iOS 2D绘图详解（Quartz 2D）之Transform(CTM,Translate,Rotate,Scale)

前言：Quartz默认采用设备无关的user space来进行绘图，当context（画板）建立之后，默认的坐标系原点以及方向也就确认了，可以通过CTM（current transformation matrix）来修坐标系的原点。从数组图像处理的角度来说，就是对当前context state乘以一个状态矩阵。其中的矩阵运算开发者可以不了解。

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以下，会一一个Demo图解，坐标系的位移，旋转，sacle

最初的状态和代码

新建一个CustomView，.m文件

@implementation CustomView

- (void)drawRect:(CGRect)rect {
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();

    CGContextAddRect(context, CGRectMake(10,10,40, 20));
    CGContextSetFillColorWithColor(context,[UIColor blueColor].CGColor);
    CGContextFillPath(context);
}
-(instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame{
    if (self = [super initWithFrame:frame]) {
        self.opaque = NO;
        self.layer.borderColor = [UIColor lightGrayColor].CGColor;
        self.layer.borderWidth = 1.0;
    }
    return self;
}
@end

调用

  CustomView * customView = [[CustomView alloc] initWithFrame:CGRectMake(100, 100,100, 100)];
    [self.view addSubview:customView];

图解

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Translate

假如我们在绘制之前，进行坐标系移动会是什么效果呢？
代码

- (void)drawRect:(CGRect)rect {
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    CGContextTranslateCTM(context,10, 10);

    CGContextAddRect(context, CGRectMake(10,10,40, 20));
    CGContextSetFillColorWithColor(context,[UIColor blueColor].CGColor);
    CGContextFillPath(context);
}

效果

代码中，我们是还是在（10，10）点绘制，但是要注意，当前坐标系的原点已经移了

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Rotate

在Transform的基础上我们再Rotate，45度，注意CGContextRotateCTM传入的参数是弧度
代码

- (void)drawRect:(CGRect)rect {
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    CGContextTranslateCTM(context,10, 10);
    CGContextRotateCTM(context,M_PI_4);
    CGContextAddRect(context, CGRectMake(10,10,40, 20));
    CGContextSetFillColorWithColor(context,[UIColor blueColor].CGColor);
    CGContextFillPath(context);
}

效果

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Scale

对于Scale相对来说，好理解一点，无非就是成比例放大缩小。
这里不花坐标系了
代码

- (void)drawRect:(CGRect)rect {
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    CGContextTranslateCTM(context,10, 10);
    CGContextRotateCTM(context,M_PI_4);
    CGContextScaleCTM(context,0.5, 0.5);
    CGContextAddRect(context, CGRectMake(10,10,40, 20));
    CGContextSetFillColorWithColor(context,[UIColor blueColor].CGColor);
    CGContextFillPath(context);
}

效果

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状态保存，恢复

在复杂的绘图中，我们可能只是想对一个subpath进行旋转移动，缩放。这时候，状态堆栈就起到作用了。
代码

- (void)drawRect:(CGRect)rect {
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    //保存状态，入栈
    CGContextSaveGState(context);
    CGContextTranslateCTM(context,10, 10);
    CGContextRotateCTM(context,M_PI_4);
    CGContextScaleCTM(context,0.5, 0.5);
    CGContextAddRect(context, CGRectMake(10,10,40, 20));
    CGContextSetFillColorWithColor(context,[UIColor blueColor].CGColor);
    CGContextFillPath(context);
    CGContextRestoreGState(context);// 推出栈顶部状态

    //这里坐标系已经回到了最开始的状态
    CGContextAddRect(context, CGRectMake(0, 0, 10, 10));
    CGContextFillPath(context);
}

效果

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Affine Transforms

可以通过以下方法先创建放射矩阵，然后然后再把放射矩阵映射到CTM

• CGAffineTransform
• CGAffineTransformTranslate
• CGAffineTransformMakeRotation
• CGAffineTransformRotate
• CGAffineTransformMakeScale
• CGAffineTransformScale