iOS开发之UIDynamic

1、概述

什么是UIDynamic？

UIDynamic是从iOS 7开始引入的一种新技术，隶属于UIKit框架。

可以认为是一种物理引擎，能模拟和仿真现实生活中的物理现象。比如：重力、弹性碰撞等现象。

物理引擎的价值：

（1）广泛用于游戏开发，经典成功案例是“愤怒的小鸟”

（2）让开发人员可以在远离物理学公式的情况下，实现炫酷的物理仿真效果

（3）提高了游戏开发效率，产生更多优秀好玩的物理仿真游戏

知名的2D物理引擎：

Box2d

Chipmunk

2、使用步骤

要想使用UIDynamic来实现物理仿真效果，大致的步骤如下：

第一步：创建一个物理仿真器（顺便设置仿真范围）。

第二步：创建相应的物理仿真行为（顺便添加物理仿真元素）。

第三步:将物理仿真行为添加到物理仿真器中 à 开始仿真。

3、三大概念

物理仿真元素（Dynamic Item）

谁要进行物理仿真？

注意：

（1）不是任何对象都能做物理仿真元素

（2）不是任何对象都能进行物理仿真

这些对象才能做物理仿真元素：

（1）任何遵守了UIDynamicItem协议的对象

（2）UIView默认已经遵守了UIDynamicItem协议，因此任何UI控件都能做物理仿真

（3）UICollectionViewLayoutAttributes类默认也遵守UIDynamicItem协议

物理仿真行为（Dynamic Behavior）

执行怎样的物理仿真效果？怎样的动画效果？

UIDynamic提供了以下几种物理仿真行为：

UIGravityBehavior：重力行为

UICollisionBehavior：碰撞行为

UISnapBehavior：捕捉行为

UIPushBehavior：推动行为

UIAttachmentBehavior：附着行为

UIDynamicItemBehavior：动力元素行为

物理仿真行为须知：

（1）上述所有物理仿真行为都继承自UIDynamicBehavior

（2）所有的UIDynamicBehavior都可以独立进行

（3）组合使用多种行为时，可以实现一些比较复杂的效果

物理仿真器（Dynamic Animator）

让物理仿真元素执行具体的物理仿真行为

物理仿真器须知：

（1）它可以让物理仿真元素执行物理仿真行为

（2）它是UIDynamicAnimator类型的对象

UIDynamicAnimator的初始化：

- (instancetype)initWithReferenceView:(UIView *)view;

view参数：是一个参照视图，表示物理仿真的范围

UIDynamicAnimator的常见方法：

- (void)addBehavior:(UIDynamicBehavior *)behavior;

添加1个物理仿真行为

- (void)removeBehavior:(UIDynamicBehavior *)behavior;

移除1个物理仿真行为

- (void)removeAllBehaviors;

移除之前添加过的所有物理仿真行为

UIDynamicAnimator的常见属性：

@property (nonatomic, readonly) UIView* referenceView;

参照视图

@property (nonatomic, readonly, copy) NSArray* behaviors;

添加到物理仿真器中的所有物理仿真行为

@property (nonatomic, readonly, getter = isRunning) BOOL running;

是否正在进行物理仿真

@property (nonatomic, assign) id <UIDynamicAnimatorDelegate> delegate;

代理对象（能监听物理仿真器的仿真过程，比如开始和结束）

4、重力行为（UIGravityAnimator）

简介：

给定重力方向、加速度，让物体朝着重力方向掉落

UIGravityBehavior的初始化：

- (instancetype)initWithItems:(NSArray *)items;

item参数 ：里面存放着物理仿真元素

UIGravityBehavior常见方法：

- (void)addItem:(id <UIDynamicItem>)item;

添加1个物理仿真元素

- (void)removeItem:(id <UIDynamicItem>)item;

移除1个物理仿真元素

UIGravityBehavior常见属性

@property (nonatomic, readonly, copy) NSArray* items;

添加到重力行为中的所有物理仿真元素

@property (readwrite, nonatomic) CGVector gravityDirection;

