Quartz 2D编程指南1——Quartz 2D概述

 

 

在IOS中，Quartz 2D像Core Animation，OpenGL ES和UIKit类一样工作于可用的图形和动画技术。

1.The Page
  Quartz 2D使用painter model去imageing。在painter model中，每一个连续的绘制操作都是应用一个paint layer到输出画布，通常称为a page。page上面一个对象的绘制不能修改，除非通过添加更多的paint。就是通过添加一层一层的paint来构建成的。此模型允许我们用一些简单的paint构建复杂的images。


  下面的图展示了painter model 如何工作，顺序影响最后的效果。





2.绘制的地方--Graphics Context
    a graphics context是一个不透明的CGContextRef数据类型，封装了Quartz信息，用来在输出设备（如PDF文件，bitmap，显示窗口）上draw images。graphics context中的信息包括图形绘制参数和一个page上和绘制设备相关的。Quartz的所有的类都被限制到在graphics context 上绘制。
   我们可以把一个graphics context作为一个绘制的目标。当我们用Quartz绘制时，所有和设备相关的特性都被限制到具体的graphics context中。换句话说，我们提供不同的graphic context可以绘制相同的image在不同的设备上，我们不需要去进行其他任何的操作，Quartz已经帮我们做了。
  有一下几种graphics context
（1）bitmap graphics context
其允许我们在bitmap上paint RGB颜色，CMYK颜色，或者灰度。bitmap是一个像素的矩形数组，每一个像素代表image上的一个点。
（2）PDF graphics context
（3）window graphics context
（4）layer context




3.Quartz 2D 不透明数据类型
   Quartz 2D的API除了定义了graphics contexts之外，还定义了各种不透明的数据类型。因为此API是Core Graphics 框架的一部分，因此API中的数据类型和函数都使用了CG开头作为前缀。
   Quartz 2D从不透明数据类型创建对象，接着我们应用程序用其完成特殊的绘制并输出。下面讲述三种对象我们可以用来进行绘制操作。
   我们可以创建一个PDF page对象旋转和显示此PDF page。在graphics context中应用一个旋转操作，然后要求Quartz 2D在graphics context中去绘制此page。
   我们可以创建一个pattern 对象然后绘制一个pattern。构成一个pattern去定义一个形状。当我们draw 一个graphics context时可以用pattern paint。
   我们可以创建一个shading对象去在轴向或径向填充一个区域的阴影。通过一个函数确定阴影中每一个点的颜色，然后用其去填充此阴影。


  Quartz 2D中可以用的不透明的数据类型：
CGPathRef，CGImageRef，CGLayerRef，CGPatternRef，CGShadingRef，CGGradientRef，CGFunctionRef，CGColorRef,CGColorSpaceRef,CGImageSourceRef, CGImageDestinationRef, CGFontRef, 关于PDF的就不在列出。




4.Graphics 状态
   Quartz通过修改current graphics state的参数可以改变绘制操作的结果。current graphics state决定了最后绘制的结果。例如，当我们调用函数去设置fill color，我们其实是修改了存储在current graphics state中的值。还有其他的常用的状态如line width， current position，text font size。
   graphics context包括一个graphics states的堆栈。当Quartz创建一个graphics context之后，堆栈是空的。当保存一个graphics state，Quartz会push一个当前graphics state 的拷贝到堆栈中。当恢复一个graphics state时，只用从堆栈中pop就行。CGContextSaveGState函数和CGContextRestoreGState函数是用来push和pop的。
   并不是所有的当前绘制环境的元素都是graphics state，例如，current path就不是graphics state。下面将列出一些graphics state 参数：
   


5.Quartz 2D坐标系统
  Quratz 的坐标系统如下：




     Quratz 使用current transformation matrix（CTM）完成了具体的坐标系统的无关性（完成了user space和device space的映射）。CTM是一个数学结构的矩阵，能够有效的描述一些相关的方程组。current transformation matrix是一个特殊的矩阵类型成为affine transform，其应用translation，rotation，和scaling 操作（计算一个坐标系统的move，rotate，resize）映射一个坐标系统的点到另一个坐标系统。 
   CTM有第二个目的。其允许我们transform绘制的对象。例如，我们想去绘制一个旋转45度的box，可以先绘制一个box，然后旋转坐标系统，Quratz用旋转的坐标系统去把其绘制在输出设备上。
   Quratz的缺省坐标系统如上图，原点在左下角。但是有些技术建立的graphics context和Quartz使用了不同的缺省坐标系统。最常见的是坐标系统是原点在左上角。在下面的情况下我们是在此坐标系统下：
IOS中，UIView返回的drawing context。
IOS中，调用函数UIGraphicsBeginImageContextWithOptions创建的drawing context。




6.内存管理：对象的所有权
  Quratz 使用Core Foundation的内存管理模型，引用计数。当创建时，Core Foundation对象的引用计数为1.我们可以通过调用retain函数去增加引用计数，调用release函数去减少引用计数。
  
  一下有几点我们需要牢记：
（1）当我们创建或者copy一个对象，则我们就拥有它，在用完之后我们一定要release它。
（2）如果我们不是从一个包含“create”和“copy”词的函数得到的对象，则不能不要去release它。
（3）如果我们没有对象的所有权，但是我们想保存他，则应该reatin它，并且记得release。例如，如果我们创建一个CGColorspace对象，则我们用函数CGColorSpaceRetain和CGColorSpaceRelease去retain和release。