iOS CoreGraphics 框架介绍

UIBezierPath是CoreGraphics的封装，使用它可以完成大部分的绘图操作，不过更底层的CoreGraphics更加强大。

CoreGraphics,也称为Quartz 2D 是UIKit下的主要绘图系统，频繁的用于绘制自定义视图。Core Graphics是高度集成于UIView和其他UIKit部分的。Core Graphics数据结构和函数可以通过前缀CG来识别。

由于像素是依赖于目标的，所以2D绘图并不能操作单独的像素，我们可以从上下文（Context）读取它。所以我们在绘制之前需要通过

CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext()

获取当前推入堆栈的图形，相当于你所要绘制图形的图纸，然后绘图就好比在画布上拿着画笔机械的进行画画，通过制定不同的参数来进行不同的绘制。

画完之后我们需要通过

CGContextSetFillColorWithColor(CGContextRef c, CGColorRef color)CGContextFillPath(CGContextRef c)

来填充颜色并完成最后的绘制。下面我们来完成和UIBezierPath一样的绘制。

1.绘制矩形

绘制矩形需要先定义矩形的rect,然后使用

CGContextAddRect(CGContextRef c, CGRect rect)

进行绘制即可。如下：

- (void)drawRectangle {    CGRect rectangle = CGRectMake(80, 400, 160, 60);    CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();    CGContextAddRect(ctx, rectangle);    CGContextSetFillColorWithColor(ctx, [UIColor lightGrayColor].CGColor);    CGContextFillPath(ctx);}

如下：

2.圆和椭圆

我们使用下面这个方法来绘制弧线：

CGContextAddArc(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y, CGFloat radius, CGFloat startAngle, CGFloat endAngle, int clockwise)

其中的参数说明如下：

c           当前图形x           圆弧的中心点坐标xy           曲线控制点的y坐标radius      指定点的x坐标值startAngle  弧的起点与正X轴的夹角，endAngle    弧的终点与正X轴的夹角clockwise   指定1创建一个顺时针的圆弧，或是指定0创建一个逆时针圆弧

所以我们可以通过下面创建圆形：

- (void)drawCircleAtX:(float)x Y:(float)y {    CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();    CGContextAddArc(ctx, x, y, 150, 0, 2 * M_PI, 1);    CGContextSetFillColorWithColor(ctx, [UIColor blackColor].CGColor);    CGContextFillPath(ctx);}

现在看起来：

屏幕快照 2015-03-14 上午12.10.07.png

绘制椭圆我们需要先给定一个容纳椭圆的矩形，然后使用

CGContextAddEllipseInRect(CGContextRef context, CGRect rect)

进行绘制，如下：

- (void)drawEllipseAtX:(float)x Y:(float)y {    CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();    CGRect rectangle = CGRectMake(x, y, 60, 30);    CGContextAddEllipseInRect(ctx, rectangle);    CGContextSetFillColorWithColor(ctx, [UIColor redColor].CGColor);    CGContextFillPath(ctx);}

现在看起来：

3.多边形

绘制多边形需要通过CGContextMoveToPoint从一个开始点开始一个新的子路径，然后通过CGContextAddLineToPoint在当前点追加直线段，最后通过CGContextClosePath关闭路径即可。如下我们绘制一个三角形：

- (void)drawTriangle {    CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();    CGContextBeginPath(ctx);    CGContextMoveToPoint(ctx, 160, 40);    CGContextAddLineToPoint(ctx, 190, 80);    CGContextAddLineToPoint(ctx, 130, 80);    CGContextClosePath(ctx);    CGContextSetFillColorWithColor(ctx, [UIColor blackColor].CGColor);    CGContextFillPath(ctx);}

现在看起来：

屏幕快照 2015-03-14 上午12.18.00.png

4.不规则形状

1).绘制一段弧度:[self drawCurve];

a).第一种：和贝塞尔曲线中的第一种一样，我们同样需要给定起始点

CGContextMoveToPoint(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y)

给定控制点和终点：

CGContextAddQuadCurveToPoint(CGContextRef c, CGFloat cpx, CGFloat cpy, CGFloat x, CGFloat y)

