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编程问答

iOS - CALayer 绘图层

發布時間：2025/3/17 编程问答 20 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 iOS - CALayer 绘图层小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

1、CALayer 繪圖層

在 iOS 系統中，你能看得見摸得著的東西基本上都是 UIView，比如一個按鈕、一個文本標簽、一個文本輸入框、一個圖標等等，這些都是 UIView。其實 UIView 之所以能顯示在屏幕上，完全是因為它內部的一個層。在創建 UIView 對象時，UIView 內部會自動創建一個層（即 CALayer 對象），通過 UIView 的 layer 屬性可以訪問這個層。當 UIView 需要顯示到屏幕上時，會調用 drawRect: 方法進行繪圖，并且會將所有內容繪制在自己的層上，繪圖完畢后，系統會將層拷貝到屏幕上，于是就完成了 UIView 的顯示。換句話說，UIView 本身不具備顯示的功能，是它內部的層才有顯示功能。
CALayer 的簡單使用
- CALayer 是被定義在 QuartzCore 框架中的，通過操作 CALayer 對象，可以很方便地調整 UIView 的一些界面屬性，比如：陰影、圓角大小、邊框寬度和顏色等。

2、基本繪圖層屬性設置

1、設置陰影
self.redView.layer.shadowOpacity = 1; // 陰影不透明度self.redView.layer.shadowOffset = CGSizeMake(10, 10); // 陰影偏移量self.redView.layer.shadowColor = [UIColor yellowColor].CGColor; // 陰影顏色self.redView.layer.shadowRadius = 10; // 陰影圓角半徑
2、圓角半徑
self.redView.layer.cornerRadius = 75; // 主層半徑
3、邊框
self.redView.layer.borderWidth = 3; // 邊框寬度self.redView.layer.borderColor = [UIColor blueColor].CGColor; // 邊框顏色
4、imageView 圓角半徑設置
self.imageView.layer.cornerRadius = 75; // 主層半徑// 超出主層邊框的內容全部裁剪掉，image 在視圖層上self.imageView.layer.masksToBounds = YES; // 是否對非主層裁剪
效果

3、形變屬性設置

3.1 視圖形變

1、單一形變
// 旋轉/*(CGFloat angle) 旋轉 45 度，需要輸入的參數為弧度，45/180 * M_PI，1 度＝ PI/180 弧度*/[UIView animateWithDuration:1 animations:^{self.redView.transform = CGAffineTransformMakeRotation(0.25 * M_PI);}];// 縮放/*(CGFloat sx, CGFloat sy) (1, 2) 寬度和高度的放大倍數*/[UIView animateWithDuration:1 animations:^{self.redView.transform = CGAffineTransformMakeScale(1, 2);}];// 平移/*(CGFloat tx, CGFloat ty) (100, 100) 水平和垂直方向的移動距離*/[UIView animateWithDuration:1 animations:^{self.redView.transform = CGAffineTransformMakeTranslation(100, 100);}];
- 效果
2、疊加形變
// 旋轉 + 縮放[UIView animateWithDuration:1 animations:^{CGAffineTransform rotationTransform = CGAffineTransformMakeRotation(0.25 * M_PI);self.redView.transform = CGAffineTransformScale(rotationTransform, 1.5, 1.5);}];// 旋轉 + 平移[UIView animateWithDuration:1 animations:^{CGAffineTransform rotationTransform = CGAffineTransformMakeRotation(0.25 * M_PI);self.redView.transform = CGAffineTransformTranslate(rotationTransform, 100, 0);}];// 縮放 + 平移[UIView animateWithDuration:1 animations:^{CGAffineTransform scaleTransform = CGAffineTransformMakeScale(1, 1.5);self.redView.transform = CGAffineTransformTranslate(scaleTransform, 100, 0);}];// 旋轉 + 縮放 + 平移[UIView animateWithDuration:1 animations:^{CGAffineTransform rotationTransform = CGAffineTransformMakeRotation(0.25 * M_PI);CGAffineTransform rotationScaleTransform = CGAffineTransformScale(rotationTransform, 1.5, 1.5);self.redView.transform = CGAffineTransformTranslate(rotationScaleTransform, 100, 0);}];
- 效果
3、累加形變
// 連續旋轉[UIView animateWithDuration:1 animations:^{self.redView.transform = CGAffineTransformRotate(self.redView.transform, 0.25 * M_PI);}];// 連續縮放[UIView animateWithDuration:1 animations:^{self.redView.transform = CGAffineTransformScale(self.redView.transform, 1.5, 1.5);}];// 連續平移[UIView animateWithDuration:1 animations:^{self.redView.transform = CGAffineTransformTranslate(self.redView.transform, 50, 50);}];
- 效果
4、還原形變
// 還原所有形變self.redView.transform = CGAffineTransformIdentity;

