iphone 绘图一些汇总

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透明层次

 CGContextBeginTransparencyLayer/CGContextEndTransparencyLayer

渐变效果

1. 用两种方法创建渐变效果：CGShadingRef， CGGradientRef。

2. axial gradient：线性渐变， radical gradient 径向渐变

3. 可以只对透明度渐变。

4.CGShadingRef, 需要提供自定义的渐变函数。 CGGradientRef，需要提供自定义的线性渐变颜色数组。

5.使用CGGradient： 创建对象，使用CGContextDrawLinearGradient和CGContextDrawRedialGradient，释放对象。

6. 使用CGShading： 创建对象，创建函数，设置绘制状态，绘制对象，释放对象。

添加2D阴影

1. 阴影属性：x偏移，y偏移，模糊程度

2. CGContextSetShadow，阴影颜色（0,0,0,1/3),

    CGContextSetShadowWithColor

3. 属于GraphicsState

绘制模板

1. 模板：一系列绘制操作的集合，可以和颜色一样使用。屏幕会被分为模板网格，每个网格绘制一次模板。

2. 模板网格需要定义边界，网格在边界内绘制。

3. 模板网格间可以定义间隔大小，可以使用模板矩阵定义模板空间。

4. 颜色模板：在模板中定义颜色。

    stencil模板：在模板中定义mask。

5. 拉伸：不拉伸/最小变形/常数间隔

6. CGContextFillPattern

7. 绘制颜色模板：

－ 自定义绘制函数。

－ 创建模板颜色空间。

－ 创建颜色模板对象。

－ 设置颜色模板对象。

8. 绘制stencil模板对象：同上。

坐标变换

1.Quartz支持两种坐标系统：

－ 用户坐标空间：用于文档页面的坐标系统，使用浮点数标记，与分辨率无关。

－ 设备坐标空间：显示设备的坐标系统，使用整数标记，与分辨率相关。

Quartz自动将用户坐标空间匹配到设备坐标空间。

2. CTM进行坐标变换，创建Context时CTM是单位阵。

3. Rotation，Scaling，Translation

4. 创建CGAffineTransform，并应用到CTM上

5. CGAffineTransformEqualToTransform/CGAffineTransformIsIdentity

6. CGContextGetUserSpaceToDeviceSpaceTransform/

CGContextConverPointToDeviceSpace/CGContextConvertPointToUserSpace

CGContextConverSizeToDeviceSpace/CGContextConvertSizeToDeviceSpace

CGContextConvertRectToDeviceSpace/CGContextConverRectToUserSpace

颜色和颜色空间

1. 三色：RGB或者CMY

2. 视觉由视锥细胞和视杆细胞产生。视锥细胞感应亮度，视杆细胞会对蓝色和红色产生感应，默认对黄色产生感应。

3. HSV：Hue，Saturation，Value

4. 屏幕使用颜色相加机制，打印机使用颜色相减机制。

5. 颜色空间：

－ 灰度空间：0黑，0.5灰，1.0白

－ RGB空间：R G B C M Y K W， sRGB：对RGB的矫正，增加在色温为6500度时做2.2Gamma矫正。

－ HSV，HSL

－ CMY，CMYK：C = 1- R, M= 1-G, Y= 1-B

－ XYZ：CIE based color space。独立于显示设备的颜色空间。所有CIE颜色空间都基于XYZ颜色空间。

XYZ分别代表三种视觉感知细胞对光源的感知程度，由大量的实验统计得出，Y为光强。XYZ为非线性空间。

Yxy 空间：Y =Y, x = X/(X+Y+Z), y = Y/(X+Y+Z)

- LUV空间：对XYZ空间的非线性校正，定义了某个颜色到一个参考白点的距离。不是设备独立的颜色空间。用于比较相似的颜色。

－ 索引颜色空间：调色板。

－ 名字颜色空间：每种颜色有对应的名字。

6. 颜色管理系统：

－ 颜色特性集合。

－ 颜色管理模块。

－ 颜色匹配系统。

7. 颜色在不同空间转换时会造成颜色丢失。

8. 颜色空间描述：最亮点，最暗点，与目标设备的区别，RGBCMY的最大强度等。创建图像设备的描述叫Source Profile，显示图像设备的描述叫Destination Profile。

9. Profile Connection Space：将一个设备独立颜色空间的颜色转换为设备依赖颜色空间的颜色，使用颜色空间描述转换。

10. 描述类型：

－ 设备描述：描述一个设备，包括输入，显示和输出设备。输入包括扫描仪和相机，输出包括打印机和电影拷贝，显示包括显示器和LCD。

－ 颜色空间描述：

－ 抽象描述：用户自定义的颜色空间描述。

－ 设备连接描述：直接描述设备间颜色转换的描述。

－ 命名颜色空间的描述：

颜色空间描述能够被嵌入到图像中。

11. 绘制目的：CGContextSetRenderingIntent，默认kCGRenderingIntentDefault

－ 视觉匹配：不同设备输出在视觉上保持一致。 kCGRenderingIntentPerceptual

－ 相对色阶匹配：kCGRenderingIntentRelativeColorimetric

－ 饱和度匹配：kCGRenderingIntentSaturation

－ 绝对色阶匹配：kCGRenderingIntentAbsoluteColorimetric

12. ColorSync：苹果的设备独立颜色管理系统。

13. Alpha值：半透明。CGContextSetAlpha，CGContextClearRect

14. Quartz支持创建设备独立颜色空间。iOS只支持设备相关颜色空间。

CGColorSpaceCreateLab/CGColorSpaceCreateICCBased/CGColorSpaceCreateCalibrateRGB/CGColorSpaceCreateCalibrateGray

