【CoreAnimation】1 到 5

学习资源来自：图层树 、 Quartz 2D

Core Animation 复合引擎，职责为尽可能快地组合屏幕上不同的可视内容。这些内容被分解成多个独立的图层，存储在 图层树 的体系中。于是这个树形成了 UIKit框架 和屏幕上所能看到的一切基础。

------

---

1. 图层树

1.1. 图层与视图

参考：图层与视图

视图由 UIView 派生的，可以处理触摸事件，支持 CoreGraphics 绘图，Affine Transformation，或者 UIView animation 简单动画。
图层有 CALayer 管理的。

1. 视图层 － UIView
2. 图层树 － CALayer
3. 呈现树
4. 渲染树

1.2. 图层的能力

参考：图层的能力

为何使用图层（CALayer）呢，因为做一些 UIView 不能做的事情：

• 阴影，圆角，颜色边框
• 3D 变换
• 非矩阵范围
• 透明遮罩
• 多级非线性动画

1.3. 使用图层

参考：使用图层

为啥要选择使用图层（CALayer）？

• 要使用特殊图层
• 要求性能（例如：内存占用）特别挑剔，如果你想更高要求，你可能考虑OpenGL绘图。

1.4 图层树总结

iOS 屏幕中 UIView 的视图层级关系形成了一种平行的 CAlayer 图层关系。

------

---

2. 寄宿图（CALayer 的 contexts 属性）

2.1 contents属性

contents属性
Toll-Free Bridging

CALayer 又一个属性叫做：contents，这个属性类型定义为 id，意味着它可以接受任何类型的对象。这种情况下，你可以赋任何值，app 都会编译通过。但在实践中，如果 contents 不赋值 CGImage 类型，得到的图层将会是空白的。

为什么contents 有这样问题，因为CALayer 想兼容 iOS 和 OS X 系统的 CGImage 和 NSImage 类型。但事实上，给 contents 真正赋值的类型应该是 CGImageRef （CGImage 结构指针）。如果你赋值使用的是UIImage.CGImage ，将会得到系统提示的编译错误，因为UIImage的CGImage 属性返回的是 CGImageRef 类型，这个是Core Foundation 类型，不是 Coco 对象。所以要通过Toll-Free Bridging转化。

layer.contents = (__bridge id)image.CGImage;

2.2 contentsGravity属性

CALayer 的 contentGravity 属性相同与 UIView 的 contentMode

2.3 contentsScale属性

这个属性定义 contents 的像素尺寸和视图大小的比例。意义在于绘制的时候是按照每一点 contentsScale 个像素进行绘制，这就是Retain的意义。
因为在设置 ContentsGravity 拉伸时候，CALayer 不会自动读取设备屏幕的最大分辨率，所以会导致图像显示有锯齿，通过这样设置：
layer.contentsScale = [UIScreen mainScreen].scale;

2.4 maskToBounds属性

CALayer.maskToBounds 属性相当于 UIView.clipsToBounds 属性。对超过图层边界的内容进行裁剪。

2.5 contentsRect属性

CALayer 的 contentsRect 属性允许我们在图层边框里面显示 contents 的一个子域。这涉及到图片是如何显示和拉伸的，要比 contentsGravity 灵活多了。

contentsRect 使用单位坐标，单位坐标指定在 0 到 1 之间，是一个相对值（像素和点就是绝对值）。
单位坐标 —— 对于图片大小或是图层边界相关的显示，单位坐标是一个方便的度量单位
下图，一个自定义的的 contentsRect（左）和之前显示的内容（右）。

contentsRect 可以用来做图片拼合（image sprites ），例如app：拍立得，美图秀秀等。
contentsRect 还可以用来做打包整合图片，这样图片使用就可以一次载入很多icon，节省内存，渲染性能。例如下图：

在app中载入上图这张拼合图，然后把它分给四个CALayer 的 contents 中，然后设置每个图层的 contentsRect 裁去不想显示的部分。

2.6 contentsCenter属性

CALayer 的 contentsCenter 工作效果和 UIImage 的 resizeableImageWithWithCapInsets: 对图层进行拉伸（Stretching）。

CALayer 的 contentsCenter 单位也是使用 单位坐标。不过是相当于 CGRect 的｛0，0，1，1｝格式。在寄宿图 contentsCenter 中描述使用的作用很详细。

2.7. Custom Drawing

我们可以通过继承 UIView 并实现 -drawRect: 方法来自定义绘制（Custom Drawing）。

当继承自 UIView 的类检测到 -drawRect: 方法被重写时，就会创建一个 contents ，大小等于这个类视图的大小乘以分辨率（contentsScale）。这也就是为什么重写 -drawRect: 为什么会导致CPU资源和内存的浪费。可以看我的另一篇博文 drawRect导致内存增加 。

------

---

3. 图层几何学