3.2 繪圖層形變

1、單一形變
// 旋轉/*(CGFloat angle) 旋轉 45 度，需要輸入的參數為弧度，45/180 * M_PI，1 度＝ PI/180 弧度*/[UIView animateWithDuration:1 animations:^{self.redView.layer.affineTransform = CGAffineTransformMakeRotation(0.25 * M_PI);}];// 縮放/*(CGFloat sx, CGFloat sy) (1, 2) 寬度和高度的放大倍數*/[UIView animateWithDuration:1 animations:^{self.redView.layer.affineTransform = CGAffineTransformMakeScale(1, 2);}];// 平移/*(CGFloat tx, CGFloat ty) (100, 100) 水平和垂直方向的移動距離*/[UIView animateWithDuration:1 animations:^{self.redView.layer.affineTransform = CGAffineTransformMakeTranslation(100, 100);}];// 還原所有形變self.redView.layer.affineTransform = CGAffineTransformIdentity;
- 效果
2、快速進行繪圖層形變，KVC
// 旋轉[UIView animateWithDuration:1 animations:^{[self.redView.layer setValue:@(0.25 * M_PI) forKeyPath:@"transform.rotation"];}];// 縮放[UIView animateWithDuration:1 animations:^{[self.redView.layer setValue:@1.5 forKeyPath:@"transform.scale"];}];
- 效果
3、繪圖層 3D 形變
// 旋轉/*(CGFloat angle, CGFloat x, CGFloat y, CGFloat z) 旋轉角度，x y z 軸的坐標，為 0 時在此軸上不旋轉*/[UIView animateWithDuration:1 animations:^{self.imageView.layer.transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI, 0, 1, 0);}];// 縮放/*(CGFloat sx, CGFloat sy, CGFloat sz)，x y z 軸的縮放倍數*/[UIView animateWithDuration:1 animations:^{self.imageView.layer.transform = CATransform3DMakeScale(0.5, 0.5, 1);}];// 平移/*(CGFloat tx, CGFloat ty, CGFloat tz)，x y z 軸的平移量*/[UIView animateWithDuration:1 animations:^{self.imageView.layer.transform = CATransform3DMakeTranslation(100, 100, 0);}];
- 效果

3.3 獲取形變值

獲取旋轉的角度
// 根據 transform 獲取旋轉角度CGFloat angle = atan2(self.redView.transform.b, self.redView.transform.a);