其中：

cpx: 曲线控制点的x坐标cpy: 曲线控制点的y坐标

- (void)drawQuadCurve {    CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();    CGContextBeginPath(ctx);    CGContextMoveToPoint(ctx, 50, 130);    CGContextAddQuadCurveToPoint(ctx, 0, 100, 25, 170);    CGContextSetLineWidth(ctx, 10);    CGContextSetStrokeColorWithColor(ctx, [UIColor brownColor].CGColor);    CGContextStrokePath(ctx);}

我们画两个如上的曲线，现在看起来：

b).第二种：

第二种我们需要给两个控制点：

- (void)drawCurve2{    CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();    CGContextBeginPath(ctx);    CGContextMoveToPoint(ctx, 170, 170);    CGContextAddCurveToPoint(ctx, 160, 250, 230, 250, 160, 290);    CGContextSetLineWidth(ctx, 10);    CGContextSetStrokeColorWithColor(ctx, [UIColor brownColor].CGColor);    CGContextStrokePath(ctx);    }

现在看起来：

还不错。

5.加阴影效果

可以通过

CGContextSetShadowWithColor(CGContextRef context, CGSize offset, CGFloat blur, CGColorRef color)

设置阴影效果，4个参数分别是图形上下文，偏移量（CGSize），模糊值，和阴影颜色。我们在画圆圈的方法中加入它：

- (void)drawCircleAtX:(float)x Y:(float)y {    CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();    CGContextAddArc(ctx, x, y, 150, 0, 2 * M_PI, 1);    CGContextSetShadowWithColor(ctx, CGSizeMake(10, 10), 20.0f, [[UIColor grayColor] CGColor]);    CGContextSetFillColorWithColor(ctx, [UIColor yellowColor].CGColor);    CGContextFillPath(ctx);}

注意，它除了会在会在边缘绘制阴影效果，还会在有子控件的地方绘制，如下：

6.渐变色效果

1)放射式渐变：CGContextDrawRadialGradient

放射式渐变以某种颜色从一点开始，以另一种颜色在其它点结束。它看起来会是一个圆。

为了创建一个放射式渐变，你要调用CGGradientCreateWithColors函数。这个函数的返回值是一个新的类型为CGGradientRef的渐变。

CGGradientCreateWithColors包含以下3个参数：

Color Space:这是一个色彩范围的容器，类型是CGColorSpaceRef. 这个参数，我们可以传入CGColorSpaceCreateDeviceRGB函数的返回值，它将给我们一个RGB色彩空间。
颜色分量的数组：这个数组必须包含颜色的数组值。
位置数组：颜色数组中各个颜色的位置，此参数控制该渐变从一种颜色过渡到另一种颜色的速度有多快。

如下：

- (void)drawdrawRadialGradientWithRect:(CGRect)rect{//先创造一个CGGradientRef,颜色是白,黑,location分别是0,1    CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();    NSArray* gradientColors = [NSArray arrayWithObjects:                               (id)[UIColor whiteColor].CGColor,                               (id)[UIColor blackColor].CGColor, nil];    CGFloat gradientLocations[] = {0, 1};    CGGradientRef gradient = CGGradientCreateWithColors(colorSpace,                                                        (__bridge CFArrayRef)gradientColors,                                                        gradientLocations);    CGPoint startCenter = CGPointMake(CGRectGetMidX(rect), CGRectGetMidY(rect));    CGFloat radius = MAX(CGRectGetHeight(rect), CGRectGetWidth(rect));

调用完上面那个函数后，我们需要使用：

CGContextDrawRadialGradient(CGContextRef context, CGGradientRef gradient, CGPoint startCenter, CGFloat startRadius, CGPoint endCenter, CGFloat endRadius, CGGradientDrawingOptions options)

进行上下文绘制，参数说明如下：

CGPoint startCenter：白色的起点(中心圆点)
CGFloat startRadius：起点的半径,这个值多大,中心就是多大一块纯色的白圈
CGPoint endCenter：白色的终点, 可以和起点一样,不一样的话就像探照灯一样从起点投影到这个终点
CGFloat endRadius：终点的半径,

如下：

CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();    CGContextDrawRadialGradient(context, gradient,                                startCenter, 0,                                startCenter, radius,                                0);    CGGradientRelease(gradient);    CGColorSpaceRelease(colorSpace);}

我们这样调用它：

[self drawdrawRadialGradientWithRect:CGRectMake(120, 510, 60, 60)];

效果如下;

