CoreAnimation之常用圖層

CoreAnimation之CALayer基礎
 CoreAnimation之變換

1. CAShapeLayer

CAShapeLayer是一個通過矢量圖形而不是bitmap來繪制的圖層子類，使用CAShapeLayer有以下一些優(yōu)點：

渲染快速——CAShapeLayer使用了硬件加速银觅，繪制同一圖形會比用Core Graphics快很多
高效使用內存——一個CAShapeLayer不需要像普通CALayer一樣創(chuàng)建一個寄宿圖形荔烧，所以無論有多大违寞，都不會占用太多的內存
不會被圖層邊界剪裁掉——一個CAShapeLayer可以在邊界之外繪制。你的圖層路徑不會像在使用Core Graphics的普通CALayer一樣被剪裁掉
不會出現像素化——當你給CAShapeLayer做3D變換時，它不像一個有寄宿圖的普通圖層一樣變得像素化

CAShapeLayer可以用來繪制所有能夠通過CGPath來表示的形狀店归。這個形狀不一定要閉合，圖層路徑也不一定要不可破酪我，事實上你可以在一個圖層上繪制好幾個不同的形狀消痛。你可以控制一些屬性比如lineWith，lineCap都哭，和lineJoin秩伞。但是在圖層層面你只有一次機會設置這些屬性，如果你想用不同顏色或風格來繪制多個形狀欺矫，就不得不為每個形狀準備一個圖層了纱新。

說了這么多，CAShapeLayer到底能用來做什么呢穆趴？

CAShapeLayer實現視圖的部分圓角：

-(void)drawCorner{
    UIView *view = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0.0f, 0.0f, 100.0f, 100.0f)];
    view.center = self.view.center;
    view.backgroundColor = [UIColor blackColor];
    [self.view addSubview:view];
    
    UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithRoundedRect:view.frame byRoundingCorners:UIRectCornerTopLeft | UIRectCornerBottomRight cornerRadii:CGSizeMake(30.0f, 30.0f)];
    
    CAShapeLayer *layer = [[CAShapeLayer alloc] init];
    layer.bounds = view.frame;
    layer.position = CGPointMake(50.0f, 50.0f);
    layer.path = path.CGPath;
    
    view.layer.mask = layer;
}

運行效果：

Paste_Image.png

CAShapeLayer實現一個呆萌的火柴人：

-(void)drawMatchman{
    CGFloat radius = 25.0f;             //半徑
    
    UIBezierPath *path = [[UIBezierPath alloc] init];
    
    CGPoint point1 = CGPointMake(self.view.center.x + radius, self.view.center.y);
    [path moveToPoint:point1];          //將畫筆移動到point1
    [path addArcWithCenter:self.view.center radius:radius startAngle:0.0f endAngle:2.0f*M_PI clockwise:YES];        //畫一個圓代表火柴人的頭
    
    CGPoint point2 = CGPointMake(point1.x - radius, point1.y + radius);
    [path moveToPoint:point2];          //將畫筆移動到point2脸爱，準備畫身體
    
    CGPoint point3 = CGPointMake(point2.x, point2.y+50.0f);
    [path addLineToPoint:point3];       //畫一根長為50的豎線代表火柴人的身體，起點是point2毡代，終點是point3
    
    CGPoint point4 = CGPointMake(point3.x - radius, point3.y+25.0f);
    [path addLineToPoint:point4];       //畫一根長為25的左斜線代表火柴人的左腳阅羹，起點是point3，終點是point4
    
    [path moveToPoint:point3];          //將畫筆移動到point3教寂，準備畫右腳
    CGPoint point5 = CGPointMake(point3.x + radius, point3.y+25.0f);
    [path addLineToPoint:point5];       //畫一根長為25的右斜線代表火柴人的右腳捏鱼，起點是point3，終點是point5
    
    //最后畫一根橫線酪耕，代表火柴人的手
    CGPoint point6 = CGPointMake(point2.x - radius, point2.y + 25.0f);
    [path moveToPoint:point6];
    [path addLineToPoint:CGPointMake(point6.x + 50.0f, point6.y)];
    
    shapeLayer = [CAShapeLayer layer];
    shapeLayer.strokeColor = [UIColor redColor].CGColor;    //畫筆顏色
    shapeLayer.fillColor = [UIColor clearColor].CGColor;    //填充色
    shapeLayer.lineWidth = 6.0f;    //線條寬度
    shapeLayer.lineJoin = kCALineJoinRound; //線條連接處的樣式
    shapeLayer.lineCap = kCALineCapRound;   //線條末端處的樣式
    shapeLayer.path = path.CGPath;
    [self.view.layer addSublayer:shapeLayer];
    