4、創建新的繪圖層

UIView 內部默認有個 CALayer 對象（層），通過 layer 屬性可以訪問這個層。要注意的是，這個默認的層不允許重新創建，但可以往層里面添加子層。UIView 可以通過 addSubview: 方法添加子視圖，類似地，CALayer 可以通過 addSublayer: 方法添加子層。
1、添加一個簡單的圖層
// 創建圖層CALayer *myLayer = [CALayer layer];myLayer.frame = CGRectMake(100, 100, 200, 200);myLayer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;[self.view.layer addSublayer:myLayer];
- 效果
2、添加一個顯示圖片的圖層
// 創建圖層CALayer *myLayer = [CALayer layer];myLayer.frame = CGRectMake(100, 100, 200, 200);myLayer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;// 設置圖層內容myLayer.contents = (id)[UIImage imageNamed:@"demo2.jpg"].CGImage;[self.view.layer addSublayer:myLayer];
- 效果
3、為什么 CALayer 中使用 CGColorRef 和 CGImageRef 這 2 種數據類型，而不用 UIColor 和 UIImage ？
- 首先要知道：CALayer 是定義在 QuartzCore 框架中的；CGImageRef、CGColorRef 兩種數據類型是定義在 CoreGraphics 框架中的；UIColor、UIImage 是定義在 UIKit 框架中的。
- 其次，QuartzCore 框架和 CoreGraphics 框架是可以跨平臺使用的，在 iOS 和 Mac OS X 上都能使用，但是 UIKit 只能在 iOS 中使用。
- 因此，為了保證可移植性，QuartzCore 不能使用 UIImage、UIColor，只能使用 CGImageRef、CGColorRef。
- 不過很多情況下，可以通過 UIKit 對象的特定方法，得到 CoreGraphics 對象，比如 UIImage 的 CGImage 方法可以返回一個 CGImageRef。
4、UIView 和 CALayer 的選擇
- 細心的朋友不難發現，其實前面的 2 個效果不僅可以通過添加層來實現，還可以通過添加 UIView 來實現。比如，第 1 個紅色的層可以用一個 UIView 來實現，第 2 個顯示圖片的層可以用一個 UIImageView 來實現。既然 CALayer 和 UIView 都能實現相同的顯示效果，那究竟該選擇誰好呢？
- 其實，對比 CALayer，UIView 多了一個事件處理的功能。也就是說，CALayer 不能處理用戶的觸摸事件，而 UIView 可以。
- 所以，如果顯示出來的東西需要跟用戶進行交互的話，用 UIView；如果不需要跟用戶進行交互，用 UIView 或者 CALayer 都可以。
- 當然，CALayer 的性能會高一些，因為它少了事件處理的功能，更加輕量級。
5、UIView 和 CALayer 的關系
- UIView 可以通過 subviews 屬性訪問所有的子視圖，類似地，CALayer 也可以通過 sublayers 屬性訪問所有的子層。
- UIView 可以通過 superview 屬性訪問父視圖，類似地，CALayer 也可以通過 superlayer 屬性訪問父層。
- 下面再看一張 UIView 和 CALayer 的關系圖，如果兩個 UIView 是父子關系，那么它們內部的 CALayer 也是父子關系。

5、繪圖層隱式動畫屬性

在前面已經提到，每一個 UIView 內部都默認關聯著一個 CALayer，我們可稱這個 Layer 為 Root Layer（根層）。所有的非 Root Layer，也就是手動創建的 CALayer 對象，都存在著隱式動畫。
當對非 Root Layer 的部分屬性進行相應的修改時，默認會自動產生一些動畫效果，這些屬性稱為 Animatable Properties 可動畫屬性。
列舉幾個常見的 Animatable Properties：
bounds ：用于設置 CALayer 的寬度和高度。修改這個屬性會產生縮放動畫。backgroundColor ：用于設置 CALayer 的背景色。修改這個屬性會產生背景色的漸變動畫。position ：用于設置 CALayer 的位置。修改這個屬性會產生平移動畫。比如：假設一開始 CALayer 的 position 為(100, 100)，然后在某個時刻修改為(200, 200)，那么整個 CALayer 就會在短時間內從 (100, 100) 這個位置平移到 (200, 200)
1、隱式動畫屬性設置
self.myLayer.bounds = CGRectMake(0, 0, 100, 100);self.myLayer.backgroundColor = [UIColor greenColor].CGColor;self.myLayer.position = CGPointMake(arc4random_uniform(200) + 20, arc4random_uniform(400) + 50);self.myLayer.transform = CATransform3DMakeRotation(arc4random_uniform(360), 0, 0, 1);
- 效果
2、可以通過動畫事務（CATransaction）關閉默認的隱式動畫效果。
[CATransaction begin];[CATransaction setDisableActions:YES];self.myLayer.position = CGPointMake(10, 10);[CATransaction commit];

