李洪强iOS经典面试题143-绘图与动画

李洪强iOS经典面试题143-绘图与动画

 

绘图与动画

CAAnimation的层级结构

• CAPropertyAnimation是CAAnimation的子类，也是个抽象类，要想创建动画对象，应该使用它的两个子类：CABasicAnimation和CAKeyframeAnimation

• 属性解析：keyPath：通过指定CALayer的一个属性名称为keyPath(NSString类型)，并且对CALayer的这个属性的值进行修改，达到相应的动画效果。比如，指定@”position”为keyPath，就修改CALayer的position属性的值，以达到平移的动画效果

• CABasicAnimation，CAPropertyAnimation的子类

• 属性解析:
• fromValue：keyPath相应属性的初始值
• toValue：keyPath相应属性的结束值

• 随着动画的进行，在长度为duration的持续时间内，keyPath相应属性的值从fromValue渐渐地变为toValue。如果fillMode=kCAFillModeForwards和removedOnComletion=NO，那么在动画执行完毕后，图层会保持显示动画执行后的状态。但在实质上，图层的属性值还是动画执行前的初始值，并没有真正被改变。比如，CALayer的position初始值为(0,0)，CABasicAnimation的fromValue为(10,10)，toValue为(100,100)，虽然动画执行完毕后图层保持在(100,100)这个位置，实质上图层的position还是为(0,0)

• CAKeyframeAnimation，CApropertyAnimation的子类，跟CABasicAnimation的区别是：CABasicAnimation只能从一个数值(fromValue)变到另一个数值(toValue)，而CAKeyframeAnimation会使用一个NSArray保存这些数值

• 属性解析：
• values：就是上述的NSArray对象。里面的元素称为”关键帧”(keyframe)。动画对象会在指定的时间(duration)内，依次显示values数组中的每一个关键帧
• path：可以设置一个CGPathRef\CGMutablePathRef,让层跟着路径移动。path只对CALayer的anchorPoint和position起作用。如果你设置了path，那么values将被忽略
• keyTimes：可以为对应的关键帧指定对应的时间点,其取值范围为0到1.0,keyTimes中的每一个时间值都对应values中的每一帧.当keyTimes没有设置的时候,各个关键帧的时间是平分的

• CABasicAnimation可看做是最多只有2个关键帧的CAKeyframeAnimation

• CAAnimationGroup，CAAnimation的子类，可以保存一组动画对象，将CAAnimationGroup对象加入层后，组中所有动画对象可以同时并发运行

• 属性解析：

• animations：用来保存一组动画对象的NSArray
  默认情况下，一组动画对象是同时运行的，也可以通过设置动画对象的beginTime属性来更改动画的开始时间

• CATransition，CAAnimation的子类，用于做转场动画，能够为层提供移出屏幕和移入屏幕的动画效果。iOS比Mac OS X的转场动画效果少一点

• UINavigationController就是通过CATransition实现了将控制器的视图推入屏幕的动画效果
• 属性解析:
• type：动画过渡类型
• subtype：动画过渡方向
• startProgress：动画起点(在整体动画的百分比)

• endProgress：动画终点(在整体动画的百分比)

• UIView动画

• UIKit直接将动画集成到UIView类中，当内部的一些属性发生改变时，UIView将为这些改变提供动画支持
  执行动画所需要的工作由UIView类自动完成，但仍要在希望执行动画时通知视图，为此需要将改变属性的代码放在[UIView beginAnimations:nil context:nil]和[UIView commitAnimations]之间

• Block动画

• 帧动画

PNG

谈谈你对Core Graphic 绘图的了解?

• Core Graphics是基于C的API，可以用于一切绘图操作

• Core Graphics 和Quartz 2D的区别

  • quartz是一个通用的术语，用于描述在IOS和MAC OS X ZHONG 整个媒体层用到的多种技术 包括图形、动画、音频、适配。
  • Quart 2D 是一组二位绘图和渲染API，Core Graphic会使用到这组API
  • Quartz Core 专指Core Animation用到的动画相关的库、API和类

• Core Graphics是高度集成于UIView和其他UIKit部分的。

• Core Graphics数据结构和函数可以通过前缀CG来识别。

• 系统拥有坐标系，如320 480 硬件有retain屏幕和非retain屏：如320 480、640 960
  Core Graphics 使用的是系统的坐标系来绘制图片。在分辨率为640 960手机上绘制图片时，实际上Core Graphics 的坐标是320*480。这个时候每个坐标系上的点，实际上拥有两个像素。

• 视图可以通过子视图、图层或实现drawRect：方法来表现内容，如果说实现了drawRect：方法，那么最好就不要混用其他方法了，如图层和子视图。自定义绘图大部分是由UIKit或者Core Graphics来实现的。

• Core Graphics的优点：快速、高效，减小应用的文件大小。同时可以自由地使用动态的、高质量的图形图像。 使用Core Graphics，可以创建直线、路径、渐变、文字与图像等内容，并可以做变形处理

• 2D绘图一般可以拆分成以下几个操作: 线条 , 路径 , 文本 , 图片 , 渐变

• 由于像素是依赖于目标的，所以2D绘图并不能操作单独的像素，我们可以从上下文（Context）读取它。
  绘图就好比在画布上拿着画笔机械的进行画画，通过制定不同的参数来进行不同的绘制。
  http://www.tuicool.com/articles/jIJzMf
  http://blog.csdn.net/mangosnow/article/details/37054765

Core Animation(核心动画)?