CGColorSpaceGenericGray/CGColorSpaceGenericRGB/CGColorSpaceGenericCMYK

CGColorSpaceCreateDeviceGray/CGColorSpaceCreateDeviceRGB/CGColorSpaceCreateDeviceCMYK

CGColorSpaceCreateIndexed/CGColorSpaceCreatePattern

15. Quartz中某个颜色必须和某个颜色空间相关。

CGContextSetFillColorSpace/CGContextSetStrokeColorSpace

CGContextSetRGBFillColor/CGContextSetRGBStokeColor

CGContextSetCMYKFillColor/CGContextSetCMYKStrokeColor

CGContextSetGrayFillColor/CGContextSetGrayStrokeColor

CGContextSetFillColorWithColor/CGContextSetStrokeColorWithColor (pass CGColor which specifies color space)

CGContextSetFillColor/CGContextSetStrokeColor (current color space)

16. 创建颜色：CGColorCreate

Paths

1. 向量绘制，用路径来描述图形，可以是闭合也可以不是闭合。

2. Building Blocks:

- 点： CGContextMoveToPoint

－线： CGContextAddLineToPoint， CGContextAddLines

－圆弧：CGContextAddArc，CGContextAddArcToPoint

－曲线：Quadratic／Cubic Bezier曲线， CGContextAddCurveToPoint， CGContextAddQuadCurveToPoint

－ CGContextClosePath会被某些操作默认执行。

－ 椭圆：CGContextAddEllipseInRect；

－ 矩形： CGContextAddRect；

3. 创建Path CGContextBeginPath ＋ CGContextMoveToPoint

4. Painting Path != Create Path

5. Mutable Path： Path对象，独立于Context存在。CGContextAddPath来使用它。

- CGPathCreateMutable = CGContextBeginPath

- CGPathMoveToPoint = CGContextMoveToPoint

- CGPathAddLineToPoint = CGContextAddLineToPoint

- CGPathAddCurveToPoint = CGContextAddCurveToPoint

- CGPathAddEllipseInRect = CGContextAddEllipseInRect

- CGPathAddArc = CGContextAddArc

- CGPathAddRect = CGContextAddRect

- CGPathCloseSubPath = CGContextCloseSubPath

6. 描边

－ 线宽：

－ 连接方式：Miter尖角，Round圆角，Bevel平角

－ 线头：Butt平头，Round圆头，Projecting扩展平头

－ 角限：限制尖角连接的范围

－ 点划模板：

－ 颜色空间：

－ 颜色：

－ StrokePattern？

CGContextStrokePath／CGContextStrokeRect／CGContextStrokeRectWithWidth／CGContextStrokeEllipseInRect／CGContextStrokeLineSegment／CGContextDrawPath

7.填充规则：

－ nonzero winding：CGContextFillPath从某点出发向图形边缘做一条射线，如果射线和图形某条边相交，且该边从坐向右穿过射线，则相交计数＋1，如果该边从右向左穿过射线，则相交计数－1。如果最后相交计数为1，则该点在图形内。

－ even odd：CGContextEOFillPath从某点出发向图形边缘做一条射线，如果射线和图形边相交点数为奇数，则该点在图形内。

8. CGContextFillPath/CGContextEOFillPath/CGContextFillRect/CGContextFillRects/CGContextFillEllipseInRect/CGContextDrawPath

9. 混合：CGContextSetBlendMode - GraphicsState, 通常：

- Normal: result  = result = (alpha*fore) + (1.0-alpha)*back;

- Multiply: result = fore*back;

- Screen: result = 1.0-(1.0-fore)*(1.0-back);

- Overlay: result = gray(back)>0.5?(1.0-2.0*(1.0-back)*(1.0-fore):fore*back*2.0f;

- Darken: result = min(fore,back);

- Lighten: result = max(fore,back);

- Color Dodge: result = back/(1.0-fore);

- Color Burn: result = 1.0 - (1.0-back)/fore;

- Soft Light: result = gray(fore)>0.5? 1.0 - (1.0-back)*(1.5 - fore):back*(fore+0.5);

- Hard Light: result = gray(fore)>0.5?1.0 - 2.0*(1.0-back)*(1.0-fore):2.0*back*fore;

- Difference: result = abs(fore-back);

- Exclusion: result = 0.5 - 2.0*(fore - 0.5)*(back-0.5);

