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iOS Core Graphics Affine 变换详解

IOS

CGAffineTransform：掌握 iOS 中的二维变换

什么是 CGAffineTransform？

CGAffineTransform 是 iOS 中用来表示二维仿射变换的一个强大结构。仿射变换是一种线性变换，它能够改变线条的长度和方向，同时保持它们之间的平行关系。在 iOS 开发中，CGAffineTransform 被广泛应用于图层的几何变换，包括平移、旋转、缩放和错切。

CGAffineTransform 的基本概念

仿射变换矩阵：

CGAffineTransform 由一个 3x3 矩阵表示，如下所示：

| a | b | c |
| d | e | f |
| 0 | 0 | 1 |

前两行代表变换的线性部分，第三行始终是 [0, 0, 1], 表示齐次坐标。

变换类型：

CGAffineTransform 可以表示以下类型的变换：

  • 平移： 通过将 c 和 f 设置为非零值实现。
  • 旋转： 通过将 a 和 e 设置为余弦值，b 和 d 设置为正弦值实现。
  • 缩放： 通过将 a 和 e 设置为缩放因子实现。
  • 错切： 通过将 b 和 d 设置为错切因子实现。

组合变换：

CGAffineTransform 可以组合起来创建更复杂的变换。例如，平移变换可以与旋转变换组合，将图层移动到新位置并旋转一定角度。

实际应用

调整视图位置和大小：

CGAffineTransform 可以轻松调整视图的位置和大小。例如，以下代码将视图向右移动 100 个点并将其宽度加倍：

let transform = CGAffineTransform(translationX: 100, y: 0)
let scaledTransform = transform.scaledBy(x: 2.0, y: 1.0)
view.transform = scaledTransform

旋转视图：

CGAffineTransform 可以旋转视图。例如，以下代码将视图旋转 45 度：

let transform = CGAffineTransform(rotationAngle: .pi / 4)
view.transform = transform

错切视图：

CGAffineTransform 可以错切视图。例如，以下代码将视图向右错切 45 度：

let transform = CGAffineTransform(translationX: 45, y: 0)
view.transform = transform

高级技术

灭点：

灭点是指在 3D 变换中从远到近的视觉效果。它由变换矩阵中的 m34 属性控制。通过调整 m34 值，可以创建逼真的 3D 效果。

帧与变换：

应用 CGAffineTransform 时，图层的帧也会改变。帧表示图层的边界矩形，在变换图层时，帧将根据变换进行调整。

结论

CGAffineTransform 是 iOS 开发中用于几何变换的必备工具。通过理解其基本概念和掌握其高级技术，开发者可以为应用程序添加引人入胜的视觉效果，创造令人惊叹的动画和交互式体验。

常见问题解答

1. 如何平移视图？

let transform = CGAffineTransform(translationX: x, y: y)
view.transform = transform

2. 如何旋转视图？

let transform = CGAffineTransform(rotationAngle: angle)
view.transform = transform

3. 如何缩放视图？

let transform = CGAffineTransform(scaleX: xScale, yScale: yScale)
view.transform = transform

4. 如何错切视图？

let transform = CGAffineTransform(translationX: xShear, yShear: yShear)
view.transform = transform

5. 如何组合多个变换？

let combinedTransform = transform1.concatenating(transform2)
view.transform = combinedTransform