• CoreAnimation也就是核心动画, 是一组非常强大的动画处理API, 可以使用少量的代码做出绚丽的效果, 是直接作用在CALayer上的, 并非UIView, 并且Core Animation的动画执行过程都是在后台操作, 不会阻塞主线程.

• 所有动画都是作用在CALayer上的, 当把动画添加到Layer上, 是不直接修改它的属性, Core Animation维护了两个平行layer的层次结构, 模型层树可以看到Layer的状态, 表示层树则是动画正在表现的值的近似。

• Core Animation的使用步骤:

  • 使用它需要先添加QuartzCore.framework框架和引入主头文件<QuartzCore/QuartzCore.h>(iOS7.0+ 不需要)

  • 初始化一个CAAnimation对象，并设置一些动画相关属性

  • 通过调用CALayer的addAnimation:forKey:方法增加CAAnimation对象到CALayer中，这样就能开始执行动画了

  • 通过调用CALayer的removeAnimationForKey:方法可以停止CALayer中的动画

转场动画?

• CATransition-转场动画, 作为CAAnimation的子类，用于做转场动画，能够为层提供移出屏幕和移入屏幕的动画效果。iOS比Mac OS X的转场动画效果少一点. UINavigationController就是通CATransition实现了将控制器的视图推入屏幕的动画效果.

Cocoa Touch提供了哪几种Core Animation过渡类型？

• Cocoa Touch 提供了 4 种 Core Animation 过渡类型，分别为：交叉淡化、推挤、显示和覆盖。

使用UIView的动画函数, 实现转场动画

• 单视图:
  +(void)transitionWithView:(UIView* )view duration:(NSTimeInterval)duration options:(UIViewAnimationOptions)options animations:(void (^)(void))animations completion:(void (^)(BOOL finished))completion;
• 双视图:
  +(void)transitionFromView:(UIView )fromView toView:(UIView)toView
  duration:(NSTimeInterval)duration options:(UIViewAnimationOptions)options completion:(void (^)(BOOL finished))completion;

一个动画怎么实现?

• 以转场动画为例:

  • 创建CATransition对象
    CATransition *animation = [CATransition animation];

  • 设置运动时间(即动画时间)
    animation.duration = DURATION;

  • 设置运动type(类型)
    animation.type = type;
    if (subtype != nil) { //设置子类 (和type配合使用, 指定运动的方向)
    animation.subtype = subtype;}

  • 设置运动速度(动画的运动轨迹，用于变化起点和终点之间的插值计算,形象点说它决定了动画运行的节奏,比如是均匀变化(相同时间变化量相同)还是先快后慢,先慢后快还是先慢再快再慢)
    animation.timingFunction = UIViewAnimationOptionCurveEaseInOut;

  • 将动画添加到view的Layer层
    [view.layer addAnimation:animation forKey:@"animation"];

  • 动画类型如下:
    typedef enum : NSUInteger {
    Push, //推挤
    Cube, //立方体
    } AnimationType;

说说Core Animation是如何开始和结束动画的

不是很清楚题目的真正要求，是想知道核心动画的哪些知识点。如何开始和结束动画，这核心动画有很多种，每种动画还有很大的区别。
参考答案：
动画的开始和结束都可以通过CAMediaTiming协议来处理，核心动画的基类是遵守了CAMediaTiming协议的，可以指定动画开始时间、动画时长、动画播放速度、动画在完成时的行为（停留在结束处、动画回到开始处、动画完成时移除动画）。

动画有基本类型有哪几种；表视图有哪几种基本样式。

• 动画有两种基本类型：一种为UIView动画,又称隐式动画,动画后frame的数值发生了变化.另一种是CALayer动画,又称显示动画,动画后模型层的数据不会发生变化,图形回到原来的位置。

• UITableViewStylePlain：普通样式

• UITableViewStyleGrouped:分组样式

• UITableViewCellStyleDefault:Default样式：左边一个显示图片的imageView，一个标题textLabel，没有detailTextLabel。

• UITableViewCellStyleSubtitle:Subtitle样式：左边一个显示图片的imageView，上边一个主标题textLabel，一个副标题detailTextLabel。主标题字体大且加黑，副标题字体小在主标题下边。

• UITableViewCellStyleValue1:Value1样式：左边一个显示图片的imageView，左边一个主标题textLabel，右边一个副标题detailTextLabel，主标题字体比较黑。

• UITableViewCellStyleValue2:Value2样式：左边一个主标题textLabel字体偏小，挨着右边一个副标题detailTextLabel，字体大且加黑。

CADisplayLink

• CADisplayLink是一种以屏幕刷新频率触发的时钟机制，每秒钟执行大约60次左右
• CADisplayLink是一个计时器，可以使绘图代码与视图的刷新频率保持同步，而NSTimer无法确保计时器实际被触发的准确时间
• 使用方法：
  定义CADisplayLink并制定触发调用方法
  将显示链接添加到主运行循环队列

Quatrz 2D的绘图功能的三个核心概念是什么并简述其作用。

上下文：主要用于描述图形写入哪里；

路径：是在图层上绘制的内容；

状态：用于保存配置变换的值、填充和轮廓， alpha 值等。
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