UIView与CALayer的区别,很详细

2014/07/23 20:30
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研究Core Animation已经有段时间了,关于Core Animation,网上没什么好的介绍。苹果网站上有篇专门的总结性介绍,但是似乎原理性的东西不多,看得人云山雾罩,感觉,写那篇东西的人,其实是假设读的人了解界面动画技术的原理的。今天有点别的事情要使用Linux,忘掉了ssh的密码,没办法重新设ssh,结果怎么也想不起来怎么设ssh远程登陆了,没办法又到网上查了一遍,太浪费时间了,痛感忘记记笔记是多么可怕的事情。鉴于Core Animation的内容实在是非常繁杂,应用的Obj-C语言本身的特性也很多,所以写个备忘录记录一下,懂的人看了后如果发现了错误,还不吝指教。

1.UIView是iOS系统中界面元素的基础,所有的界面元素都继承自它。它本身完全是由CoreAnimation来实现的(Mac下似乎不是这样)。它真正的绘图部分,是由一个叫CALayer(Core Animation Layer)的类来管理。UIView本身,更像是一个CALayer的管理器,访问它的跟绘图和跟坐标有关的属性,例如frame,bounds等等,实际上内部都是在访问它所包含的CALayer的相关属性。

2.UIView有个layer属性,可以返回它的主CALayer实例,UIView有一个layerClass方法,返回主layer所使用的类,UIView的子类,可以通过重载这个方法,来让UIView使用不同的CALayer来显示,例如通过
1
- (class) layerClass {
2
  return ([CAEAGLLayer class]);
3
}
使某个UIView的子类使用GL来进行绘制。

3.UIView的CALayer类似UIView的子View树形结构,也可以向它的layer上添加子layer,来完成某些特殊的表示。例如下面的代码
1
grayCover = [[CALayer alloc] init];
2
grayCover.backgroundColor = [[[UIColor blackColor] colorWithAlphaComponent:0.2] CGColor];
3
[self.layer addSubLayer: grayCover];
会在目标View上敷上一层黑色的透明薄膜。

4.UIView的layer树形在系统内部,被系统维护着三份copy(这段理解有点吃不准)。
第一份,逻辑树,就是代码里可以操纵的,例如更改layer的属性等等就在这一份。
第二份,动画树,这是一个中间层,系统正在这一层上更改属性,进行各种渲染操作。
第三份,显示树,这棵树的内容是当前正被显示在屏幕上的内容。
这三棵树的逻辑结构都是一样的,区别只有各自的属性。

5.动画的运作
UIView的主layer以外(我觉得是这样),对它的subLayer,也就是子layer的属性进行更改,系统将自动进行动画生成,动画持续时间有个缺省时间,个人感觉大概是0.5秒。在动画时间里,系统自动判定哪些属性更改了,自动对更改的属性进行动画插值,生成中间帧然后连续显示产生动画效果。

6.坐标系系统(对position和anchorPoint的关系还是犯晕)
CALayer的坐标系系统和UIView有点不一样,它多了一个叫anchorPoint的属性,它使用CGPoint结构,但是值域是0~1,也就是按照比例来设置。这个点是各种图形变换的坐标原点,同时会更改layer的position的位置,它的缺省值是{0.5, 0.5},也就是在layer的中央。
某layer.anchorPoint = CGPointMake(0.f, 0.f);
如果这么设置,layer的左上角就会被挪到原来的中间的位置,
加上这样一句就好了
某layer.position = CGPointMake(0.f, 0.f);

7.真实例子的分析

   
这是iphone上iBook翻页的效果,假设每一页都是一个UIView,我觉得一个页面是贴了俩个Layer,文字Layer显示正面的内容,背面layer用文字layer的快照做affine翻转,贴在文字layer的后面。因为Layer可以设置显示阴影,也许后面的阴影效果没有使用单独的一个layer来显示。至于这个曲面效果,我查了很多资料也没有结果,估计是使用了GL的曲面绘图?

8.最后一个让人恶心的。
layer可以设置圆角显示,例如UIButton的效果,也可以设置阴影显示,但是如果layer树中的某个layer设置了圆角,树中所有layer的阴影效果都将显示不了了。如果既想有圆角又想要阴影,好像只能做两个重叠的UIView,一个的layer显示圆角,一个的layer显示阴影.....

