iOS核心动画（专用图层篇）

之前的文章我们了解了Core Animation中图层的一些基础知识。没有看过的传送门在此：

iOS核心动画基础篇

那么在了解了这些基础知识之后，接下来进入专用图层的了解

苹果为了方便和性能，封装了几种专用图层，各有特性。

CAShapeLayer

那么什么时候用CAShapeLayer呢？

当我们想要一个任意形状的layer。就可以使用CAShapeLayer

虽然你可以用Core Graphics绘制图形，但是使用CAShapeLayer是存在如下优势的：

渲染快速。CAShapeLayer使用了硬件加速
高效使用内存。CAShapeLayer不需要创建寄宿图形就可以显示
不会被图层边界裁剪
不会出现像素化。因为它是通过矢量图形绘制的

那么怎么用CAShapeLayer呢？

通过指定一个CGPath来定义想要绘制的图形，CAShapeLayer就可以自动渲染。

通过属性控制lineWith（线宽，用点表示单位），lineCap（线条结尾的样子），和lineJoin（线条之间的结合点的样子）；

通过属性控制 fillColor（填充颜色），strokeColor（线条颜色）

通常我们创建UIBezierPath 的类来转化成CGpath做为CAShaperLayer的path，就可以使用ARC了。

举个栗子更容易理解，下面代码生成了一个有三个圆角一个直角的矩形

CGRect rect = CGRectMake(50, 50, 100, 100);

CGSize radii = CGSizeMake(20, 20);

UIRectCorner corners = UIRectCornerTopRight | UIRectCornerBottomRight | UIRectCornerBottomLeft;

//create path

UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithRoundedRect:rect byRoundingCorners:corners cornerRadii:radii];

CAShapeLayer *slayer = [CAShapeLayer layer];

slayer.path = path.CGPath;

slayer.fillColor = [UIColor clearColor].CGColor;

slayer.strokeColor = [UIColor greenColor].CGColor;

CATextLayer

CATextLayer的优点是什么？

以图层的形式包含了UILabel几乎所有的绘制特性，并且额外提供了一些新的特性。

CATextLayer要比UILabel渲染的快的多。因为CATextLayer使用的是Core Text。

如果直接使用CATextLayer实现文字的话，layer的contentScale是默认的1.所以如果要Retina屏幕的显示效果的话，我们就需要下面的代码

textLayer.contentsScale = [UIScreen mainScreen].scale;

那么怎么用CATextLayer呢？

CATextLayer的font和string属性都是id类型。你可以选择任意框架的数据传入。比如CF开头，或者CT开头。string属性，你可以传入的是NSSTtring类型，也可以是NSAttributedString

 CFStringRef fontName = (__bridge CFStringRef)font.fontName;

 CGFontRef fontRef = CGFontCreateWithFontName(fontName);

 textLayer.font = fontRef;

 textLayer.fontSize = font.pointSize;

 CGFontRelease(fontRef);

 NSString *text = @"Lorem ipsum dolor sit amet";

 //set layer text

 textLayer.string = text;

我们已经证实了CATextLayer要比UILabel的性能更高。如果我们需要一个UILabel的替代品，最好能像一般的视图一样工作。

接下来我们把CATextLayer进行封装

我们应该创建一个UILabel的子类，如果只是在这个子类中创建CATextLayer子图层并重写显示文本的方法，但是还是会有drawRect：方法创建的空的寄宿图层。而且子图层因为不支持自动缩放和自动布局，不能自动适应视图的大小。

我们可以通过改写UIView的+layerClass方法返回自己想要的图层类型。UIView会在初始化的时候调用+layerClass方法来创建宿主图层。就像这样

+ (Class)layerClass

{

  return [CATextLayer class];

}

- (CATextLayer *)textLayer

{

  return (CATextLayer *)self.layer;

}

CAReplicatorLayer

接下来说一个很有意思的Layer

CAReplicatorLayer 是为了高效生成许多相似的图层，他会复制一个或多个图层的子视图，并在每个子视图上应用不同的变换。

这个Layer用起来也不难

instanceCount 指定图层需要复制多少次。

instanceTransform 指定一个3D变换。变换是逐步增加的。每个实例都是相对于前一个实例布局。

instanceBlueOffset 和 instanceGreenOffset 实现逐步减少蓝色和绿色通道.

