IOS：旋轉螢幕與Transform

IOS：旋轉螢幕與Transform

 

　　iTouch，iPhone，iPad設定都是支援旋轉的，如果我們的程式能夠根據不同的方向做出不同的布局，體驗會更好。

　　如何設定程式支援旋轉呢，通常我們會在程式的info.plist中進行設定Supported interface orientations，添加我們程式要支援的方向，而且程式裡面每個viewController也有方法

　　supportedInterfaceOrientations(6.0及以後)

　　shouldAutorotateToInterfaceOrientation(6.0之前的系統)

　　通過viewController的這些方法，我們可以做到更小粒度的旋轉控制，如程式中僅僅允許個別介面旋轉。

 

一、旋轉螢幕背後到底做了什麼呢？

　　下面我們看個簡單的例子，用xcode建立一個預設的單視圖工程，然後在對應viewController的響應旋轉後的函數中輸出一下當前view的資訊，代碼如下：

SvRotateViewController

////  SvRotateViewController.m//  SvRotateByTransform////  Created by  maple on 4/21/13.//  Copyright (c) 2013 maple. All rights reserved.//#import "SvRotateViewController.h"@interface SvRotateViewController ()@end@implementation SvRotateViewController- (void)viewDidLoad{    [super viewDidLoad];    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.        self.view.backgroundColor = [UIColor grayColor];}- (void)didReceiveMemoryWarning{    [super didReceiveMemoryWarning];    // Dispose of any resources that can be recreated.}- (BOOL)shouldAutorotateToInterfaceOrientation:(UIInterfaceOrientation)interfaceOrientation{    return YES;}- (BOOL)shouldAutorotate{    return YES;}- (NSUInteger)supportedInterfaceOrientations{    return UIInterfaceOrientationMaskAll;}- (void)willRotateToInterfaceOrientation:(UIInterfaceOrientation)toInterfaceOrientation duration:(NSTimeInterval)duration{    NSLog(@"UIViewController will rotate to Orientation: %d", toInterfaceOrientation);}- (void)didRotateFromInterfaceOrientation:(UIInterfaceOrientation)fromInterfaceOrientation{    NSLog(@"did rotated to new Orientation, view Information %@", self.view);}@end

　　查看代碼我們可以發現，我們的viewController支援四個方向，然後在旋轉完成的didRotateFromInterfaceOrientation函數中列印了self.view的資訊，旋轉一圈我們可以看到如下輸出：

　　裝置的初始方向是UIInterfaceOrientationPortrait的，然後順時針依次經過LandscapeLeft，PortraitUpsideDown，LandscapeRight，最後再回到UIInterfaceOrientationPortrait方向。仔細看的話我們會發現在旋轉的過程中，除了frame之外，Transform也在一直變化。觀察frame發現，它的變化應該是由於系統的狀態列引起的。於是將系統狀態列隱藏掉，在輸出發現frame果然不再變化。因此我們可以懷疑旋轉螢幕是通過變化Transform實現的。

 

二、什麼是Transform

　　Transform(變化矩陣)是一種3×3的矩陣，如所示：

　　通過這個矩陣我們可以對一個座標系統進行縮放，平移，旋轉以及這兩者的任意組著操作。而且矩陣的操作不具備交換律，即矩陣的操作的順序不同會導致不同的結果。UIView有個transform的屬性，通過設定該屬性，我們可以實現調整該view在其superView中的大小和位置。

　　矩陣實現座標變化背後的數學知識：

　　設x，y分別代表在原座標系統中的位置，x'，y'代表通過矩陣變化以後在新的系統中的位置。其中式1就是矩陣變化的公式，對式1進行展開以後就可以得到式2。從式2我們可以清楚的看到（x，y）到（x'，y'）的變化關係。

　　1）當c，b，tx，ty都為零時，x' = ax，y' = by；即a，d就分別代表代表x，y方向上放大的比例；當a，d都為1時，x' = x，y' = y；這個時候這個矩陣也就是傳說中的CGAffineTransformIdentity(標準矩陣)。

　　2）當a，d為1，c，d為零的時候，x' = x + tx，y' = y + ty；即tx，ty分別代表x，y方向上的平移距離。

　　3）前面兩種情況就可以實現縮放和平移了，那麼旋轉如何表示呢？

　　假設不做平移和縮放操作，那麼從原座標系中的一點(x，y)旋轉α°以後到了新的座標系中的一點(x'，y')，那麼旋轉矩陣如下：

　　

　　展開以後就是x' = xcosα - ysinα，y' = xsinα + ycosα；

 

　　實際應用中，我們將這些變化綜合起來，即可完成所有二維的矩陣變化。現在我們在回過頭來看看前面裝置旋轉時的輸出，當裝置位於Portrait的時候由於矩陣是標準矩陣，所以沒有進行列印。當轉到UIInterfaceOrientationLandscapeLeft方向的時候，我們的裝置是順時針轉了90°，這個時候矩陣應該是（cos90°，sin90°，-sin90°，cos90°，tx，ty），由於未進行平移操作所以tx，ty都為0，剛好可以跟我們控制台輸出："<UIView: 0x8075390; frame = (0 0; 320 480); transform = [0, -1, 1, 0, 0, 0]; autoresize = W+H; layer = <CALayer: 0x8074980>>"一致。觀察其他兩個方向的輸出，發現結果均和分析一致。

　　由此可以發現旋轉螢幕其實就是通過view的矩陣變化實現，當裝置監測到旋轉的時候，會通知當前程式，當前程式再通知程式中的window，window會通知它的rootViewController的，rootViewController對其view的transform進行設定，最終完成旋轉。

　　如果我們直接將一個view添加到window上，系統將不會協助我們完成旋操作，這個時候我們就需要自己設定該view的transform來實現旋轉了。這種情況雖然比較少，但是也存在的，例如現在很多App做的利用狀態列進行訊息提示的功能就是利用自己建立window並且自己設定transform來完成旋轉支援的，下一篇部落格會介紹如何?這種訊息通知。

 

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