IOS開發(fā)應(yīng)用之Quartz 2D學(xué)習(xí)指南是本文要介紹的內(nèi)容，主要是來學(xué)習(xí)Quartz 2D的使用方法和操作。在IOS中，Quartz 2D像Core Animation，OpenGL ES和UIKit類一樣工作于可用的圖形和動(dòng)畫技術(shù)。

1.The Page

Quartz 2D使用painter model去imageing。在painter model中，每一個(gè)連續(xù)的繪制操作都是應(yīng)用一個(gè)paint layer到輸出畫布，通常稱為a page。page上面一個(gè)對(duì)象的繪制不能修改，除非通過添加更多的paint。就是通過添加一層一層的paint來構(gòu)建成的。此模型允許我們用一些簡(jiǎn)單的paint構(gòu)建復(fù)雜的images。

下面的圖展示了painter model 如何工作，順序影響***的效果。

2、繪制的地方--Graphics Context

a graphics context是一個(gè)不透明的CGContextRef數(shù)據(jù)類型，封裝了Quartz信息，用來在輸出設(shè)備（如PDF文件，bitmap，顯示窗口）上draw images。graphics context中的信息包括圖形繪制參數(shù)和一個(gè)page上和繪制設(shè)備相關(guān)的。Quartz的所有的類都被限制到在graphics context 上繪制。

我們可以把一個(gè)graphics context作為一個(gè)繪制的目標(biāo)。當(dāng)我們用Quartz繪制時(shí)，所有和設(shè)備相關(guān)的特性都被限制到具體的graphics context中。換句話說，我們提供不同的graphic context可以繪制相同的image在不同的設(shè)備上，我們不需要去進(jìn)行其他任何的操作，Quartz已經(jīng)幫我們做了。

有一下幾種graphics context
 
（1）bitmap graphics context

其允許我們?cè)赽itmap上paint RGB顏色，CMYK顏色，或者灰度。bitmap是一個(gè)像素的矩形數(shù)組，每一個(gè)像素代表image上的一個(gè)點(diǎn)。

（2）PDF graphics context

（3）window graphics context

（4）layer context

3、Quartz 2D 不透明數(shù)據(jù)類型

Quartz 2D的API除了定義了graphics contexts之外，還定義了各種不透明的數(shù)據(jù)類型。因?yàn)榇薃PI是Core Graphics 框架的一部分，因此API中的數(shù)據(jù)類型和函數(shù)都使用了CG開頭作為前綴。
  
Quartz 2D從不透明數(shù)據(jù)類型創(chuàng)建對(duì)象，接著我們應(yīng)用程序用其完成特殊的繪制并輸出。下面講述三種對(duì)象我們可以用來進(jìn)行繪制操作。

我們可以創(chuàng)建一個(gè)PDF page對(duì)象旋轉(zhuǎn)和顯示此PDF page。在graphics context中應(yīng)用一個(gè)旋轉(zhuǎn)操作，然后要求Quartz 2D在graphics context中去繪制此page。
  
我們可以創(chuàng)建一個(gè)pattern 對(duì)象然后繪制一個(gè)pattern。構(gòu)成一個(gè)pattern去定義一個(gè)形狀。當(dāng)我們draw 一個(gè)graphics context時(shí)可以用pattern paint。
  
我們可以創(chuàng)建一個(gè)shading對(duì)象去在軸向或徑向填充一個(gè)區(qū)域的陰影。通過一個(gè)函數(shù)確定陰影中每一個(gè)點(diǎn)的顏色，然后用其去填充此陰影。

Quartz 2D中可以用的不透明的數(shù)據(jù)類型：

CGPathRef，CGImageRef，CGLayerRef，CGPatternRef，CGShadingRef，CGGradientRef，  
CGFunctionRef，CGColorRef,CGColorSpaceRef,CGImageSourceRef, CGImageDestinationRef, CGFontRef,  

