iOS开发必会的坐标系探究

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本文由落影发表于云+社区专栏

前言

app在渲染视图时，需要在坐标系中指定绘制区域。 这个概念看似乎简单，事实并非如此。

when an app draws something in ios, it has to locate the drawn content in a two-dimensional space defined by a coordinate system. this notion might seem straightforward at first glance, but it isn’t.

正文

我们先从一段最简单的代码入手，在drawrect中显示一个普通的uilabel； 为了方便判断，我把整个view的背景设置成黑色：

- (void)drawrect:(cgrect)rect {
    [super drawrect:rect];
    cgcontextref context = uigraphicsgetcurrentcontext();
    nslog(@"cgcontext default ctm matrix %@", nsstringfromcgaffinetransform(cgcontextgetctm(context)));
    uilabel *testlabel = [[uilabel alloc] initwithframe:cgrectmake(0, 0, 100, 28)];
    testlabel.text = @"测试文本";
    testlabel.font = [uifont systemfontofsize:14];
    testlabel.textcolor = [uicolor whitecolor];
    [testlabel.layer renderincontext:context];
}

这段代码首先创建一个uilabel，然后设置文本，显示到屏幕上，没有修改坐标。 所以按照uilabel.layer默认的坐标(0, 0)，在左上角进行了绘制。

uilabel绘制

接着，我们尝试使用coretext来渲染一段文本。

- (void)drawrect:(cgrect)rect {
    [super drawrect:rect];
    cgcontextref context = uigraphicsgetcurrentcontext();
    nslog(@"cgcontext default matrix %@", nsstringfromcgaffinetransform(cgcontextgetctm(context)));
    nsattributedstring *attrstr = [[nsattributedstring alloc] initwithstring:@"测试文本" attributes:@{
                                                                                                  nsforegroundcolorattributename:[uicolor whitecolor],
                                                                                                  nsfontattributename:[uifont systemfontofsize:14],
                                                                                                  }];
    ctframesetterref framesetter = ctframesettercreatewithattributedstring((__bridge cfattributedstringref) attrstr); // 根据富文本创建排版类ctframesetterref
    uibezierpath * bezierpath = [uibezierpath bezierpathwithrect:cgrectmake(0, 0, 100, 20)];
    ctframeref frameref = ctframesettercreateframe(framesetter, cfrangemake(0, 0), bezierpath.cgpath, null); // 创建排版数据
    ctframedraw(frameref, context);
}

首先用nsstring创建一个富文本，然后根据富文本创建ctframesetterref，结合cgrect生成的uibezierpath，我们得到ctframeref，最终渲染到屏幕上。 但是结果与上文不一致：文字是上下颠倒。

coretext的文本绘制

从这个不同的现象开始，我们来理解ios的坐标系。

坐标系概念

在ios中绘制图形必须在一个二维的坐标系中进行，但在ios系统中存在多个坐标系，常需要处理一些坐标系的转换。 先介绍一个图形上下文(graphics context)的概念，比如说我们常用的cgcontext就是quartz 2d的上下文。图形上下文包含绘制所需的信息，比如颜色、线宽、字体等。用我们在windows常用的画图来参考，当我们使用画笔