詳解iOS的Core Animation架構中的CATransform3D圖形變換_IOS

一、矩陣座標
CATransform3D定義了一個變化矩陣，通過對矩陣參數的設定，我們可以改變layer的一些屬性，這個屬性的改變，可以產生動畫的效果。
CATransform3D CATransform3DMakeTranslation (CGFloat tx, CGFloat ty, CGFloat tz)
tx：X軸位移位置，往下為正數。
ty：Y軸位移位置，往右為正數。
tz：Z軸位移位置，往外為正數。
例：
如果有2個圖層，一個是綠色的，一個是紅色的。先載入綠色，後載入紅色。
tx，ty的左右位移先不說了。
如果綠色的tz為-10 ，紅色的tz為 0 效果如下。

如果綠色的tz為 0 ，紅色的tz為-10 效果如下。

對於tz來說，值越大，那麼圖層就越往外（接近螢幕），值越小，圖層越往裡（螢幕裡）。
CATransform3D CATransform3DTranslate (CATransform3D t, CGFloat tx, CGFloat ty, CGFloat tz);
t：就是上一個函數。其他的都一樣。
就可以理解為：函數的疊加，效果的疊加。
CATransform3D CATransform3DMakeScale (CGFloat sx, CGFloat sy, CGFloat sz);
sx：X軸縮放，代表一個縮放比例，一般都是 0 --- 1 之間的數字。
sy：Y軸縮放。
sz：整體比例變換時，也就是m11（sx）== m22（sy）時，若m33（sz）>1，圖形整體縮小，若0<1，圖形整體放大，若m33（sz）<0，發生關於原點的對稱等比變換。
當sx = 1，sy = 1時。如圖：

當sx = 0.5，sy = 0.5時。如圖：

CATransform3D CATransform3DScale (CATransform3D t, CGFloat sx, CGFloat sy, CGFloat sz)
t：就是上一個函數。其他的都一樣。
就可以理解為：函數的疊加，效果的疊加。
CATransform3D CATransform3DMakeRotation (CGFloat angle, CGFloat x, CGFloat y, CGFloat z);
旋轉效果。
angle：旋轉的弧度，所以要把角度轉換成弧度：角度 * M_PI / 180。
x：向X軸方向旋轉。值範圍-1 --- 1之間
y：向Y軸方向旋轉。值範圍-1 --- 1之間
z：向Z軸方向旋轉。值範圍-1 --- 1之間
例：向X軸旋轉60度。

向Y軸旋轉60度。

向Z軸旋轉60度。

向 X軸，Y軸都旋轉60度，就是沿著對角線旋轉。

可以通過X，Y，Z軸同時變化，來旋轉映像。
CATransform3D CATransform3DRotate (CATransform3D t, CGFloat angle, CGFloat x, CGFloat y, CGFloat z);
t：就是上一個函數。其他的都一樣。
就可以理解為：函數的疊加，效果的疊加。
CATransform3D CATransform3DInvert (CATransform3D t);
翻轉效果。

CGAffineTransform CATransform3DGetAffineTransform (CATransform3D t);
bool CATransform3DIsAffine (CATransform3D t);
仿射效果。
就是把一個 CATransform3D 對象轉換成一個 CGAffineTransform 對象。
也就是把 CATransform3D 矩陣 轉換成 CGAffineTransform 矩陣
變換函數同時提供了可以比較一個變換矩陣是否是單位矩陣,或者兩個矩陣是否相等。
bool CATransform3DIsIdentity (CATransform3D t);
bool CATransform3DEqualToTransform (CATransform3D a, CATransform3D b);
也可以通過修改資料結構和索引值來設定變換效果。
struct CATransform3D
               {

                 CGFloat m11, m12, m13, m14；

                           CGFloat m21, m22, m23, m24；

                           CGFloat m31, m32, m33, m34；

                                  CGFloat m41, m42, m43, m44；
}
可以直接修改 其中的一個值，來達到相同的效果。
或者修改索引值
[myLayer setValue:[NSNumber numberWithInt:0] forKeyPath:@"transform.rotation.x"];

二、CATransform3D中的屬性和方法
//初始化一個transform3D對象，不做任何變換
const CATransform3D CATransform3DIdentity;
//判斷一個transform3D對象是否是初始化的對象
bool CATransform3DIsIdentity (CATransform3D t);
//比較兩個transform3D對象是否相同
bool CATransform3DEqualToTransform (CATransform3D a, CATransform3D b);
//將兩個 transform3D對象變換屬性進行疊加，返回一個新的transform3D對象
CATransform3D CATransform3DConcat (CATransform3D a, CATransform3D b);
1、平移變換
//返回一個平移變換的transform3D對象 tx，ty，tz對應x，y，z軸的平移
CATransform3D CATransform3DMakeTranslation (CGFloat tx, CGFloat ty, CGFloat tz);
//在某個transform3D變換的基礎上進行平移變換，t是上一個transform3D，其他參數同上
CATransform3D CATransform3DTranslate (CATransform3D t, CGFloat tx, CGFloat ty, CGFloat tz);
例如：