2)线性渐变：CGGradientCreateWithColorComponents

线性渐变以某种颜色从一点开始，以另一种颜色在其它点结束。

你先要调用上面讲到的drawdrawRadialGradientWithRect 函数去创建一个gradient渐变，创建好gradient后，我们将使用

CGContextDrawLinearGradient(CGContextRef context, CGGradientRef gradient, CGPoint startPoint, CGPoint endPoint, CGGradientDrawingOptions options)

在图形上下文中绘制，此过程需要五个参数, 比上面的辐射渐变多了最后一个参数：

Gradient drawing options ：指定当你的起点或者终点不在图形上下文的边缘内时该如何处理。你可以使用你的开始或结束颜色来填充渐变以外的空间。此参数为以下值之一：
KCGGradientDrawsAfterEndLocation扩展整个渐变到渐变的终点之后的所有点， KCGGradientDrawsBeforeStartLocation扩展整个渐变到渐变的起点之前的所有点。
0不扩展该渐变。

代码如下：

- (void)drawingLinearGradientWithStartPoint:(CGPoint)startPoint endPoint:(CGPoint)endPoint{    CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();    NSArray* gradientColors = [NSArray arrayWithObjects:                               (id)[UIColor whiteColor].CGColor,                               (id)[UIColor purpleColor].CGColor, nil];    CGFloat gradientLocations[] = {0, 1};    CGGradientRef gradient = CGGradientCreateWithColors(colorSpace,                                                        (__bridge CFArrayRef)gradientColors,                                                        gradientLocations);    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();    CGContextSaveGState(context);    CGContextDrawLinearGradient(context, gradient, startPoint, endPoint,0);    CGContextRestoreGState(context);    CGGradientRelease(gradient);    CGColorSpaceRelease(colorSpace);}

效果如下：

你也可以用一个自定义的形状来抱住你创建的渐变，如下所示：

CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();    NSArray* gradientColors = [NSArray arrayWithObjects:                               (id)[UIColor whiteColor].CGColor,                               (id)[UIColor purpleColor].CGColor, nil];    CGFloat gradientLocations[] = {0, 1};    CGGradientRef gradient = CGGradientCreateWithColors(colorSpace,                                                        (__bridge CFArrayRef)gradientColors,                                                        gradientLocations);    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();    CGContextSaveGState(context);    CGContextMoveToPoint(context, 100, 100);    CGContextAddArc(context, 100, 100, 60, 1.04 , 2.09 , 0);    CGContextClosePath(context);    CGContextClip(context);    CGPoint endshine;    CGPoint startshine;    startshine = CGPointMake(100 + 60 * cosf( 1.57 ),100+ 60 * sinf( 1.57 ));    endshine = CGPointMake(100,100);    CGContextDrawLinearGradient(context,gradient , startshine, endshine, kCGGradientDrawsAfterEndLocation);    CGContextRestoreGState(context);

效果如下：

上面除了使用drawdrawRadialGradientWithRect函数外，还可以使用

CGGradientCreateWithColorComponents包含以下4个参数：

Color Space:和上面一样
颜色分量的数组：这个数组必须包含CGFloat类型的红、绿、蓝和alpha值。数组中元素的数量和接下来两个参数密切。从本质来讲，你必须让这个数组包含足够的值，用来指定第四个参数中位置的数量。所以如果你需要两个位置（起点和终点），那么你必须为数组提供两种颜色。
位置数组：颜色数组中各个颜色的位置，此参数控制该渐变从一种颜色过渡到另一种颜色的速度有多快。
位置的数量：这个参数指明了我们需要多少颜色和位置。

例如：

CGGradientRef gradient = CGGradientCreateWithColorComponents(colorSpace, (CGFloat[]){          0.8, 0.2, 0.2, 1.0,          0.2, 0.8, 0.2, 1.0,          0.2, 0.2, 0.8, 1.0      }, (CGFloat[]){          0.0, 0.5, 1.0      }, 3);

3.一些可能需要注意的地方

上面我们将了自定义绘图，相对与它来讲，UIView及其子类是高度优化的，所以在能用UIView解决的地方，尽量不要使用自定义绘图，最快的绘图方式就是根本不绘制（废话=_=），iOS在尽量避免调用drawRect:方法，使用一个合适的contentMode方法，系统在旋转或重新调整大小时就不需要调用drawRect:方法，导致drawRect:方法运行的最常见情况是调用了setNeedDisplay。

文／庄洁元（简书作者）
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