iOS开发CoreGraphics核心图形框架之二——深入理解图形上下文(一)

简介: iOS开发CoreGraphics核心图形框架之二——深入理解图形上下文

一、引言


     在上一篇博客中,介绍了有关CGPath绘制路径的相关方法,其中在View视图的drawRect方法中,已经使用过上下文将Path路径绘制到当前视图上,上一篇博客只是抛砖引玉,本片博客将更深入的介绍下有关上下文的更多内容。关于接胡搜啊CGPath应用的博客地址如下:


iOS开发CoreGraphics核心图形框架之一——CGPath的应用:https://my.oschina.net/u/2340880/blog/757072


二、关于图形上下文Graphics Context


     GraphicsContext对于开发者来说是完全透明的,开发者不需要关心其实现,也不需要关心其绘制方式,开发者只需要将要绘制的内容传递给图形上下文,由图形上下文来将内容绘制到对应的目标上。这个目标可以是视图,窗口,打印机,PDF文档或者位图对象。需要注意,绘制的顺序在CoreGraphics框架中十分重要,如果后绘制的内容和先绘制的内容有位置冲突,后绘制的内容将覆盖先绘制的内容。


   特定的上下文用于将内容绘制到特定的输出源上,CoreGraphics中提供如下几种图形上下文:


1.位图图形上下文:位图图形上下文用于将RGB图像,GMYK图像或者黑白图像绘制到一个位图(bitmap)对象中。


2.PDF图形上下文:PDF图形上下文可以帮助开发者创建PDF文件,将内容绘制进PDF文件中,其与位图上下文最大的区别在于PDF数据可以保存多页图像。


3.窗口上下文:用于OS系统中的窗口绘制。


4.图层上下文:用于将内容绘制在Layer图层上。


5.打印上下文:使用Mac打印功能时,此上下文用于将内容绘制在打印输出源上。


三、在UIKit框架中操作图形上下文


   在UIKit框架中有一个UIGraphics头文件,其中封装了许多对当前图形上下文进行操作的方法。首先任何UIView和其子类的视图控件都有一个drawRect方法,当视图将要被绘制时会调用这个方法,在drawRect方法中开发者可以获取到当前视图的图形上下文,通过这个图形上下文可以对视图进行自定义的绘制。UIGraphics头文件中定义的如下方法可以对当前的图形上下文进行操作:


//这个方法用于获取当前的图形上下文

UIKIT_EXTERN CGContextRef __nullable UIGraphicsGetCurrentContext(void) CF_RETURNS_NOT_RETAINED;

//这个方法用于将某个图形上下文对象压入栈中 使其变为当前的图形上下文

UIKIT_EXTERN void UIGraphicsPushContext(CGContextRef context);

//这个方法用于将当前的图形上下文出栈 当前的图形上下文始终是栈顶的图形上下文

UIKIT_EXTERN void UIGraphicsPopContext(void);

需要注意,上面的UIGraphicsPushContext()与UIGraphicsPopContext()方法常用于切换当前的图形上下文。


//下面这两个方法用于向当前的图形上下文中填充矩形

UIKIT_EXTERN void UIRectFillUsingBlendMode(CGRect rect, CGBlendMode blendMode);

UIKIT_EXTERN void UIRectFill(CGRect rect);

//下面这两个方法用于向当前的图形上下文中绘制矩形边框

UIKIT_EXTERN void UIRectFrameUsingBlendMode(CGRect rect, CGBlendMode blendMode);

UIKIT_EXTERN void UIRectFrame(CGRect rect);

//这个方法用于裁剪当前的图形上下文的绘制区域

UIKIT_EXTERN void UIRectClip(CGRect rect);

上面方法中的CGBlendMode参数用于设置图像的混合模式,意义列举如下:


typedef CF_ENUM (int32_t, CGBlendMode) {

   //在背景图像之上绘制原图像

   kCGBlendModeNormal,

   //将背景与原图像进行混合

   kCGBlendModeMultiply,

   //将背景与原图像进行逆向混合

   kCGBlendModeScreen,

   //覆盖原图像 同时保持背景阴影

   kCGBlendModeOverlay,

   //进行灰度复合

   kCGBlendModeDarken,

   //进行亮度复合

   kCGBlendModeLighten,

   //复合时 黑色不进行复合

   kCGBlendModeColorDodge,

   //复合时 白色不进行复合

   kCGBlendModeColorBurn,

   //复合时 根据黑白色值比例进行复合

   kCGBlendModeSoftLight,

   kCGBlendModeHardLight,

   //复合时 将原图像中有关背景图像的色值去除

   kCGBlendModeDifference,

   //与kCGBlendModeDifference类似 对比度更低

   kCGBlendModeExclusion,

   //使用原图像的色调与饱和度

   kCGBlendModeHue,

   //同kCGBlendModeHue 纯灰度的区域不产生变化

   kCGBlendModeSaturation,

   //同kCGBlendModeHue 保留灰度等级

   kCGBlendModeColor,

   //与kCGBlendModeHue效果相反

   kCGBlendModeLuminosity,

 