    [self addFlagPoint:point1];
    [self addFlagPoint:point2];
    [self addFlagPoint:point3];
    [self addFlagPoint:point4];
    [self addFlagPoint:point5];
    [self addFlagPoint:point6];
}
-(void)addFlagPoint:(CGPoint)aPoint{
    UIView *flag = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0.0f, 0.0f, 6.0f, 6.0f)];
    flag.center = aPoint;
    flag.layer.cornerRadius = 3.0f;
    flag.backgroundColor = [UIColor blackColor];
    [self.view addSubview:flag];
}

運行效果：

Paste_Image.png

CAShapeLayer實現一個扇形動畫：

-(void)drawCircular{
    UIView *view = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0.0f, 0.0f, 100.0f, 100.0f)];
    view.center = self.view.center;
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"3"];
    view.layer.contents = (__bridge id _Nullable)(image.CGImage);
    view.layer.contentsGravity = kCAGravityCenter;
    view.layer.contentsScale = [UIScreen mainScreen].scale;
    [self.view addSubview:view];
    
    shapeLayer = [CAShapeLayer layer];
    shapeLayer.frame = view.bounds;
    shapeLayer.strokeEnd = 0.0f;
    shapeLayer.strokeStart = 0.0f;
    UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:view.bounds];
    shapeLayer.path = path.CGPath;
    shapeLayer.fillColor = [UIColor clearColor].CGColor;
    shapeLayer.lineWidth = 100.0f;
    shapeLayer.strokeColor = [UIColor redColor].CGColor;
    view.layer.mask = shapeLayer;
    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.005f target:self selector:@selector(timerAction) userInfo:nil repeats:YES];
}
-(void)timerAction{
    static BOOL flag = NO;
    if (shapeLayer.strokeEnd >= 1.5f) {
        flag = YES;
    }
    if (shapeLayer.strokeEnd <= -0.5f) {
        flag = NO;
    }
    if (flag) {
        shapeLayer.strokeEnd -= 0.005f;
    }else{
        shapeLayer.strokeEnd += 0.005f;
    }
}

運行效果：

running.gif

更多關于CAShapeLayer的動畫：動畫黃金搭檔:CADisplayLink & CAShapeLayer

2. CATransformLayer

之前我們在CoreAnimation之變換中構造了一個殘缺的正方體导梆，最后在旋轉正方體的時候遇到了問題，原因在于CALayer是扁平的，所以直接將superLayer繞y軸旋轉的時候看不出正方體的3D效果

CoreAnimation有一個專用圖層叫CATransformLayer看尼，它是CALayer的子類递鹉，但是不同于普通的CALayer，因為它不能顯示它自己的內容藏斩，只有當存在了一個能作用域子圖層的變換它才真正存在躏结，而且CATransformLayer并不平面化它的子圖層，所以它能夠用于構造一個層級的3D結構

總之一句話狰域，CATransformLayer相當于一個容器媳拴，一個3D的容器

這次我們依然以構建一個正方體為例，開始寫代碼前兆览，我們不妨在腦袋里先構造一下這個正方體：

首先屈溉，有六塊木板，都是平放在一個3D空間里
第一步抬探，構建上下兩面子巾，把上面這塊木板往上移動50個點（即沿z軸移動50個點）；再把下面這塊木板往下移動50個點（即沿z軸移動-50個點）小压，這樣就構建出了上下兩面
第二步线梗，構建左右兩面，將左面這塊木板往左邊直立起來（即沿y軸旋轉-90度）场航，再將左面這塊木板往上移動50個點（即沿z軸移動50個點）缠导；同理，右面這塊木板就是先往右邊直立起來再往上移動
第三步溉痢，構建前后兩面，將前面這塊木板往前邊直立起來（即沿x軸旋轉-90度）憋他，再將前面這塊木板往上移動50個點（即沿z軸移動50個點）孩饼；同理，后面這塊木板就是先往后邊直立起來再往上移動

代碼如下（樓主也是初學竹挡，為了邏輯清晰镀娶，就沒有封裝方法，直接一個面一個方法揪罕，所以代碼有點多哈）：

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController{
    CATransformLayer *transformLayer;
    NSTimer *timer;
}