6、繪圖層 position 和 anchorPoint 屬性

position 和 anchorPoint 屬性都是 CGPoint 類型的。
position ：位置，可以用來設置 CALayer 在父層中的位置，它是以父層的左上角為坐標原點(0, 0)。anchorPoint ：錨點，稱為 "定位點"，它決定著 CALayer 身上的哪個點會在 position 屬性所指的位置。它的 x、y 取值范圍都是 0~1，默認值為 (0.5, 0.5)。
1、anchorPoint 為默認值（0.5, 0.5）
CALayer *myLayer = [CALayer layer];myLayer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;myLayer.bounds = CGRectMake(0, 0, 100, 100);// 設置層的位置myLayer.position = CGPointMake(100, 100);[self.view.layer addSublayer:myLayer];
- 設置了 myLayer 的 position 為（100, 100），又因為 anchorPoint 默認是（0.5, 0.5），所以最后的效果是 myLayer 的中點會在父層的（100, 100）位置。
2、anchorPoint 為（0, 0）
- 若將 anchorPoint 改為（0, 0），myLayer 的左上角會在（100, 100）位置。
  myLayer.anchorPoint = CGPointMake(0, 0);
3、anchorPoint 為（1, 1）
- 若將 anchorPoint 改為（1, 1），myLayer 的右下角會在（100, 100）位置。
  myLayer.anchorPoint = CGPointMake(1, 1);
4、anchorPoint 為（0, 1）
- 將 anchorPoint 改為（0, 1），myLayer 的左下角會在（100, 100）位置。
  myLayer.anchorPoint = CGPointMake(0, 1);

7、自定義繪圖層

7.1 自定義繪圖層方法 1

創建一個 CALayer 的子類，然后覆蓋 drawInContext: 方法，使用 Quartz2D API 進行繪圖。
QCLayer.h
@interface QCLayer : CALayer@end
QCLayer.m
@implementation QCLayer#pragma mark 繪制一個實心三角形- (void)drawInContext:(CGContextRef)ctx {// 設置為藍色CGContextSetRGBFillColor(ctx, 0, 0, 1, 1);// 設置起點CGContextMoveToPoint(ctx, 50, 0);// 從 (50, 0) 連線到 (0, 100)CGContextAddLineToPoint(ctx, 0, 100);// 從 (0, 100) 連線到 (100, 100)CGContextAddLineToPoint(ctx, 100, 100);// 合并路徑，連接起點和終點CGContextClosePath(ctx);// 繪制路徑CGContextFillPath(ctx);}@end
ViewController.m
QCLayer *layer = [QCLayer layer];// 設置層的寬高layer.bounds = CGRectMake(0, 0, 100, 100);// 設置層的位置layer.position = CGPointMake(100, 100);// 開始繪制圖層，需要調用這個方法，才會觸發 drawInContext: 方法的調用，然后進行繪圖[layer setNeedsDisplay];[self.view.layer addSublayer:layer];
效果

7.2 自定義繪圖層方法 2

設置 CALayer 的 delegate，然后讓 delegate 實現 drawLayer:inContext: 方法，當 CALayer 需要繪圖時，會調用 delegate 的 drawLayer:inContext: 方法進行繪圖。
這里要注意的是：不能再將某個 UIView 設置為 CALayer 的 delegate，因為 UIView 對象已經是它內部根層的 delegate，再次設置為其他層的 delegate 就會出問題。UIView 和它內部 CALayer 的默認關系圖：
創建新的層，設置 delegate，然后添加到控制器的 view 的 layer 中。
CALayer *layer = [CALayer layer];// 設置 delegate，這里的 self 是指控制器layer.delegate = self;// 設置層的寬高layer.bounds = CGRectMake(0, 0, 100, 100);// 設置層的位置layer.position = CGPointMake(100, 100);// 開始繪制圖層，需要調用這個方法，才會通知 delegate 進行繪圖[layer setNeedsDisplay];[self.view.layer addSublayer:layer];
讓 CALayer 的 delegate（前面設置的是控制器）實現 drawLayer:inContext: 方法
#pragma mark 畫一個矩形框- (void)drawLayer:(CALayer *)layer inContext:(CGContextRef)ctx {// 設置藍色CGContextSetRGBStrokeColor(ctx, 0, 0, 1, 1);// 設置邊框寬度CGContextSetLineWidth(ctx, 10);// 添加一個跟層一樣大的矩形到路徑中CGContextAddRect(ctx, layer.bounds);// 繪制路徑CGContextStrokePath(ctx);}
效果