   //下面这些枚举定义了MacOS中图像复合的计算方式

   //R 结果  

   //S 原图像

   //D 背景图像

   //Ra Sa Da为带透明alpha通道


   kCGBlendModeClear,                  /* R = 0 */

   kCGBlendModeCopy,                   /* R = S */

   kCGBlendModeSourceIn,               /* R = S*Da */

   kCGBlendModeSourceOut,              /* R = S*(1 - Da) */

   kCGBlendModeSourceAtop,             /* R = S*Da + D*(1 - Sa) */

   kCGBlendModeDestinationOver,        /* R = S*(1 - Da) + D */

   kCGBlendModeDestinationIn,          /* R = D*Sa */

   kCGBlendModeDestinationOut,         /* R = D*(1 - Sa) */

   kCGBlendModeDestinationAtop,        /* R = S*(1 - Da) + D*Sa */

   kCGBlendModeXOR,                    /* R = S*(1 - Da) + D*(1 - Sa) */

   kCGBlendModePlusDarker,             /* R = MAX(0, (1 - D) + (1 - S)) */

   kCGBlendModePlusLighter             /* R = MIN(1, S + D) */

};

下面这些方法用于操作位图图形上下文:


//这个方法会创建一个位图图形上下文 并将其push进图形上下文栈中 size参数设置图像的大小

UIKIT_EXTERN void     UIGraphicsBeginImageContext(CGSize size);

//方法同上,其中opaque参数设置是否为不透明的 scale设置缩放因子

UIKIT_EXTERN void     UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSize size, BOOL opaque, CGFloat scale) NS_AVAILABLE_IOS(4_0);

//这个方法用于将当前的位图图形上下文内容画成UIImage对象

UIKIT_EXTERN UIImage* __nullable UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext(void);

//结束位图图形上下文的编辑 会POP出栈

UIKIT_EXTERN void     UIGraphicsEndImageContext(void);

我们可以通过代码来画一个简单的UIImage图像,示例如下:


- (void)viewDidLoad {

   [super viewDidLoad];

   //创建位图图形上下文 设置大小为200*200

   UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(200, 200));

   //获取到当前图形上下文

   CGContextRef ref = UIGraphicsGetCurrentContext();

   //裁剪其进行绘制的尺寸为100*100

   UIRectClip(CGRectMake(0, 0, 100, 100));

   //设置线条颜色

   [[UIColor redColor] setStroke];

   //设置填充颜色

   [[UIColor grayColor] setFill];

   //设置边框宽度

   CGContextSetLineWidth(ref, 10);

   //进行填充

   UIRectFill(CGRectMake(0, 0, 100, 100));

   //进行边框绘制

   UIRectFrame(CGRectMake(0, 0, 200, 200));

   //拿到UIImage实例

   UIImage * image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();

   //结束位图上下文编辑

   UIGraphicsEndImageContext();

   //将UIImage展示到界面上

   UIImageView * imageView = [[UIImageView alloc]initWithImage:image];

   imageView.contentMode = UIViewContentModeCenter;

   imageView.frame = CGRectMake(100, 100, 200, 200);

   [self.view addSubview:imageView];

}

效果如下图所示:

image.png



与操作PDF图形上下文的相关方法如下:


//这个方法用于创建一个PDF图形上下文 将其入栈 作为当前的图形上下文  

/*

其中path为PDF文件写入的路径

bounds为PDF文档的尺寸

decumentInfo地点为设置PDF文档信息 后面会介绍

*/

UIKIT_EXTERN BOOL UIGraphicsBeginPDFContextToFile(NSString *path, CGRect bounds, NSDictionary * __nullable documentInfo) NS_AVAILABLE_IOS(3_2);

//这个方法用于穿件一个PDF图形上下文 但是将PDF内容写成Data数据 参数意义同上

UIKIT_EXTERN void UIGraphicsBeginPDFContextToData(NSMutableData *data, CGRect bounds, NSDictionary * __nullable documentInfo) NS_AVAILABLE_IOS(3_2);

//结束PDF图形上下文的编辑 将其出栈

UIKIT_EXTERN void UIGraphicsEndPDFContext(void) NS_AVAILABLE_IOS(3_2);

//这个方法用于将当前的PDF图形上下文新开一页内容

UIKIT_EXTERN void UIGraphicsBeginPDFPage(void) NS_AVAILABLE_IOS(3_2);

//同上

UIKIT_EXTERN void UIGraphicsBeginPDFPageWithInfo(CGRect bounds, NSDictionary * __nullable pageInfo) NS_AVAILABLE_IOS(3_2);

//返回当前PDF图形上下文所在页的尺寸

UIKIT_EXTERN CGRect UIGraphicsGetPDFContextBounds(void) NS_AVAILABLE_IOS(3_2);

//向PDF文档中的某个区域添加链接

UIKIT_EXTERN void UIGraphicsSetPDFContextURLForRect(NSURL *url, CGRect rect) NS_AVAILABLE_IOS(3_2);

//向PDF文档中的某个区域添加一个跳转目标 使其滚动到某点

UIKIT_EXTERN void UIGraphicsAddPDFContextDestinationAtPoint(NSString *name, CGPoint point) NS_AVAILABLE_IOS(3_2);

//向PDF文档中的某个区域添加一个跳转目标 使其滚动到某个区域

UIKIT_EXTERN void UIGraphicsSetPDFContextDestinationForRect(NSString *name, CGRect rect) NS_AVAILABLE_IOS(3_2);

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