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    CATransform3D sublayerTransform = CATransform3DIdentity;
    sublayerTransform.m34 = -1.0f/500.0f;
    self.view.layer.sublayerTransform = sublayerTransform;
    
    transformLayer = [CATransformLayer layer];
    transformLayer.position = self.view.layer.position;
    
    CATransform3D transform = CATransform3DIdentity;
    transform = CATransform3DRotate(transform, -M_PI_4, 1.0f, 0.0f, 0.0f);
    transform = CATransform3DRotate(transform, -M_PI_4, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    transformLayer.transform = transform;
    
    [self.view.layer addSublayer:transformLayer];
    
    [self addFace1];
    [self addFace2];
    [self addFace3];
    [self addFace4];
    [self addFace5];
    [self addFace6];
}

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    [timer invalidate];
    timer = nil;
    timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.025f target:self selector:@selector(timerAction) userInfo:nil repeats:YES];
}

-(void)timerAction{
    CATransform3D transform = transformLayer.transform;
    transform = CATransform3DRotate(transform, 1.0f/180.0f*M_PI, 1.0f, 1.0f, 0.0f);
    transformLayer.transform = transform;
}

//上面 ———— 把上面這塊木板往上移動50個點（即沿z軸移動50個點）
-(void)addFace1{
    CALayer *layer = [[CALayer alloc] init];
    layer.bounds = CGRectMake(0.0f, 0.0f, 100.0f, 100.0f);
    layer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;
    CATransform3D transform = CATransform3DIdentity;
    transform = CATransform3DTranslate(transform, 0.0f, 0.0f, 50.0f);
    layer.transform = transform;
    [transformLayer addSublayer:layer];
}

//下面 ———— 把下面這塊木板往下移動50個點（即沿z軸移動-50個點）
-(void)addFace2{
    CALayer *layer = [[CALayer alloc] init];
    layer.bounds = CGRectMake(0.0f, 0.0f, 100.0f, 100.0f);
    layer.backgroundColor = [UIColor orangeColor].CGColor;
    CATransform3D transform = CATransform3DIdentity;
    transform = CATransform3DTranslate(transform, 0.0f, 0.0f, -50.0f);
    layer.transform = transform;
    [transformLayer addSublayer:layer];
}

//左面
-(void)addFace3{
    CALayer *layer = [[CALayer alloc] init];
    layer.bounds = CGRectMake(0.0f, 0.0f, 100.0f, 100.0f);
    layer.backgroundColor = [UIColor yellowColor].CGColor;
    CATransform3D transform = CATransform3DIdentity;
    //將左面這塊木板往左邊直立起來（即沿y軸旋轉-90度）
    transform = CATransform3DRotate(transform, -M_PI_2, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    //再將左面這塊木板往上移動50個點（即沿z軸移動50個點）
    transform = CATransform3DTranslate(transform, 0.0f, 0.0f, 50.0f);
    layer.transform = transform;
    [transformLayer addSublayer:layer];
}

//右面
-(void)addFace4{
    CALayer *layer = [[CALayer alloc] init];
    layer.bounds = CGRectMake(0.0f, 0.0f, 100.0f, 100.0f);
    layer.backgroundColor = [UIColor greenColor].CGColor;
    CATransform3D transform = CATransform3DIdentity;
    //將右面這塊木板往右邊直立起來（即沿y軸旋轉90度）
    transform = CATransform3DRotate(transform, M_PI_2, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    //再將右面這塊木板往上移動50個點（即沿z軸移動50個點）
    transform = CATransform3DTranslate(transform, 0.0f, 0.0f, 50.0f);
    layer.transform = transform;
    [transformLayer addSublayer:layer];
}

//前面
-(void)addFace5{
    CALayer *layer = [[CALayer alloc] init];
    layer.bounds = CGRectMake(0.0f, 0.0f, 100.0f, 100.0f);
    layer.backgroundColor = [UIColor blueColor].CGColor;
    CATransform3D transform = CATransform3DIdentity;
    //將前面這塊木板往前邊直立起來（即沿x軸旋轉-90度）
    transform = CATransform3DRotate(transform, -M_PI_2, 1.0f, 0.0f, 0.0f);
    //再將前面這塊木板往上移動50個點（即沿z軸移動50個點）
    transform = CATransform3DTranslate(transform, 0.0f, 0.0f, 50.0f);
    layer.transform = transform;
    [transformLayer addSublayer:layer];
}

