Swift操作Quartz 2D进行简单的绘图与坐标变换的教程

Quartz 2D简介
Quartz 2D是苹果公司开发的一个二维图形绘制引擎，同时支持iOS和Mac系统。

它是一套基于C的API框架，提供了低级别、轻量级、高保真度的2D渲染。它能完成的工作有：

绘制图形 : 线条/三角形/矩形/圆/弧等
绘制文字
绘制/生成图片(图像)
读取/生成PDF
截图/裁剪图片
自定义UI控件
…

Quartz 2D进行绘图
iOS绘图技术主要有UIKit,Quartz 2D,Core Animation和OpenGL ES。我们平常对UIKit应该不陌生,而Quartz 2D与UIKit的一个区别是:
Quartz 2D的坐标原点在左下角,而UIKit的坐标原点在左上角。
在开始前作下准备工作:创建一个新的Cocoa Touch Class,继承自UIView,然后去StoryBoard把view视图关联下新创建的类。

1.填充和描边
重写绘图方法drawRect(),添加代码:

复制代码代码如下:

		
		 override func drawRect(rect: CGRect) {
		     //填充背景
		     UIColor.brownColor().setFill()
		     //填充矩形
		     UIRectFill(rect)
		     UIColor.whiteColor().setStroke()
		     //矩形描边
		     let frame = CGRectMake(10, 24, 100, 300)
		     UIRectFrame(frame)
		}

运行效果:

Swift,Quartz 2D

2.绘制三角形
确定三个点就能绘制出三角形,当然其他的图形(如矩形)也是类似。
在drawRect()里添加代码:

复制代码代码如下:

		
		override func drawRect(rect: CGRect) {
		    let context = UIGraphicsGetCurrentContext()
		    //绘制起始点
		    CGContextMoveToPoint(context, 120, 104)
		    //从起始点到这一点
		    CGContextAddLineToPoint(context, 150, 204)
		    CGContextAddLineToPoint(context, 200, 104)
		    //闭合路径
		    CGContextClosePath(context)
		    UIColor.blackColor().setStroke()
		    UIColor.greenColor().setFill()
		    //绘制路径
		    CGContextDrawPath(context, CGPathDrawingMode.FillStroke)
		}

运行效果:

Swift,Quartz 2D

依此类推,大家可以试试怎么去画长方形,正方形和不规则多边形。

3.绘制图片和文字
首先准备一张图片放入工程中,注意不要放在Assets.xcassets文件夹下,因为这里寻找的路径是在工程文件夹。而如果把图片放在Assets.xcassets文件夹下,就要使用另外的一种方法。
在drawRect()里添加代码:

复制代码代码如下:

override func drawRect(rect: CGRect) {
    //绘制图片和文字
    //这种方式添加图片需要把图片放到根目录下,而不是Assets.xcassets下
    let imagePath = NSBundle.mainBundle().pathForResource("头像004", ofType: "jpg")
    let image = UIImage(contentsOfFile: imagePath!)
    //具体位置根据你的图片来调整
    image?.drawInRect(CGRectMake(100,100, 200, 200))
    let src="/uploads/allimg/160425/1A64G546-2.jpg?2016318141042" style="border: 1px solid rgb(204, 204, 204); border-image-source: none; vertical-align: bottom; padding: 1px; overflow: hidden; max-width: 650px;" />

Quartz 2D中的坐标变换
注意：坐标变换操作必须要在添加图形之前，如果设置在添加图形之后的话会无效。

我们先画一个正方形做完参考：

复制代码代码如下:

		
		override func drawRect(rect: CGRect) {
		    let context = UIGraphicsGetCurrentContext()
		    CGContextSetLineWidth(context, 2.0)
		    CGContextSetStrokeColorWithColor(context, UIColor.redColor().CGColor)
		    let rectangle = CGRectMake(125, 50, 50, 50)
		    CGContextAddRect(context, rectangle)
		    CGContextStrokePath(context)
		}

Swift,Quartz 2D

1、平移
func CGContextTranslateCTM(c: CGContext?, _ tx: CGFloat, _ ty: CGFloat)
该方法相当于把原来位于 (0, 0) 位置的坐标原点平移到 (tx, ty) 点。在平移后的坐标系统上绘制图形时，所有坐标点的 X 坐标都相当于增加了 tx，所有点的 Y 坐标都相当于增加了 ty。

复制代码代码如下:

		
		override func drawRect(rect: CGRect) {
		    let context = UIGraphicsGetCurrentContext()
		    CGContextSetLineWidth(context, 2.0)
		    CGContextSetStrokeColorWithColor(context, UIColor.redColor().CGColor)
		    CGContextTranslateCTM(context, -50, 25) // 向左向下平移
		    let rectangle = CGRectMake(125, 50, 50, 50) 
		    CGContextAddRect(context, rectangle)
		    CGContextStrokePath(context)
		}

Swift,Quartz 2D

2、缩放
func CGContextScaleCTM(c: CGContext?, _ sx: CGFloat, _ sy: CGFloat)
该方法控制坐标系统在水平方向和垂直方向上进行缩放。在缩放后的坐标系统上绘制图形时，所有点的 X 坐标都相当于乘以 sx 因子，所有点的 Y 坐标都相当于乘以 sy 因子。

复制代码代码如下:

		
		override func drawRect(rect: CGRect) {
		    let context = UIGraphicsGetCurrentContext()
		    CGContextSetLineWidth(context, 2.0)
		    CGContextSetStrokeColorWithColor(context, UIColor.redColor().CGColor)    
		    CGContextScaleCTM(context, 0.5, 1)
		    let rectangle = CGRectMake(125, 50, 50, 50)
		    CGContextAddRect(context, rectangle)
		    CGContextStrokePath(context)
		}

Swift,Quartz 2D

3、旋转
func CGContextRotateCTM(c: CGContext?, _ angle: CGFloat)
该方法控制坐标系统旋转 angle 弧度。在缩放后的坐标系统上绘制图形时，所有坐标点的 X、Y 坐标都相当于旋转了 angle弧度之后的坐标。

复制代码代码如下:

		
		override func drawRect(rect: CGRect) {
		    let context = UIGraphicsGetCurrentContext()
		    CGContextSetLineWidth(context, 2.0)
		    CGContextSetStrokeColorWithColor(context, UIColor.redColor().CGColor)
		    CGContextRotateCTM(context, CGFloat(M_PI_4))
		    let rectangle = CGRectMake(125, 50, 50, 50)
		    CGContextAddRect(context, rectangle)
		    CGContextStrokePath(context)
		}

Swift,Quartz 2D

注意：旋转的时候，是整个 layer 都旋转了，所以 layer 看起来应该是这样的：

Swift,Quartz 2D

这个时候若想移动 view ，就应该按照这个旋转过的坐标系来移动：

复制代码代码如下:

		
		override func drawRect(rect: CGRect) {
		    let context = UIGraphicsGetCurrentContext()
		    CGContextSetLineWidth(context, 2.0)
		    CGContextSetStrokeColorWithColor(context, UIColor.redColor().CGColor)
		    CGContextRotateCTM(context, CGFloat(M_PI_4))
		    CGContextTranslateCTM(context, 0, -100) // 在新坐标系中向上移动100点，视图上看起来像是向右向上都移动了
		    let rectangle = CGRectMake(125, 50, 50, 50)
		    CGContextAddRect(context, rectangle)
		    CGContextStrokePath(context)
		}

Swift,Quartz 2D

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