CATransform3D 特效詳解

關於圖層的幾個座標系。

對於ios來說,座標系的(0,0)點在左上角,就是越往下,Y值越大。越往右,X值越大。

一個圖層的frame,它是position,bounds,anchorPoint和transform屬性的一部分。

設置一個新的frame將會相應的改變圖層的position和bounds,但是frame本身並沒有保存。


position:是一個CGPoint值,它指定圖層相當於它父圖層的位置,該值基於父圖層的座標系。

bounds:是一個CGRect值,指定圖層的大小(bounds.size)和圖層的原點(bounds.origin),這個座標系是基於自身的。如果改變bounds的origin,那麼在該圖層的子圖層,座標會跟着改變。也就是說,改變自身的座標系,本身在父圖層的位置不變,但它上的子圖層位置變化。

anchorPoint:是一個CGPoint值,它是指定了一個基於bounds的符合座標系的位置。錨點(anchor point)制定了bounds相對於position的值,同時也作爲一個變化時候的中心點。錨點使用空間座標系取值範圍是0-1之間的數。默認是0.5,也就是禿瓢的中心點,如果是(0,0)那麼,圖層向左上方移動。如果是(1,1)就向右下方移動。


看下面的兩個圖,就能夠夠清晰的看出錨點變化所帶來的不一樣。(此圖爲MAC OS 座標系,如果是IOS,那麼(0,0)點在圖的左上方。)




對於anchorPoint的解釋在ios中如圖:

下圖中的紅點位置就是 錨點的位置:默認爲(0.5,0.5)。在對圖像進行變換時,都是按照這個點來進行縮放,偏移等。

一旦修改錨點的位置爲:(0,0),那麼圖像就會變成下圖。各種變換就會按照這個點來運動。

所以說,在ios系統中,錨點的座標系是:左上角爲(0,0),右下角爲(1,1)。

根據此圖,在理解上面的定義,就直觀了一些。

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圖層的幾何變換

可以通過矩陣來改變一個圖層的幾何形狀。

CATransform3D 的數據結構定義了一個同質的三維變換(4x4 CGFloat值的矩陣),用於圖層的旋轉,縮放,偏移,歪斜和應用的透視。


圖層的2個屬性指定了變換矩陣:transform 和 sublayerTransform。

transform : 是結合 anchorPoint(錨點)的位置來對圖層和圖層上的子圖層進行變化。

sublayerTransform:是結合anchorPoint(錨點)的位置來對圖層的子圖層進行變化,不包括本身。


CATransform3DIdentity 是單位矩陣,該矩陣沒有縮放,旋轉,歪斜,透視。該矩陣應用到圖層上,就是設置默認值。

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變換函數

CATransform3DMakeTranslation 

官方文檔:

Returns a transform that translates by '(tx, ty, tz)'. t' = [1 0 0 0; 0 1 0 0; 0 0 1 0; tx ty tz 1].

CATransform3D CATransform3DMakeTranslation (CGFloat tx, CGFloat ty, CGFloat tz)。

做一個解釋,對於初學者來說,可能沒有看明白是什麼意思。我詳細說下

對於CATransform3D來說,它是一個4x4 CGFloat的矩陣。

而上面給的值:[1 0 0 0; 0 1 0 0; 0 0 1 0; tx ty tz 1].

給豎起來後。就發現:

1    0    0    0

0    1    0    0

0    0    1    0

tx  ty   tz   1

豎起來看就很明顯了。

CATransform3D 又是一個結構。他有自己的一個公式,可以進行套用。


 

struct CATransform3D

{

CGFloat     m11(x縮放),    m12(y切變),      m13(旋轉),     m14();

CGFloat     m21(x切變),    m22(y縮放),      m23(),             m24();

CGFloat     m31(旋轉),      m32( ),               m33(),              m34(透視效果,要操作的這個對象要有旋轉的角度,否則沒有效果。正直/負值都有意義);

CGFloat     m41(x平移),     m42(y平移),     m43(z平移),     m44();

};


根據這個公式,就一目瞭然了。

 