    UIImageView * imageView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 100, 100)];
    imageView.image = [UIImage imageNamed:@"螢幕快照 2015-12-06 下午3.27.15.png"];
    [self.view addSubview:imageView];
   
    UIImageView * newImageView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 100, 100)];
    newImageView.image=[UIImage imageNamed:@"螢幕快照 2015-12-06 下午3.27.15.png"];
    [self.view addSubview:newImageView];
    CATransform3D trans = CATransform3DMakeTranslation(10, 200, 0);
    newImageView.layer.transform =trans;
效果如下：

2、縮放變換
//x，y，z分別對應x軸，y軸，z軸的縮放比例
CATransform3D CATransform3DMakeScale (CGFloat sx, CGFloat sy, CGFloat sz);
//在一個transform3D變換的基礎上進行縮放變換，其他參數同上
CATransform3D CATransform3DScale (CATransform3D t, CGFloat sx, CGFloat sy, CGFloat sz);
例如：
UIImageView * imageView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 100, 100)];
    imageView.image = [UIImage imageNamed:@"螢幕快照 2015-12-06 下午3.27.15.png"];
    [self.view addSubview:imageView];
   
    UIImageView * newImageView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 300, 100, 100)];
    newImageView.image=[UIImage imageNamed:@"螢幕快照 2015-12-06 下午3.27.15.png"];
    [self.view addSubview:newImageView];
    CATransform3D trans = CATransform3DMakeScale(2, 1, 1);
    newImageView.layer.transform =trans;
效果如下：

3、旋轉變換
//angle參數是旋轉的角度，為弧度制 0-2π
//x，y，z決定了旋轉圍繞的中軸，取值為-1——1之間，例如（1，0，0）,則是繞x軸旋轉（0.5，0.5，0），則是繞x軸與y軸中
//間45度為軸旋轉,依次進行計算
CATransform3D CATransform3DMakeRotation (CGFloat angle, CGFloat x, CGFloat y, CGFloat z);
//在一個transform3D的基礎上進行旋轉變換，其他參數如上
CATransform3D CATransform3DRotate (CATransform3D t, CGFloat angle, CGFloat x, CGFloat y, CGFloat z);
例如：
UIImageView * imageView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 100, 100)];
    imageView.image = [UIImage imageNamed:@"螢幕快照 2015-12-06 下午3.27.15.png"];
    [self.view addSubview:imageView];
   
    UIImageView * newImageView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 300, 100, 100)];
    newImageView.image=[UIImage imageNamed:@"螢幕快照 2015-12-06 下午3.27.15.png"];
    [self.view addSubview:newImageView];
    CATransform3D trans = CATransform3DMakeRotation(M_PI/2, 0, 0, 1);
    newImageView.layer.transform =trans;
效果如下：

另外，當我們有垂直於z軸的旋轉分量時，設定m34的值可以增加透視效果，也可以理解為景深效果，例如：

    UIImageView * imageView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 100, 100)];
    imageView.image = [UIImage imageNamed:@"螢幕快照 2015-12-06 下午3.27.15.png"];
    imageView.layer.transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI/4, 0, 1, 0);
    [self.view addSubview:imageView];
   
    UIImageView * newImageView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 300, 100, 100)];
    newImageView.image=[UIImage imageNamed:@"螢幕快照 2015-12-06 下午3.27.15.png"];
    [self.view addSubview:newImageView];
    CATransform3D trans = CATransform3DIdentity;
    trans.m34 = -1/100.0;
    trans = CATransform3DRotate(trans, M_PI/4, 0, 1, 0); 
    newImageView.layer.transform =trans;
兩個imageView都進行了y軸的旋轉變換，第二個有透視效果，第一個沒有，運行如下：

4、旋轉翻轉變換
//將一個旋轉的效果進行翻轉
CATransform3D CATransform3DInvert (CATransform3D t);
例如：
    UIImageView * imageView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 100, 100)];
    imageView.image = [UIImage imageNamed:@"螢幕快照 2015-12-06 下午3.27.15.png"];
    imageView.layer.transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI/4, 0, 0, 1);
    [self.view addSubview:imageView];
   
    UIImageView * newImageView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 300, 100, 100)];
    newImageView.image=[UIImage imageNamed:@"螢幕快照 2015-12-06 下午3.27.15.png"];
    [self.view addSubview:newImageView];
    CATransform3D trans = CATransform3DMakeRotation(M_PI/4, 0, 0, 1);
    trans = CATransform3DInvert(trans);
   
    newImageView.layer.transform =trans;
5、CATransform3D與CGAffineTransform的轉換
CGAffineTransform是UIKit架構中一個用於變換的矩陣，其作用與CATransform類似，只是其可以直接作用於View，而不用作用於layer，這兩個矩陣也可以進行轉換，方法如下：
//將一個CGAffinrTransform轉化為CATransform3D
CATransform3D CATransform3DMakeAffineTransform (CGAffineTransform m);
//判斷一個CATransform3D是否可以轉換為CAAffineTransform
bool CATransform3DIsAffine (CATransform3D t);
//將CATransform3D轉換為CGAffineTransform
CGAffineTransform CATransform3DGetAffineTransform (CATransform3D t);