覽
blue.png
grey.png

2.1 調(diào)用context的系統(tǒng)api渲染像素點(diǎn)

  • 以渲染為紅色例
- (UIImage*)imageWithColor:(UIColor*)color{
    
    
    UIImage *rendImage = [UIImage imageNamed:@"3.jpg"];
    // 1 創(chuàng)建上下文
    UIGraphicsBeginImageContext(rendImage.size);
    // 2 獲取上下文
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    // 3 把圖片渲染到上下文
    [rendImage drawInRect:CGRectMake(0, 0, rendImage.size.width, rendImage.size.height)];
    
    UIColor *redColor = [UIColor colorWithRed:1 green:0 blue:0 alpha:0.5];
    CGContextSetFillColorWithColor(context, redColor.CGColor);
    // 3 把顏色渲染到上下文
    CGContextSetBlendMode(context, kCGBlendModeNormal);
    // 4 顏色渲染區(qū)域
    CGContextFillRect(context, CGRectMake(0, 0,rendImage.size.width, rendImage.size.height));
    // 5 生成圖片
    CGImageRef imageRef =  CGBitmapContextCreateImage(context);
    
    UIImage *redImage = [UIImage imageWithCGImage:imageRef];
    CFRelease(imageRef);
    
    UIGraphicsEndImageContext();

    
    // 裁剪
    return redImage;
    
}

內(nèi)存管理相關(guān)

  • copy create都要CFRelease
    CFRelease(dataRef);
    CFRelease(contextRef);
    CFRelease(backImageRef);

3.自定義局部截屏

  • 本質(zhì)都是操作上下文context

3.1 全屏截屏與局部矩形截屏

  • 截屏
- (UIImage*)imageFromView:(UIView*)view{
    
    CGRect rect = view.frame;
    // 1 創(chuàng)建上下文
    UIGraphicsBeginImageContext(view.frame.size);
    // 2 獲取上下文
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    // 3 把view 渲染到上下吻
    [view.layer renderInContext:context];
    // 4 把上下文中生成圖片
    UIImage *image =  UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    UIGraphicsEndImageContext();
    return image;
}
  • 局部矩形截屏
- (UIImage*)imageFromView:(UIView*)view{
    
    CGRect rect = view.frame;
    UIGraphicsBeginImageContext(view.frame.size);
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    [view.layer renderInContext:context];
    UIImage *image =  UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();

//上面和截屏是一樣爱沟,下面的方法是截取當(dāng)前上下文的某個(gè)位置
    image = [self getSubImage:CGRectMake(100, 100, _eocImageV.frame.size.width, _eocImageV.frame.size.height) image:image.CGImage];

    UIGraphicsEndImageContext();
    return image;
}
- (UIImage*)getSubImage:(CGRect)rect image:(CGImageRef)cgImage{
    
    CGImageRef imageRef = CGImageCreateWithImageInRect(cgImage, rect);
    UIImage *subImage = [UIImage imageWithCGImage:imageRef];
    return subImage;
    
}

3.2 局部圓形截屏(如上傳頭像)

  • 通過(guò)路徑繪制(閉環(huán))實(shí)現(xiàn)上下文自定義區(qū)域與形狀的截取
- (UIImage*)circleImage:(UIImage*)image{
    
    // 1 創(chuàng)建上下文
    UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(200, 200));
    // 2 獲取上下文
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();

    // 3 操作上下文
    CGContextSetLineWidth(context, 1);
    CGContextSetStrokeColorWithColor(context, [UIColor redColor].CGColor);
    CGRect rect = CGRectMake(0, 0, 200, 200);
    CGContextAddEllipseInRect(context, rect);
    // 截剪上下文為圓形 閉環(huán)的
    CGContextClip(context);
    
    // 4 把image 渲染到相應(yīng)的上下文中
    [image drawInRect:CGRectMake(0, 0, 200, 200)];
    
    UIImage *backImage =  UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    
    UIGraphicsEndImageContext();
    
    return backImage;
    
}

4.縮放

4.1 ScorllView自帶的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

  • 設(shè)置縮放系數(shù)
 _scrollview.maximumZoomScale = 5;
_scrollview.minimumZoomScale = 0.5;
  • 設(shè)置代理方法
- (UIView*)viewForZoomingInScrollView:(UIScrollView *)scrollView{
    
    return _imageView;
    
}

4.2 捏合手勢(shì)實(shí)現(xiàn)

- (void)pinchHandel:(UIPinchGestureRecognizer*)gesture{
    
    NSLog(@"%f", gesture.scale);
    if (gesture.state == UIGestureRecognizerStateBegan) {
        _preScal = 1;
    }
    float scaleF = gesture.scale - _preScal + 1;
    _preScal = gesture.scale;
    _imageView.transform = CGAffineTransformScale(_imageView.transform, scaleF, scaleF);
    [_scrollview setContentSize:_imageView.frame.size];
    
}
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