Quartz 2D是一个二维绘图引擎，同时支持iOS和Mac系统。
Quartz 2D能完成的工作：
- 绘制图形 : 线条\三角形\矩形\圆\弧等
- 绘制文字
- 绘制\生成图片(图像)
- 读取\生成PDF
- 截图\裁剪图片
- 自定义UI控件等
为了便于搭建美观的UI界面，iOS提供了UIKit框架，里面有各种各样的UI控件，利用UIKit框架提供的控件，能搭建和现实一些简单、常见的UI界面。但是，有些UI界面极其复杂、而且比较个性化，用普通的UI控件无法实现，这时可以利用Quartz2D技术将控件内部的结构画出来，自定义控件的样子。其实，iOS中大部分控件的内容都是通过Quartz2D画出来的，因此，Quartz2D在iOS开发中很重要的一个价值是：自定义view（自定义UI控件）。
图形上下文
图形上下文（Graphics Context）：是一个CGContextRef类型的数据
图形上下文的作用：
- 保存绘图信息、绘图状态
- 决定绘制的输出目标（绘制到什么地方）（输出目标可以是PDF文件、Bitmap或者显示器的窗口上）
- 相同的一套绘图序列，指定不同的Graphics Context，就可将相同的图像绘制到不同的目标上
图形上下文
Quartz2D提供了几种类型的Graphics Context
Bitmap Graphics Context
PDF Graphics Context
Window Graphics Context
Layer Graphics Context
Printer Graphics Context
自定义view
利用Quartz2D绘制东西到view上:
- 要有图形上下文，因为它能保存绘图信息，并且决定着绘制到什么地方去
- 那个图形上下文必须跟view相关联，才能将内容绘制到view上面
自定义view的步骤
- 新建一个类，继承自UIView
- 实现- (void)drawRect:(CGRect)rect方法，然后在这个方法中取得跟当前view相关联的图形上下文绘制相应的图形内容，利用图形上下文将绘制的所有内容渲染显示到view上面
drawRect:
为什么要实现drawRect:方法才能绘图到view上？
因为在drawRect:方法中才能取得跟view相关联的图形上下文drawRect:方法在什么时候被调用？
当view第一次显示到屏幕上时（被加到UIWindow上显示出来）
调用view的setNeedsDisplay或者setNeedsDisplayInRect:时。
Quartz2D的API是纯C语言的，Quartz2D的API来自于Core Graphics框架。数据类型和函数基本都以CG作为前缀如：CGContextRef、CGPathRef、CGContextStrokePath(ctx)。
在drawRect:方法中取得上下文后，就可以绘制东西到view上。View内部有个layer（图层）属性，drawRect:方法中取得的是一个Layer Graphics Context，因此，绘制的东西其实是绘制到view的layer上去了。View之所以能显示东西，完全是因为它内部的layer。
Quartz2D绘图的代码步骤
1. 获得图形上下文
CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
2. 拼接路径（下面代码是搞一条线段）
CGContextMoveToPoint(ctx, 10, 10);
CGContextAddLineToPoint(ctx, 100, 100);
3. 绘制路径
CGContextStrokePath(ctx); // CGContextFillPath(ctx);
常用路径函数
//新建一个起点
void CGContextMoveToPoint(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y)
//添加新的线段到某个点
void CGContextAddLineToPoint(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y)
//添加一个矩形
void CGContextAddRect(CGContextRef c, CGRect rect)
//添加一个椭圆
void CGContextAddEllipseInRect(CGContextRef context, CGRect rect)
//添加一个圆弧
void CGContextAddArc(CGContextRef c, CGFloat x, CGFloat y,
CGFloat radius, CGFloat startAngle, CGFloat endAngle, int clockwise)
//一般以CGContextDraw、CGContextStroke、CGContextFill开头的函数，都是用来绘制路径的
//Mode参数决定绘制的模式
void CGContextDrawPath(CGContextRef c, CGPathDrawingMode mode)
//绘制空心路径
void CGContextStrokePath(CGContextRef c)
//绘制实心路径
void CGContextFillPath(CGContextRef c)
如，画一条线：
- (void)drawRect:(CGRect)rect
{
//获取上下文
CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
//创建路径
CGMutablePathRef path = CGPathCreateMutable();
//绘制路径
CGPathMoveToPoint(path, NULL, 50, 50);
CGPathAddLineToPoint(path, NULL, 100,100);
//添加路径至上下文
CGContextAddPath(ctx, path);
//渲染上下文
CGContextStrokePath(ctx);
}
绘制曲线：
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
//绘制曲线
// 获取上下文
CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
// 描述路径
// 设置起点
CGContextMoveToPoint(ctx, 50, 50);
// cpx:控制点的x
CGContextAddQuadCurveToPoint(ctx, 150, 20, 250, 50);
// 渲染上下文
CGContextStrokePath(ctx);
}
常见属性使用：
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
// 获取上下文
CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
// 描述路径
//起点
CGContextMoveToPoint(ctx, 50, 50);
CGContextAddLineToPoint(ctx, 100, 50);
// 设置起点
CGContextMoveToPoint(ctx, 80, 60);
// 默认下一根线的起点就是上一根线终点
CGContextAddLineToPoint(ctx, 100, 200);
// 设置绘图状态,一定要在渲染之前
// 颜色
[[UIColor redColor] setStroke];
// 线宽
CGContextSetLineWidth(ctx, 5);
// 设置连接样式