7.3 UIView 的詳細顯示過程

當 UIView 需要顯示時，它內部的層會準備好一個 CGContextRef（圖形上下文），然后調用 delegate（這里就是 UIView）的 drawLayer:inContext: 方法，并且傳入已經準備好的 CGContextRef 對象。而 UIView 在 drawLayer:inContext: 方法中又會調用自己的 drawRect: 方法
平時在 drawRect: 中通過 UIGraphicsGetCurrentContext() 獲取的就是由層傳入的 CGContextRef 對象，在 drawRect: 中完成的所有繪圖都會填入層的 CGContextRef 中，然后被拷貝至屏幕。

8、漸變圖層

漸變圖層 CAGradientLayer : CALayer
添加漸變圖層
CAGradientLayer *gradientLayer = [CAGradientLayer layer];gradientLayer.frame = self.imageView.bounds;// 設置透明度gradientLayer.opacity = 0.5;// 設置漸變顏色gradientLayer.colors = @[(id)[UIColor clearColor].CGColor, (id)[UIColor blackColor].CGColor];[self.imageView.layer addSublayer:gradientLayer]; CAGradientLayer *gradientLayer = [CAGradientLayer layer];gradientLayer.frame = self.imageView.bounds;// 設置透明度gradientLayer.opacity = 0.5;// 設置漸變顏色gradientLayer.colors = @[(id)[UIColor redColor].CGColor,(id)[UIColor greenColor].CGColor,(id)[UIColor yellowColor].CGColor];// 設置漸變定位點gradientLayer.locations = @[@0.1, @0.4, @0.8];// 設置漸變開始點，取值 0~1gradientLayer.startPoint = CGPointMake(0, 1);[self.imageView.layer addSublayer:gradientLayer];
- 效果

9、復制圖層

復制圖層 CAReplicatorLayer : CALayer，可以把圖層里面所有子層復制
添加復制圖層
CAReplicatorLayer *repLayer = [CAReplicatorLayer layer];repLayer.frame = self.view.bounds;[self.view.layer addSublayer:repLayer];// 添加子層[repLayer addSublayer:self.imageView.layer];// 設置有多少個子層，包括原始層repLayer.instanceCount = 4;// 設置子層偏移量，不包括原始層，相對于原始層 x 偏移repLayer.instanceTransform = CATransform3DMakeTranslation(70, 0, 0);// 設置子層背景色repLayer.instanceColor = [UIColor greenColor].CGColor;// 設置子層陰影repLayer.instanceAlphaOffset = -0.1;repLayer.instanceRedOffset = -0.1;repLayer.instanceGreenOffset = -0.1;repLayer.instanceBlueOffset = -0.1;// 設置子層動畫延遲時間，子層有動畫時有效repLayer.instanceDelay = 0; CAReplicatorLayer *repLayer = [CAReplicatorLayer layer];repLayer.frame = self.view.bounds;[self.view.layer addSublayer:repLayer];// 添加子層CALayer *layer = [CALayer layer];layer.anchorPoint = CGPointMake(0.5, 1);layer.position = CGPointMake(100, 300);layer.bounds = CGRectMake(0, 0, 30, 150);layer.backgroundColor = [UIColor whiteColor].CGColor;[repLayer addSublayer:layer];// 添加子層動畫CABasicAnimation *anim = [CABasicAnimation animation];anim.keyPath = @"transform.scale.y";anim.toValue = @0.1;anim.duration = 0.5;anim.repeatCount = MAXFLOAT;anim.autoreverses = YES;[layer addAnimation:anim forKey:nil];// 設置子層repLayer.instanceCount = 4;repLayer.instanceTransform = CATransform3DMakeTranslation(45, 0, 0);repLayer.instanceDelay = 0.1;repLayer.instanceColor = [UIColor greenColor].CGColor;repLayer.instanceGreenOffset = -0.3;
- 效果

轉載于:https://www.cnblogs.com/QianChia/p/6348043.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的iOS - CALayer 绘图层的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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