iOS開發——UIView與CALayer詳解

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UIView與CALayer詳解

研究Core Animation已經有段時間了，關於Core Animation，網上沒什麼好的介紹。蘋果網站上有篇專門的總結性介紹，但是似乎原理性的東西不多，看得人云山霧罩，感覺，寫那篇東西的人，其實是假 設讀的人瞭解介面動畫技術的原理的。今天有點別的事情要使用Linux，忘掉了ssh的密碼，沒辦法重新設ssh，結果怎麼也想不起來怎麼設ssh遠程登 陸了，沒辦法又到網上查了一遍，太浪費時間了，痛感忘記記筆記是多麼可怕的事情。鑒於Core Animation的內容實在是非常繁雜，應用的Obj-C語言本身的特性也很多，所以寫個備忘錄記錄一下，懂的人看了後如果發現了錯誤，還不吝指教。

1.UIView 是iOS系統中介面元素的基礎，所有的介面元素都繼承自它。它本身完全是由CoreAnimation來實現的（Mac下似乎不是這樣）。它真正的繪圖部 分，是由一個叫CALayer（Core Animation Layer）的類來管理。UIView本身，更像是一個CALayer的管理器，訪問它的跟繪圖和跟座標有關的屬性，例如frame，bounds等等， 實際上內部都是在訪問它所包含的CALayer的相關屬性。

2.UIView有個layer屬性，可以返回它的主CALayer執行個體，UIView有一個layerClass方法，返回主layer所使用的類，UIView的子類，可以通過重載這個方法，來讓UIView使用不同的CALayer來顯示，例如通過
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- (class) layerClass {
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  return ([CAEAGLLayer class]);
3
}
使某個UIView的子類使用GL來進行繪製。

3.UIView的CALayer類似UIView的子View樹形結構，也可以向它的layer上添加子layer，來完成某些特殊的表示。例如下面的代碼
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grayCover = [[CALayer alloc] init];
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grayCover.backgroundColor = [[[UIColor blackColor] colorWithAlphaComponent:0.2] CGColor];
3
[self.layer addSubLayer: grayCover];
會在目標View上敷上一層黑色的透明薄膜。

4.UIView的layer樹形在系統內部，被系統維護著三份copy（這段理解有點吃不準）。
第一份，邏輯樹狀結構，就是代碼裡可以操縱的，例如更改layer的屬性等等就在這一份。
第二份，動畫樹，這是一個中介層，系統正在這一層上更改屬性，進行各種渲染操作。
第三份，顯示樹，這棵樹的內容是當前正被顯示在螢幕上的內容。
這三棵樹的邏輯結構都是一樣的，區別只有各自的屬性。

5.動畫的運作
UIView 的主layer以外（我覺得是這樣），對它的subLayer，也就是子layer的屬性變更，系統將自動進行動畫產生，動畫期間有個預設時間， 個人感覺大概是0.5秒。在動畫時間裡，系統自動判定哪些屬性更改了，自動對更改的屬性進行動畫插值，產生中間幀然後連續顯示產生動畫效果。

6.座標系系統（對position和anchorPoint的關係還是犯暈）
CALayer 的座標系系統和UIView有點不一樣，它多了一個叫anchorPoint的屬性，它使用CGPoint結構，但是範圍是0~1，也就是按照比例來設 置。這個點是各種圖形變換的座標原點，同時會更改layer的position的位置，它的預設值是{0.5, 0.5}，也就是在layer的中央。
某layer.anchorPoint = CGPointMake(0.f, 0.f);
如果這麼設定，layer的左上方就會被挪到原來的中間的位置，
加上這樣一句就好了
某layer.position = CGPointMake(0.f, 0.f);

7.真執行個體子的分析

   
這 是iphone上iBook翻頁的效果，假設每一頁都是一個UIView，我覺得一個頁面是貼了倆個Layer，文字Layer顯示正面的內容，背面 layer用文字layer的快照做affine翻轉，貼在文字layer的後面。因為Layer可以設定顯示陰影，也許後面的陰影製作效果沒有使用單獨的一 個layer來顯示。至於這個曲面效果，我查了很多資料也沒有結果，估計是使用了GL的曲面繪圖？

8.最後一個讓人噁心的。
layer 可以設定圓角顯示，例如UIButton的效果，也可以設定陰影顯示，但是如果layer樹中的某個layer設定了圓角，樹中所有layer的陰影製作效果 都將顯示不了了。如果既想有圓角又想要陰影，好像只能做兩個重疊的UIView，一個的layer顯示圓角，一個的layer顯示陰影.....