 

 

CALayer属于Core Animation部分的内容,比较重要而不太好理解。以下是园子中看到的一篇文章的摘录:

1. UIView是iOS系统中界面元素的基础,所有的界面元素都是继承自它。它本身完全是由CoreAnimation来实现的。它真正的绘图部分,是由一个CALayer类来管理。UIView本身更像是一个CALayer的管理器,访问它的跟绘图和跟坐标有关的属性,例如frame,bounds等,实际上内部都是在访问它所包含的CALayer的相关属性。

2. UIView有个重要属性layer,可以返回它的主CALayer实例。

// 要访问层,读取UIView实例的layer属性 CALayer *layer = myView.layer

所有从UIView继承来的对象都继承了这个属性。这意味着你可以转换、缩放、旋转,甚至可以在Navigation bars,Tables,Text boxes等其它的View类上增加动画。每个UIView都有一个层,控制着各自的内容最终被显示在屏幕上的方式。
UIView的layerClass方法,可以返回主layer所使用的类,UIView的子类可以通过重载这个方法,来让UIView使用不同的CALayer来显示。代码示例:

- (class)layerClass { return ([CAEAGLLayer class]);
}

上述代码使得某个UIView的子类使用GL来进行绘制。

3. UIView的CALayer类似UIView的子View树形结构,也可以向它的layer上添加子layer,来完成某些特殊的表示。即CALayer层是可以嵌套的。示例代码:

grayCover = [[CALayer alloc] init];
grayCover.backgroundColor = [[UIColor blackColor] colorWithAlphaComponent:0.2] CGColor];
[self.layer addSubLayer:grayCover];

上述代码会在目标View上敷上一层黑色透明薄膜的效果。

4. UIView的layer树形在系统内部,被维护着三份copy。分别是逻辑树,这里是代码可以操纵的;动画树,是一个中间层,系统就在这一层上更改属性,进行各种渲染操作;显示树,其内容就是当前正被显示在屏幕上得内容。

5. 动画的运作:对UIView的subLayer(非主Layer)属性进行更改,系统将自动进行动画生成,动画持续时间的缺省值似乎是0.5秒。

6. 坐标系统:CALayer的坐标系统比UIView多了一个anchorPoint属性,使用CGPoint结构表示,值域是0~1,是个比例值。这个点是各种图形变换的坐标原点,同时会更改layer的position的位置,它的缺省值是{0.5,0.5},即在layer的中央。
某layer.anchorPoint = CGPointMake(0.f,0.f);
如果这么设置,只会将layer的左上角被挪到原来的中间位置,必须加上这一句:
某layer.position = CGPointMake(0.f,0.f);

最后:layer可以设置圆角显示(cornerRadius),也可以设置阴影 (shadowColor)。但是如果layer树中某个layer设置了圆角,树种所有layer的阴影效果都将不显示了。因此若是要有圆角又要阴影,变通方法只能做两个重叠的UIView,一个的layer显示圆角,一个layer显示阴影......

7.渲染:当更新层,改变不能立即显示在屏幕上。当所有的层都准备好时,可以调用setNeedsDisplay方法来重绘显示。

[gameLayer setNeedsDisplay];

若要重绘部分屏幕区域,请使用setNeedsDisplayInRect:方法,通过在CGRect结构的区域更新:

[gameLayer setNeedsDisplayInRect:CGRectMake(150.0,100.0,50.0,75.0)];

如果是用的Core Graphics框架来执行渲染的话,可以直接渲染Core Graphics的内容。用renderInContext:来做这个事。

[gameLayer renderInContext:UIGraphicsGetCurrentContext()];

8.变换:要在一个层中添加一个3D或仿射变换,可以分别设置层的transform或affineTransform属性。

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

CGAffineTransform transform = CGAffineTransformMakeRotation(45.0);
backgroundView.layer.affineTransform = transform;

9.变形:Quartz Core的渲染能力,使二维图像可以被自由操纵,就好像是三维的。图像可以在一个三维坐标系中以任意角度被旋转,缩放和倾斜。CATransform3D的一套方法提供了一些魔术般的变换效果。


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