iOS 之绘图简介

iOS 实现图形编程主要有三种技术：UIKit、Core Graphics、OpenGL。

　　绘图需要在图形环境中进行，图形环境分为三种：屏幕图形环境、off screen 位图环境和PDF图形环境。在屏幕环境中绘图是在一个UIView或其子类中进行，并显示到屏幕上。其它两种不能直接显示到屏幕。

1. UIKit

1.1. 概念描述

　　一套 OC 提供的绘图API，用于进行基本的2D绘图、图像处理和动画处理。

1.2. 功能类

1.2.1. UIBezierPath：线、角度、椭圆

1.2.2. UIImage：图像

1.2.3. UIColor：颜色

1.2.4. UIFont：字体

1.2.5. UIScreen：屏幕信息

1.3. 图形环境

　　获取当前图像环境接口：UIGraphicsGetCurrentContext 。

2. Core Graphics

　　Quartz 2D 是 Core Graphics 中的2D绘图引擎。

　　Core Graphics 是一套支持向量图形，路径，梯度绘制的C语言接口。

　　看来，Core Graphics是一套自定义控件很好的API，灵活性很强。也就是说，Quartz 2D是绘制平面图很好的工具。

　　那么，我们再来看看Quartz 2D还能干什么? 资源和设备无关、路径绘制、 antialiased呈现、梯度填充、图像、透明绘制和透明层、遮蔽和阴影、颜色管理、坐标转换、字体、离屏呈现（OffScreen）；可以与所有的图形和动画技术一起使用；paint模式绘制；可以把图形环境作为一个绘制目标；绘制图像设备无关。

　　看完之后，感觉特别强大，好像到了几乎无所不能的地步。

　　参考博客：来自文顶顶，前因后果交代得非常清楚，我都想放弃自己写这方面的博客了

2.1. Quartz 的图形环境

　　Quartz 也有几种图形环境。

2.1.1. 位图图形环境

　　用来创建一个位图，使用函数CGBitmapContextCreate来创建。

2.1.2. PDF图形环境

　　这个用不着，就不用研究了。

2.1.3. 窗口图形环境

　　在一个窗口上进行绘制。

2.1.4. 层环境（CGLayer)

　　与另一个图形环境关联的 offscreen绘制目标。

　　使用层环境的目的是为了优化绘制层到创建它的图形环境的性能。层环境能够比位图图形环境提供更好的offscreen绘制性能。

2.2. Quartz 功能类

CGContext：表示一个图形环境；
CGPath：使用向量图形来创建路径，并能够填充和stroke；
CGImage：用来表示位图；
CGLayer：用来表示一个能够用于重复绘制和offscreen绘制的绘制层；
CGPattern：用来表示Pattern，用于重复绘制；
CGShading和 CGGradient：用于绘制梯度；
CGColor 和 CGColorSpace；用来进行颜色和颜色空间管理；
CGFont, 用于绘制文本；

3. OpenGL

　　调用底层图形硬件的C图形库，可以绘制2D和3D数据。由于苹果现在比较排斥OpenGL，在iOS里OpenGL会越来越不重要，所以也不进行讨论了。

4. 其它图形编程技术

4.1. Core Animation

　　Core Animation不属于绘制系统，它持有一个layer对应，捕获View内容为位图，并通过硬件复合，操作View的内容。然而，Core Animation也可以创建独立的层到一个层关系树中，显示视图不支持的显示内容。

4.1.1. Core Animation 功能类

　　抽象类：

CAAnimation是一个抽象公共基类，CAAnimation采用CAMediaTiming 和CAAction协议为动画提供时间（如周期、速度、重复次数等）和action行为（启动、停止等）。
CAPropertyAnimation是 CAAnimation的抽象子类，为动画提供一个由一个key路径规定的层属性的支持；

　　功能类：

CATransition是CAAnimation的具体子类，提供影响整个层内容的事物效果。
CAAnimationGroup也是CAAnimation的子类，允许动画对象组合到一起并同时运行。

CABasicAnimation 是CAPropertyAnimation的具体子类，为一个层属性提供简单插入能力。
CAKeyframeAnimation也是CAPropertyAnimation的具体子类，提供key帧动画支持。

4.2. Image I/O

　　图形文件读写接口。

4.3. Sprite Kit

　　基于OpenGL ES的库，同样不再讨论。

4.4. SceneKit

　　OC 3D框架，用于游戏和界面丰富的用户UI。包含一个高性能的呈现引擎和一个高级的描述性API，使用SceneKit仅需要使用描述性API描述你的场景的内容（如几何形状、材料、灯光和摄像等）和你想在那些内容上要执行的行动或动画即可。

4.5. Metal

　　基于GPU的3D编程。这是iOS 3D编程在以后的主流，可以考虑抽空研究下。