CGContextSetLineJoin(ctx, kCGLineJoinBevel);
// 设置顶角样式
CGContextSetLineCap(ctx, kCGLineCapRound);
// 渲染上下文
CGContextStrokePath(ctx);
}
图形上下文栈的操作
- 将当前的上下文copy一份,保存到栈顶(那个栈叫做”图形上下文栈”)
void CGContextSaveGState(CGContextRef c) - 将栈顶的上下文出栈,替换掉当前的上下文
void CGContextRestoreGState(CGContextRef c)
感觉有点类似Android中的canvas.save()与canvas.restore();
矩阵操作
利用矩阵操作，能让绘制到上下文中的所有路径一起发生变化
- 缩放
void CGContextScaleCTM(CGContextRef c, CGFloat sx, CGFloat sy) - 旋转
void CGContextRotateCTM(CGContextRef c, CGFloat angle) - 平移
void CGContextTranslateCTM(CGContextRef c, CGFloat tx, CGFloat ty)
感觉可以和Android中canvas.scale()、canvas.translate()、canvas.rotate()相比较，将当前上下文进行缩放旋转和平移操作。
实现案例：
1、图片水印：
实现方式：利用Quartz2D，将水印（文字、LOGO）画到图片的右下角
开启一个基于位图的图形上下文
void UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSize size, BOOL opaque, CGFloat scale)
从上下文中取得图片（UIImage）
UIImage* UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
结束基于位图的图形上下文
void UIGraphicsEndImageContext();
// 加载图片
UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"阿狸"];
// 0.获取上下文，之前的上下文都是在view的drawRect方法中获取（跟View相关联的上下文layer上下文）
// 目前我们需要绘制图片到新的图片上，因此需要用到位图上下文
// 怎么获取位图上下文,注意位图上下文的获取方式跟layer上下文不一样。位图上下文需要我们手动创建。
// 开启一个位图上下文，注意位图上下文跟view无关联，所以不需要在drawRect.
// size:位图上下文的尺寸（新图片的尺寸）
// opaque: 不透明度 YES：不透明 NO:透明，通常我们一般都弄透明的上下文
// scale:通常不需要缩放上下文，取值为0，表示不缩放
UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(image.size, NO, 0);
// 1.绘制原生的图片
[image drawAtPoint:CGPointZero];
// 2.给原生的图片添加文字
NSString *str = @"MrZk";
// 创建字典属性
NSMutableDictionary *dict = [NSMutableDictionary dictionary];
dict[NSForegroundColorAttributeName] = [UIColor redColor];
dict[NSFontAttributeName] = [UIFont systemFontOfSize:20];
[str drawAtPoint:CGPointMake(200, 528) withAttributes:dict];
// 3.生成一张图片给我们,从上下文中获取图片
UIImage *imageWater = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
// 4.关闭上下文
UIGraphicsEndImageContext();
_imageView.image = imageWater;
2、 图片裁剪
- (void)clipImage
{
// 0.加载图片
UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"阿狸头像"];
// 1.开启位图上下文，跟图片尺寸一样大
UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(image.size, NO, 0);
// 2.设置圆形裁剪区域，正切与图片
// 2.1创建圆形的路径
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(0, 0, image.size.width, image.size.height)];
// 2.2把路径设置为裁剪区域
[path addClip];
// 3.绘制图片
[image drawAtPoint:CGPointZero];
// 4.从上下文中获取图片
UIImage *clipImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
// 5.关闭上下文
UIGraphicsEndImageContext();
_imageView.image = clipImage;
}
3、屏幕截屏
// 开启位图上下文
UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(view.bounds.size, NO, 0);
// 获取上下文
CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
// 把控件上的图层渲染到上下文,layer只能渲染
[view.layer renderInContext:ctx];
// 生成一张图片
UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
// 关闭上下文
UIGraphicsEndImageContext();
4、图片擦除
// 获取当前点
CGPoint curP = [pan locationInView:self.view];
// 获取擦除的矩形范围
CGFloat wh = 100;
CGFloat x = curP.x - wh * 0.5;
CGFloat y = curP.y - wh * 0.5;
CGRect rect = CGRectMake(x, y, wh, wh);
// 开启上下文
UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(self.view.bounds.size, NO, 0);
CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
// 控件的layer渲染上去
[_imageView.layer renderInContext:ctx];
// 擦除图片
CGContextClearRect(ctx, rect);
// 生成一张图片
UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
_imageView.image = image;
// 关闭上下文
UIGraphicsEndImageContext();