 

 

CALayer屬於Core Animation部分的內容，比較重要而不太好理解。以下是園子中看到的一篇文章的摘錄：

1. UIView是iOS系統中介面元素的基礎，所有的介面元素都是繼承自它。它本身完全是由CoreAnimation來實現的。它真正的繪圖部分，是由一個CALayer類來管理。UIView本身更像是一個CALayer的管理器，訪問它的跟繪圖和跟座標有關的屬性，例如frame，bounds等，實際上內部都是在訪問它所包含的CALayer的相關屬性。

2. UIView有個重要屬性layer，可以返回它的主CALayer執行個體。

// 要訪問層，讀取UIView執行個體的layer屬性
CALayer *layer = myView.layer
所有從UIView繼承來的對象都繼承了這個屬性。這意味著你可以轉換、縮放、旋轉，甚至可以在Navigation bars，Tables，Text boxes等其它的View類上增加動畫。每個UIView都有一個層，控制著各自的內容最終被顯示在螢幕上的方式。
UIView的layerClass方法，可以返回主layer所使用的類，UIView的子類可以通過重載這個方法，來讓UIView使用不同的CALayer來顯示。程式碼範例：

- (class)layerClass {

   return ([CAEAGLLayer class]);

}
上述代碼使得某個UIView的子類使用GL來進行繪製。

3. UIView的CALayer類似UIView的子View樹形結構，也可以向它的layer上添加子layer，來完成某些特殊的表示。即CALayer層是可以嵌套的。範例程式碼：

grayCover = [[CALayer alloc] init];

grayCover.backgroundColor = [[UIColor blackColor] colorWithAlphaComponent:0.2] CGColor];

[self.layer addSubLayer:grayCover];
上述代碼會在目標View上敷上一層黑色透明薄膜的效果。

4. UIView的layer樹形在系統內部，被維護著三份copy。分別是邏輯樹狀結構，這裡是代碼可以操縱的；動畫樹，是一個中介層，系統就在這一層上更改屬性，進行各種渲染操作；顯示樹，其內容就是當前正被顯示在螢幕上得內容。

5. 動畫的運作：對UIView的subLayer（非主Layer）屬性變更，系統將自動進行動畫產生，動畫期間的預設值似乎是0.5秒。

6. 座標系統：CALayer的座標系統比UIView多了一個anchorPoint屬性，使用CGPoint結構表示，範圍是0~1，是個比例值。這個點是各種圖形變換的座標原點，同時會更改layer的position的位置，它的預設值是{0.5,0.5}，即在layer的中央。
某layer.anchorPoint = CGPointMake(0.f,0.f);
如果這麼設定，只會將layer的左上方被挪到原來的中間位置，必須加上這一句：
某layer.position = CGPointMake(0.f,0.f);

最後：layer可以設定圓角顯示（cornerRadius），也可以設定陰影 (shadowColor)。但是如果layer樹中某個 layer設定了圓角，樹種所有layer的陰影製作效果都將不顯示了。因此若是要有圓角又要陰影，變通方法只能做兩個重疊的UIView，一個的layer 顯示圓角，一個layer顯示陰影......

7.渲染：當更新層，改變不能立即顯示在螢幕上。當所有的層都準備好時，可以調用setNeedsDisplay方法來重繪顯示。

[gameLayer setNeedsDisplay];
若要重繪部分螢幕地區，請使用setNeedsDisplayInRect:方法，通過在CGRect結構的地區更新：

[gameLayer setNeedsDisplayInRect:CGRectMake(150.0,100.0,50.0,75.0)];
如果是用的Core Graphics架構來執行渲染的話，可以直接渲染Core Graphics的內容。用renderInContext:來做這個事。

[gameLayer renderInContext:UIGraphicsGetCurrentContext()];
8.變換：要在一個層中添加一個3D或仿射變換，可以分別設定層的transform或affineTransform屬性。

characterView.layer.transform = CATransform3DMakeScale(-1.0,-1.0,1.0);



CGAffineTransform transform = CGAffineTransformMakeRotation(45.0);

backgroundView.layer.affineTransform = transform;
9.變形：Quartz Core的渲染能力，使二維映像可以被自由操縱，就好像是三維的。映像可以在一個三維座標系中以任意角度被旋轉，縮放和傾斜。CATransform3D的一套方法提供了一些魔術般的變換效果。

 

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