CATransform3D CATransform3DMakeTranslation (CGFloat tx, CGFloat ty, CGFloat tz)

的參數意思就是 

tx::x平移。  ty:y平移。  tz:z平移

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換換函數:

CATransform3D CATransform3DMakeTranslation (CGFloat tx, CGFloat ty, CGFloat tz)

tx:X軸偏移位置,往下爲正數。

ty:Y軸偏移位置,往右爲正數。

tz:Z軸偏移位置,往外爲正數。

例:
如果有2個圖層,一個是綠色的,一個是紅色的。先加載綠色,後加載紅色。

tx,ty的左右偏移先不說了。

如果綠色的tz爲-10 ,紅色的tz爲 0 效果如下。


如果綠色的tz爲 0 ,紅色的tz爲-10 效果如下。

對於tz來說,值越大,那麼圖層就越往外(接近屏幕),值越小,圖層越往裏(屏幕裏)。


CATransform3D CATransform3DTranslate (CATransform3D t, CGFloat tx, CGFloat ty, CGFloat tz);

t:就是上一個函數。其他的都一樣。

就可以理解爲:函數的疊加,效果的疊加。



CATransform3D CATransform3DMakeScale (CGFloat sx, CGFloat sy, CGFloat sz);

sx:X軸縮放,代表一個縮放比例,一般都是 0 --- 1 之間的數字。

sy:Y軸縮放。

sz:整體比例變換時,也就是m11(sx)== m22(sy)時,若m33(sz)>1,圖形整體縮小,若0<1,圖形整體放大,若m33(sz)<0,發生關於原點的對稱等比變換。


當sx = 1,sy = 1時。如圖:

當sx = 0.5,sy = 0.5時。如圖:



CATransform3D CATransform3DScale (CATransform3D t, CGFloat sx, CGFloat sy, CGFloat sz)

 

t:就是上一個函數。其他的都一樣。

就可以理解爲:函數的疊加,效果的疊加。



CATransform3D CATransform3DMakeRotation (CGFloat angle, CGFloat x, CGFloat y, CGFloat z);


旋轉效果。

angle:旋轉的弧度,所以要把角度轉換成弧度:角度 * M_PI / 180。

x:向X軸方向旋轉。值範圍-1 --- 1之間

y:向Y軸方向旋轉。值範圍-1 --- 1之間

z:向Z軸方向旋轉。值範圍-1 --- 1之間


例:向X軸旋轉60度。           向Y軸旋轉60度。                 向Z軸旋轉60度。

                       

向 X軸,Y軸都旋轉60度,就是沿着對角線旋轉。


可以通過X,Y,Z軸同時變化,來旋轉圖像。


CATransform3D CATransform3DRotate (CATransform3D t, CGFloat angle, CGFloat x, CGFloat y, CGFloat z);

 

t:就是上一個函數。其他的都一樣。

就可以理解爲:函數的疊加,效果的疊加。



CATransform3D CATransform3DInvert (CATransform3D t);

翻轉效果。

               未使用                           使用

  


CGAffineTransform CATransform3DGetAffineTransform (CATransform3D t);

bool CATransform3DIsAffine (CATransform3D t);

仿射效果。


就是把一個 CATransform3D 對象轉換成一個 CGAffineTransform 對象。

也就是把 CATransform3D 矩陣 轉換成 CGAffineTransform 矩陣


 

變換函數同時提供了可以比較一個變換矩陣是否是單位矩陣,或者兩個矩陣是否相等。

bool CATransform3DIsIdentity (CATransform3D t);

bool CATransform3DEqualToTransform (CATransform3D a, CATransform3D b);



也可以通過修改數據結構和鍵值來設置變換效果。

 

struct CATransform3D
               {
                 CGFloat m11, m12, m13, m14;
                           CGFloat m21, m22, m23, m24;
                           CGFloat m31, m32, m33, m34;
                                  CGFloat m41, m42, m43, m44;}可以直接修改 其中的一個值,來達到相同的效果。

或者修改鍵值

[myLayer setValue:[NSNumber numberWithInt:0] forKeyPath:@"transform.rotation.x"];



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