重力方向（是一个二维向量）

@property (readwrite, nonatomic) CGFloat angle;

重力方向（是一个角度，以x轴正方向为0°，顺时针正数，逆时针负数）

@property (readwrite, nonatomic) CGFloat magnitude;

量级（用来控制加速度，1.0代表加速度是1000 points /second²）

例如，使一个UIImageView往下落效果

设置成员属性：

@property (nonatomic, strong) UIDynamicAnimator *animator;

//第一步：创建一个物理仿真器（顺便设置仿真范围）。

self.animator =

[[UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView:self.view];

//第二步：创建相应的物理仿真行为（顺便添加物理仿真元素）。

UIGravityBehavior *gravity =

[[UIGravityBehavior alloc] initWithItems:@[self.blueView]];

//第三步:将物理仿真行为添加到物理仿真器中 à 开始仿真。

[self.animator addBehavior:gravity];

还可以将碰撞行为与上面重力行为合成一个动画，实现UIImageView落到屏幕最下边时加一个弹跳效果：

//创建物理仿真行为--->重力行为(items: 物理仿真元素)

UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] initWithItems:@[self.blueView]];

//碰撞检测行为

UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc] initWithItems:@[self.blueView]];//可以添加多个，比如@[self.blueView，self.blueView2, self.blueView3]

// 让参照视图的bounds成为碰撞检测的边框

collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;

//添加 物理仿真行为 到 物理仿真器

[self.animator addBehavior:gravity];

[self.animator addBehavior:collision];

重点知识点：

如果让你直接写，你或许会这样写：

UIDynamicAnimator  *animator =

[[UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView:self.view];

UIGravityBehavior *gravity =

[[UIGravityBehavior alloc] initWithItems:@[self.blueView]];

[animator addBehavior:gravity];

上面代码不会实现预料效果，因为执行完上面代码后animator会立即被销毁，来不及实现动画效果物理仿真器对象就被销毁了。这就是上面为什么把仿真器设置为成员属性的原因。这是个重要知识点，在其他方面也会经常遇到。

5、碰撞行为（UICollisionBehavior）

简介：

（1）可以让物体之间实现碰撞效果

（2）可以通过添加边界（boundary），让物理碰撞局限在某个空间中

UICollisionBehavior边界相关的方法：

- (void)addBoundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier forPath:(UIBezierPath*)bezierPath;

- (void)addBoundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier fromPoint:(CGPoint)p1 toPoint:(CGPoint)p2;

- (UIBezierPath*)boundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier;

- (void)removeBoundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier;

@property (nonatomic, readonly, copy) NSArray* boundaryIdentifiers;

- (void)removeAllBoundaries;

UICollisionBehavior常见用法：

@property (nonatomic, readwrite) BOOL translatesReferenceBoundsIntoBoundary;

是否以参照视图的bounds为边界

- (void)setTranslatesReferenceBoundsIntoBoundaryWithInsets:

(UIEdgeInsets)insets;

设置参照视图的bounds为边界，并且设置内边距

@property (nonatomic, readwrite) UICollisionBehaviorMode collisionMode;

碰撞模式（分为3种，元素碰撞、边界碰撞、全体碰撞）

@property (nonatomic, assign, readwrite) id <UICollisionBehaviorDelegate> collisionDelegate;

代理对象（可以监听元素的碰撞过程）

6、捕捉行为（UISnapBehavior）

简介：

可以让物体迅速冲到某个位置（捕捉位置），捕捉到位置之后会带有一定的震动

UISnapBehavior的初始化：

- (instancetype)initWithItem:(id <UIDynamicItem>)item snapToPoint:

(CGPoint)point;

UISnapBehavior常见属性：

@property (nonatomic, assign) CGFloat damping;

用于减幅、减震（取值范围是0.0 ~ 1.0，值越大，震动幅度越小）

UISnapBehavior使用注意：

如果要进行连续的捕捉行为，需要先把前面的捕捉行为从物理仿真器中移除