//后面
-(void)addFace6{
    CALayer *layer = [[CALayer alloc] init];
    layer.bounds = CGRectMake(0.0f, 0.0f, 100.0f, 100.0f);
    layer.backgroundColor = [UIColor purpleColor].CGColor;
    CATransform3D transform = CATransform3DIdentity;
    //將后面這塊木板往后邊直立起來（即沿x軸旋轉90度）
    transform = CATransform3DRotate(transform, M_PI_2, 1.0f, 0.0f, 0.0f);
    //再將后面這塊木板往上移動50個點（即沿z軸移動50個點）
    transform = CATransform3DTranslate(transform, 0.0f, 0.0f, 50.0f);
    layer.transform = transform;
    [transformLayer addSublayer:layer];
}

@end

以前在CALayer上旋轉正方體的時候我們要這樣寫（即把所有的子圖層挨個兒做一次變換）：

-(void)timerAction{
    static CGFloat angle = 1.0f;
    CATransform3D transform3d = self.containerView.layer.sublayerTransform;
    transform3d = CATransform3DRotate(transform3d, angle/180.0f*M_PI, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    self.containerView.layer.sublayerTransform = transform3d;
}

而現在在CATransformLayer上旋轉正方體梯码，只需要將CATransformLayer繞x軸或者繞y軸旋轉就行了：

-(void)timerAction{
    CATransform3D transform = transformLayer.transform;
    transform = CATransform3DRotate(transform, 1.0f/180.0f*M_PI, 1.0f, 1.0f, 0.0f);
    transformLayer.transform = transform;
}

運行效果：

running.gif

3. CAGradientLayer

CAGradientLayer可以用來實現漸變效果：

    CAGradientLayer *layer = [CAGradientLayer layer];
    layer.bounds = CGRectMake(0.0f, 0.0f, 150.0f, 150.0f);
    layer.position = self.view.layer.position;
    layer.colors = @[(__bridge id)[UIColor redColor].CGColor,(__bridge id)[UIColor greenColor].CGColor,(__bridge id)[UIColor blueColor].CGColor];
    layer.locations = @[@.25,@0.5,@0.75];
    layer.startPoint = CGPointMake(0.0f, 0.0f);
    layer.endPoint = CGPointMake(1.0f, 0.0f);
    [self.view.layer addSublayer:layer];

運行效果：

Paste_Image.png

需要特別說明一下locations這個屬性，locations數組里面裝的是相對位置好啰，這個相對位置必須是單調遞增的轩娶，但是這個位置并不是代表顏色的位置，而是說從這個位置開始框往，將要開始漸變成下一個顏色了

拿示例代碼來說鳄抒，從0.25開始，將要由紅變綠了，從0.5開始將要由綠變藍了许溅，從0.75開始又要開始下一個漸變了瓤鼻，但是由于沒有下一個顏色了，所以后面全是藍色贤重，你可以在示例代碼的colors里面再添加一個顏色試試

4. CAReplicatorLayer

學習CAReplicatorLayer之前茬祷，我們再來復習一下變換的順序：

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController{
    CALayer *layer;
}

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    layer = [CALayer layer];
    layer.backgroundColor = [UIColor cyanColor].CGColor;
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"3"];
    layer.frame = CGRectMake(110.0f, 100.0f, 100.0f, 100.0f);
    layer.contents = (__bridge id)image.CGImage;
    layer.contentsGravity = kCAGravityResizeAspect;
    layer.contentsScale = [UIScreen mainScreen].scale;
    [self.view.layer addSublayer:layer];
}

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    [self rotate];
}

-(void)rotate{
    __weak __typeof__(self) weakSelf = self;
    [UIView animateWithDuration:3.0f animations:^{
        CATransform3D transform = layer.transform;
        transform = CATransform3DRotate(transform, M_PI, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
        layer.transform = transform;
    } completion:^(BOOL finished) {
        [weakSelf translate];
    }];
}

-(void)translate{
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1.0f * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        [UIView animateWithDuration:3.0f animations:^{
            CATransform3D transform = layer.transform;
            transform = CATransform3DTranslate(transform, 0.0f, 100.0f, 0.0f);
            layer.transform = transform;
        }];
    });
}

@end

運行效果

running.gif

注意這句代碼：

transform = CATransform3DTranslate(transform, 0.0f, 100.0f, 0.0f);

明明是沿y軸移動200個點，為啥運行的時候會往上跑呢?

