一、Quartz2D基本概念

1、Quartz2D是一个二维图形绘制引擎，支持iOS环境和Mac OS X环境

2、Quartz2D API可以实现很多功能，如基于路径的绘图、透明度、阴影、颜色管理、反锯齿、PDF文档生成和PDF元数据访问等

3、Quartz2D API是Core Graphics框架的一部分，因此其中的很多数据类型和方法都是以CG开头的

4、Quartz2D与分辨率和设备无关，因此在使用Quartz2D绘图时，无需考虑最终绘图的目标设备

二、Core Graphics    

1、该框架是一组基于C的API，可以用于一切绘图操作，这个框架的重要性，仅次于UIKit和Foundation    

2、当使用UIKit创建按钮、标签或者其他UIView的子类时，UIKit会用Core Graphics将这些元素绘制在屏幕上，此外，UIEvent也会使用Core Graphics，用来帮组确定触摸时间在屏幕上所处的位置    

3、因为UIKit依赖于Core Graphics，所以当引入时，Core Graphics框架会被自动引入

4、为了让开发者不必触及底层的Core Graphics的C接口，UIKit内部封装了Core Graphics的一些API,可以快速生成通用的界面元素，但是，有时候直接利用Core Graphics的C接口是很有必要和很有好处的，比如创建一个自定义的界面元素

三、Quartz2D的几个重要概念

1、图像上下文(Graphics Context) - 相当于一个画笔

1) Graphics Context是一个数据类型(CGContextRef),封装了Quartz绘制图像到输出设备的信息，输出设备可以是PDF文件、Bitmap(位图文件，一种图形文件)或者显示器的窗口上

2）Quartz中所有的对象都是绘制到一个Graphics Context中

3）当用Quartz绘图时，所有设备相关的特性都包含在Graphics Context中，换句话说，我们可以简单地给Quartz绘图序列指定不同的Graphics Context，就可将相同的图像绘制在不同的设备上，而不需要任何设备相关的计算，这些都有Quartz替我们完成

2、Quartz2D坐标系

1）Quartz中默认的坐标系统是：原定(0,0)在左下角，沿着X轴从左到右坐标值逐渐增大，沿着Y轴从下到上左键增加

2）有些技术在设置他们的graphics Context时使用了不同于Quartz的默认坐标系统，最常见的是系统原点修改为左上角

3）坐标系的转换

//相对原点旋转上下文坐标系

CGContextRotateCTM(CGContextRef c, CGFloat angle)

//相对原点平移上下文坐标系

CGContextTranslateCTM(CGContextRef c, CGFloat tx, CGFloat ty)

//缩放上下文坐标系

CGContextScaleCTM(CGContextRef c, CGFloat sx, CGFloat sy)

PS:

注意：

转换坐标系前，使用方法保存当前上下文状态

CGContextSaveGState(CGContextRef c)

坐标系转换后，使用方法恢复之前保存的上下文状态

CGContextRestoreGState(CGContextRef c)可以

3、Quartz2D的绘图顺序

1）谁后绘制谁显示在顶部，即叠加到最上面

2）利用Quartz2D绘制UIView

当在UIView子类中重写drawRect方法时，iOS会自动准备好一个图像上下文，可以通过调用UIGraphicsGetCurrentContext()来获取

3）只要一个UIView需要被刷新或者重绘，drawRect方法就会被调用，需要注意的是：重绘时应该调用setneedsDisplay,而不能直接调用drawRect，setNeedsDisplay会自动调用drawRect:

4) drawRect注意事项

drawRect：是在UIViewController的loadView和viewDidLoad两方法之后调用的

drawRect:如果试图没有设置frame,将导致该方法不能执行

如果设置UIView的contentMode属性值为UIViewContentModeRedraw，那么将在每次更改frame时自动调用drawRect:

如果使用UIView绘图，只能在drawRect：方法中获取相应的CGContextRef并绘图，而在其他方法中获取的CGContextRef不能用于绘图

4、Quartz内存管理

1）使用含有"Create"或"Copy"的函数创建的对象，使用完后必须释放，否则将导致内存泄露，使用不含有"Create"或"Copy"的函数获取的对象，则不需要释放

2）如果retain了一个对象，不再使用时需要将其release掉，可以使用Quratz2D的函数来指定retain和release一个对象，例如创建了一个CGColorSpace对象，则使用函数CGColorSpaceRetain和CGColorSpaceRelease来retain和release对象，也可以使用CoreFoundation的CFRetain和CGRelease。注意不能传递NULL值给这些函数

5、Quartz2D绘图的基础元素-路径

路径定义了一条或者多条形状或子路径

子路径可以包含一条或者多条直线或曲线

子路径也可以是一些简单的形状，例如线、圆形、矩形或者星型等

子路径还可以包含复杂的形状，例如地图轮廓或者涂鸦等

路径是可以是开放的，也可以是封闭的，对于封闭路径可以是空心的也可以是实心的

四、练习，都是在drawRect方法内操作

1、基本绘图，使用Path实现

1）获取与试图相关联的上下文对象

//提示：使用Ref声明的对象，不需要用*

CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();

2）创建及设置路径（path)

创建路径

CGMutablePathRef path = CGPathCreateMutable();

设置路径起点

CGPathMoveToPoint(path, NULL, 50, 50);