- Hue: result = lum(back), sat(back),hue(fore);

- Saturtation: result = lum(back),sat(fore),hue(back);

- Color: result = lum(back),sat(fore),hue(fore);

- Luminosity: result = lum(fore),sat(back),hue(back);

10.裁剪： CGConextClip/CGContextEOClip/CGContextClipToRect/CGContextClipToRects/CGContextClipToMask;

GraphicsContext

1. CGContext类。

2. UIView::DrawRect函数

3. UIGraphicsGetCurrentContext()函数

4. UIView坐标系和Quartz坐标系相反。

5. CGContextRef myContext = [[NSGraphicsContext currentContext] graphicsPort];

6. initWithFrame, intWithCoder, DrawRect

7. CGPDFContextCreateWithURL, CGPDFContextCreate

CFURLCreateWithFileSystemPath(), CGDataConsumerCreateWithURL()

8. iOS 推荐使用 UIGraphicsBeginImageContextWithOptions，它会自动做Quartz和UIKit之间的坐标变换。

9. CGBitmapContextCreate

10. Pixel Format

NULL color space:

- kCGImageAlphaoOnly 8bpp = A8

Gray color space:

- kCGImageAlphaNone 8bpp = L8

- kCGImageAlphaOnly 8bpp = A8

- kCGImageAlphaNone 16bpp = L16

- KCGImageAlphaNone|kCGBitmapfloatComponents = L32F

RGB color space:

- kCGImageAlphaNoneSkipFirst, 16bpp, 5bpc = R5G5B5X1

- kCGImageAlphaNoneSkipFirst, 32bpp, 8bpc = R8G8B8X8

- kCGImageAlphaNoneSkipLast, 32bpp, 8bpc = X8R8G8B8

- kCGImageAlphaPremultipliedFirst, 32bpp, 8bpc = R8G8B8A8

- kCGImageAlphaPremultipliedLast, 32bpp, 8bpc = A8R8G8B8

- kCGImageAlphaPremultipledLast, 64bpp, 16bpc = A16R16G16B16

- kCGImageAlphaNonSkipLast, 64bpp, 16bpc = X16R16G16B16

- kCGImageAlphaNoneSkipLast|kCGBitmapFloatComponents, 128bpp, 32bpc = X32R32G32B32F

- kCGImageAlphaPremultipliedLast | kCGBitmapFloatComponents, 128bpp, 32bpc = A32R32G32B32F

CMYK space:

- kCGImageAlphaNone 32bpp, 8bpc = C8M8Y8K8

- kCGImageAlphaNone 64bpp, 16bpx = C16M16Y16K16

- kCGImageAlphaNone|kCGBitmapFloatComponents = C32M32Y32K32F

11. CGContextSetShouldAntialias for bitmap context, CGContextSetAllowAntialasing for graphics context.

iOS中的图形和绘制

1、iOS支持OpenGL ES和Quartz／UIKit／CoreAnimation绘制接口。UIKit绘制必须在主线程中完成。

2、Quartz支持基于路径的绘制，反走样，填充，图像，上色，坐标变换，pdf绘制显示解析等功能。

3、UIKit支持线条绘制、图像和颜色操作。

4、Core Animation支持动画绘制。

5、View的使用DrawRect绘制，以下行为会触发：

－ View的移动和遮挡。

－ View的隐藏和显示。

－ 拖动View。

－ 显示调用setNeedDisplay和setNeedDispalyRect

6、UIKit左上角为原点，右下角为终点。CoreAnimation坐下角为原点，右上角为终点。使用CGContextRotateCTM、CGContextScaleCTM、CGContextTranslateCTM来变换矩阵，或者直接使用CGAffineTransform设置变换矩阵。

7、CGContext绘制上下文，对于Bitmap和PDF，可以创建不同的context类型。

－ 变换矩阵

－ 裁剪范围

－ 线条绘制属性

－ 曲线精度

－ 反走样

－ 填充属性，描边属性

－ 半透明属性

－ 颜色空间

－ 文字

－ 颜色混合模式

8、使用UIGraphicsGetCurrentContext来获取当前的CGContext。

9、UIGraphicsBeginImageContextWithOptions和UIGraphicsEndImageContext用来包含图像绘制的代码。

     UIGraphicsBeginPDFContextToFile（ToData）和UIGraphicsEndPDFContext用来包含PDF绘制的代码。

10、Path绘制，即向量绘制。推荐使用UIBezierPath，其次是CGPath。

11、翻转屏幕变换：

CGContextTranslateCTM(graphicsContext, 0.0, drawingRect.size.height)；

CGContextScaleCTM(graphicsContext, 1.0, -1.0);

12、Point通常等于Pixel，但是可以指定一个Point对应多个Pixel。

13、使用UIColor坐颜色空间变换。

14、绘制性能：

－ 最小化绘制调用

－ 尽量使用不透明的View

－ 在卷屏时重用View和表格

－ 在卷屏时可以不清空上次绘制结果

－ 减少绘制状态切换。