原因在于并蝗，在移動之前祭犯，我們已經繞z軸旋轉過了：

transform = CATransform3DRotate(transform, M_PI, 0.0f, 0.0f, 1.0f);

旋轉之后的layer，其相對于superLayer的坐標系已經發(fā)生了改變

拿示例代碼來說借卧，繞z軸旋轉180度之后盹憎，x軸和y軸的方向都已經變成與原來相反的方向了

變換的順序，在CAReplicatorLayer中體現得尤為明顯铐刘，因為CAReplicatorLayer的instance的變換是逐步增加的陪每，每個實例都是相對于前一實例布局

CAReplicatorLayer實現一個帶倒影的ImageView：

#import "ReplicatorImageView.h"

@implementation ReplicatorImageView

+ (Class)layerClass{
    return [CAReplicatorLayer class];
}

- (void)setUp{
    CAReplicatorLayer *layer = (CAReplicatorLayer *)self.layer;
    layer.instanceCount = 2;
    CATransform3D transform = CATransform3DIdentity;
    transform = CATransform3DScale(transform, 1, -1, 0);
    transform = CATransform3DTranslate(transform, 0.0f, -self.frame.size.height, 0.0f);
    layer.instanceTransform = transform;
    layer.instanceAlphaOffset = -0.6;
    
    CALayer *imageLayer = [CALayer layer];
    imageLayer.frame = layer.bounds;
    imageLayer.contents = (__bridge id _Nullable)(self.image.CGImage);
    imageLayer.contentsScale = [UIScreen mainScreen].scale;
    imageLayer.contentsGravity = kCAGravityResizeAspect;
    [layer addSublayer:imageLayer];
}

-(void)setReplicatorImage:(UIImage *)replicatorImage{
    self.image = replicatorImage;
    [self setUp];
}

@end

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    ReplicatorImageView *imageView = [[ReplicatorImageView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0.0f, 0.0f, 150.0f, 150.0f)];
    imageView.center = self.view.center;
    [self.view addSubview:imageView];
    
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"3"];
    imageView.replicatorImage = image;
}

運行效果：

Paste_Image.png

instanceCount指定了總共要復制多少個圖層（包含本身）

instanceAlphaOffset = -0.6f; 即當前圖層實例的alpha值 = 上一個圖層實例的alpha - 0.6f，與之類似的屬性還有這些：

/* The color components added to the color of instance k-1 to produce
 * the modulation color of instance k. Defaults to the clear color (no
 * change). Animatable. */

@property float instanceRedOffset;
@property float instanceGreenOffset;
@property float instanceBlueOffset;

更多CAReplicatorLayer動畫：基于CAReplicatorLayer的炫酷動畫

最后編輯于：2017.12.04 23:54:04

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沈念sama閱讀 35,790評論 5贊 346
?日本核電站爆炸內幕
正文年R本政府宣布丑瞧，位于F島的核電站，受9級特大地震影響蜀肘，放射性物質發(fā)生泄漏绊汹。R本人自食惡果不足惜，卻給世界環(huán)境...
茶點故事閱讀 41,442評論 3贊 331
男人毒藥：我在死后第九天來索命
文/蒙蒙一扮宠、第九天我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望西乖。院中可真熱鬧狐榔，春花似錦、人聲如沸获雕。這莊子的主人今日做“春日...
開封第一講書人閱讀 31,996評論 0贊 22
一樁弒父案，背后竟有這般陰謀
文/蒼蘭香墨我抬頭看了看天上的太陽届案。三九已至庵楷，卻和暖如春，著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間楣颠，已是汗流浹背尽纽。一陣腳步聲響...
開封第一講書人閱讀 33,113評論 1贊 272
情欲美人皮
我被黑心中介騙來泰國打工，沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留童漩，地道東北人弄贿。一個月前我還...
沈念sama閱讀 48,332評論 3贊 373
代替公主和親
正文我出身青樓，卻偏偏與公主長得像矫膨，于是被迫代替她去往敵國和親差凹。傳聞我的和親對象是個殘疾皇子，可洞房花燭夜當晚...
茶點故事閱讀 45,044評論 2贊 355

CoreAnimation之常用圖層

1. CAShapeLayer

CAShapeLayer實現視圖的部分圓角：

CAShapeLayer實現一個呆萌的火柴人：

CAShapeLayer實現一個扇形動畫：

2. CATransformLayer

3. CAGradientLayer

4. CAReplicatorLayer

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