增加路径内容

CGPathAddLineToPoint(path, NULL, 200,200);

CGPathAddLineToPoint(path, NULL, 50, 200);

封闭路径

CGPathAddLineToPoint(path, NULL, 50, 50);

CGPathCloseSubpath(path);

上面这两个函数都可以用来封闭路径，但后者在设置顶点样式时会使样式无效

3) 将路径添加到上下文

CGContextAddPath(context, path);

4）设置上下文状态

边线颜色

CGContextSetRGBStrokeColor(context, 0.7, 0.7, 0.5, 1);

填充颜色

CGContextSetRGBFillColor(context, 1, 0, 0, 1);

线宽

CGContextSetLineWidth(context, 10);

设置线条的顶点样式

CGContextSetLineCap(context, kCGLineCapButt);

设置线条的连接点样式

CGContextSetLineJoin(context, kCGLineJoinRound);

设置线条的虚线样式

context

phase 相位，虚线起始的位置，通常使用0即可，从头开始画虚线

lengths 长度的数组

count lengths数组的个数

CGFloat lengths[4] = {40.0, 40.0};

CGContextSetLineDash(context, 0.0, lengths, 2);

5）绘制路径

kCGPathStroke: 画线（空心）

kCGPathFill:  填充（实心）

kCGPathFillStroke: 即画线又填充

CGContextDrawPath(context, kCGPathFillStroke);

6）释放路径

CGPathRelease(path);

2、基本绘图，上下文的默认路径实现

1）获取上下文

CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();

2）设置当前上下文的路径

设置路径起点

CGContextMoveToPoint(context, 50, 50);

增加路径内容

CGContextAddLineToPoint(context, 200, 200);

CGContextAddLineToPoint(context, 50, 200);

封闭路径

CGContextClosePath(context);

CGContextAddLineToPoint(context, 50, 50);

3) 设置上下文状态

CGContextSetLineWidth(context, 10); //线条宽

CGContextSetLineJoin(context, kCGLineJoinRound); //连接点样式

CGContextSetLineCap(context, kCGLineCapRound);  //顶点样式

4）绘制路径，虽然没有直接定义路径，但是第二步操作，就是为上下文指定路径

CGContextDrawPath(context, kCGPathFillStroke);

3、绘制矩形

CGRect rect = CGRectMake(50, 50, 200, 200);

[[UIColor redColor] setStroke];

[[UIColor grayColor] setFill];

//绘制实心矩形

UIRectFill(rect);

//绘制空心矩形

UIRectFrame(rect);

4、绘制圆形

1. 取出上下文

CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();

2. 设置路径

CGRect rect = CGRectMake(50, 50, 200, 200);

Ellipse圆形

CGContextAddEllipseInRect(context, rect);

3. 绘制路径

CGContextDrawPath(context, kCGPathFillStroke);

5、绘制弧度

CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();

context 上下文

x,y 是圆弧所在圆的中心点坐标

radius 半径，所在圆的半径

startAngle endAngle 起始角度和截止角度 单位是弧度 M_PI =3.14

0度 对应是圆的最右侧点

clockwise 顺时针 0 或者逆时针 1

CGContextAddArc(context, 100, 100, 100, 0, M_PI_2, 1);

[[UIColor grayColor] setFill];

CGContextDrawPath(context, kCGPathFill);

6、绘制图像

UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"头像1.png"];

//提示：绘制之后，就无法改变位置，也没有办法监听手势识别

在指定点绘制图像

//[image drawAtPoint:CGPointMake(50, 50)];

//会在指定的矩形中拉伸绘制

[image drawInRect:CGRectMake(0, 0, 320, 460)];

//在指定矩形区域中平铺图片

[image drawAsPatternInRect:CGRectMake(0, 0, 320, 460)];

7、绘制文字

NSString *string = @"时间到了反馈结束了的开发就流口水的减肥来看就";

//在指定点绘制文字

[string drawAtPoint:CGPointMake(0, 0) withAttributes:@{NSForegroundColorAttributeName:[UIColor redColor]}];

//在指定的矩形区域绘制文字

CGRect rect = CGRectMake(50, 50, 210, 360);

[string drawInRect:rect withAttributes:@{NSForegroundColorAttributeName:[UIColor redColor]}];

提示：如果不在drawRect方法中调用绘图方法，上下文地址都是0，不能直接进行绘制

8、绘制水印图片

1. 建立图像的上下文，需要指定新生成的图像大小

CGSize imageSize = CGSizeMake(320, 200);

UIGraphicsBeginImageContext(imageSize);

2、绘制图片

UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"NatGeo01.png"];

[image drawInRect:CGRectMake(0, 0, imageSize.width, imageSize.height)];

3、绘制矩形

[[UIColor yellowColor]set];

CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();

CGContextAddRect(context, CGRectMake(50, 50, 100, 100));

CGContextDrawPath(context, kCGPathEOFill);

4、添加水印文字

NSString *str = @"我的水印";

[str drawInRect:CGRectMake(0, imageSize.height - 30, imageSize.width - 20, 30)  withAttributes:@{NSForegroundColorAttributeName:[UIColor redColor]}];

5、获取到新生成的图像，从当前上下文获取到新绘制的图像

UIImage *newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();

6、关闭图像上下文

UIGraphicsEndImageContext();