關(guān)于PDF的就不在列出。

4、Graphics 狀態(tài)

Quartz通過修改current graphics state的參數(shù)可以改變繪制操作的結(jié)果。current graphics state決定了***繪制的結(jié)果。例如，當(dāng)我們調(diào)用函數(shù)去設(shè)置fill color，我們其實(shí)是修改了存儲(chǔ)在current graphics state中的值。還有其他的常用的狀態(tài)如line width， current position，text font size。

graphics context包括一個(gè)graphics states的堆棧。當(dāng)Quartz創(chuàng)建一個(gè)graphics context之后，堆棧是空的。當(dāng)保存一個(gè)graphics state，Quartz會(huì)push一個(gè)當(dāng)前graphics state 的拷貝到堆棧中。當(dāng)恢復(fù)一個(gè)graphics state時(shí)，只用從堆棧中pop就行。CGContextSaveGState函數(shù)和CGContextRestoreGState函數(shù)是用來push和pop的。

并不是所有的當(dāng)前繪制環(huán)境的元素都是graphics state，例如，current path就不是graphics state。下面將列出一些graphics state 參數(shù)：

 
5、Quartz 2D坐標(biāo)系統(tǒng)

Quratz 的坐標(biāo)系統(tǒng)如下：

Quratz 使用current transformation matrix（CTM）完成了具體的坐標(biāo)系統(tǒng)的無關(guān)性（完成了user space和device space的映射）。CTM是一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的矩陣，能夠有效的描述一些相關(guān)的方程組。current transformation matrix是一個(gè)特殊的矩陣類型成為affine transform，其應(yīng)用translation，rotation，和scaling 操作（計(jì)算一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)的move，rotate，resize）映射一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)的點(diǎn)到另一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)。

CTM有第二個(gè)目的。其允許我們transform繪制的對(duì)象。例如，我們想去繪制一個(gè)旋轉(zhuǎn)45度的box，可以先繪制一個(gè)box，然后旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)，Quratz用旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)系統(tǒng)去把其繪制在輸出設(shè)備上。

Quratz的缺省坐標(biāo)系統(tǒng)如上圖，原點(diǎn)在左下角。但是有些技術(shù)建立的graphics context和Quartz使用了不同的缺省坐標(biāo)系統(tǒng)。最常見的是坐標(biāo)系統(tǒng)是原點(diǎn)在左上角。在下面的情況下我們是在此坐標(biāo)系統(tǒng)下：
  
IOS中，UIView返回的drawing context。

IOS中，調(diào)用函數(shù)UIGraphicsBeginImageContextWithOptions創(chuàng)建的drawing context。

6、內(nèi)存管理：對(duì)象的所有權(quán)

Quratz 使用Core Foundation的內(nèi)存管理模型，引用計(jì)數(shù)。當(dāng)創(chuàng)建時(shí)，Core Foundation對(duì)象的引用計(jì)數(shù)為1.我們可以通過調(diào)用retain函數(shù)去增加引用計(jì)數(shù)，調(diào)用release函數(shù)去減少引用計(jì)數(shù)。
 
一下有幾點(diǎn)我們需要牢記：
 
（1）當(dāng)我們創(chuàng)建或者copy一個(gè)對(duì)象，則我們就擁有它，在用完之后我們一定要release它。

（2）如果我們不是從一個(gè)包含“create”和“copy”詞的函數(shù)得到的對(duì)象，則不能不要去release它。

（3）如果我們沒有對(duì)象的所有權(quán)，但是我們想保存他，則應(yīng)該reatin它，并且記得release。例如，如果我們創(chuàng)建一個(gè)CGColorspace對(duì)象，則我們用函數(shù)CGColorSpaceRetain和CGColorSpaceRelease去retain和release。

小結(jié)：IOS開發(fā)應(yīng)用之Quartz 2D學(xué)習(xí)指南的內(nèi)容介紹完了，希望通過本文的學(xué)習(xí)能對(duì)你有所幫助！