好玩的应用在这里

CAReplicatorLayer 的一个实际应用是：反射。

使用 CAReplicatorLayer 并应用一个负比例变换于一个复制图层。就可以创建指定内容视图的镜像图片。这样就创建了一个“反射”的实时效果。

show code

CATransform3D transform = CATransform3DIdentity;

CGFloat verticalOffset = self.bounds.size.height + 2;

transform = CATransform3DTranslate(transform, 0, verticalOffset, 0);

transform = CATransform3DScale(transform, 1, -1, 0);

layer.instanceTransform = transform;

//reduce alpha of reflection layer

layer.instanceAlphaOffset = -0.6;

CAScrollLayer

简单介绍一下

CAScrollLayer就是可以显示大图的一小部分。他有一个方法

scrollToPoint：自动适应 bounds 的圆点使图层内容出现在滑动的地方。

CAScrollLayer 不处理边界检查，内容完全可以超出边界。

CAScrollLayer 的头文件中有一个 CALayer 的分类。这个分类中定义了两个方法

- (void)scrollPoint:(CGPoint)p;

- (void)scrollRectToVisible:(CGRect)r;

这两个方法的作用就是在图层树中查找并找到第一个可用的CAScrollLayer。然后滑动它使得指定点成为可视的。

CATiledLayer

CATiledLayer优化了哪方面的需求？

解决在iOS平台进行大图载入和绘制带来的性能问题。比如高像素的图片或者是地图

CATiledLayer可以将大图分解成小片然后把它们按需加载。

开始搞起

首先我们要把一张大图分解成很多个小图。这个过程可以在Mac端进行。

然后我们有了这些小图之后，把CATiledLayer和UIScrollView结合使用。在滑动的时候再加载需要的小图。关键代码写在drawLayer:(CATiledLayer *)layer inContext:(CGContextRef)ctx方法里面。当需要载入新的小图的时候，CATiledLayer就会调用这个方法：

- (void)drawLayer:(CATiledLayer *)layer inContext:(CGContextRef)ctx

{

    //determine tile coordinate

    CGRect bounds = CGContextGetClipBoundingBox(ctx);

    NSInteger x = floor(bounds.origin.x / layer.tileSize.width);

    NSInteger y = floor(bounds.origin.y / layer.tileSize.height);

    NSString *imageName = [NSString stringWithFormat: @"Snowman_%02i_%02i", x, y];

    NSString *imagePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:imageName ofType:@"jpg"];

    UIImage *tileImage = [UIImage imageWithContentsOfFile:imagePath];

    //draw tile

    UIGraphicsPushContext(ctx);

    [tileImage drawInRect:bounds];

    UIGraphicsPopContext();

}

最后，我们需要设置CATiledLayer的 contentsScale来匹配屏幕像素。然后把下述代码也进行修改

CGFloat scale = [UIScreen mainScreen].scale;

NSInteger x = floor(bounds.origin.x / layer.tileSize.width * scale);

NSInteger y = floor(bounds.origin.y / layer.tileSize.height * scale);

这个时候大图的尺寸将会以一半的大小显示出来。

AVPlayerLayer

AVPlayerLayer是AVFoundation框架提供的CALayer的子类来显示自定义的内容。

可以使用AVPlayerLayer在iOS上播放视频。是高级接口例如MPMoivePlayer的底层实现。

show Code

AVPlayer *player = [AVPlayer playerWithURL:URL];

AVPlayerLayer *playerLayer = [AVPlayerLayer playerLayerWithPlayer:player];

当然。做为CALayer的子类，我们可以对这个图层做圆角、边框、蒙版、阴影等效果。