［分享］iOS开发－贝塞尔曲线理论UIBezierPath类 介绍

使用UIBezierPath类能够建立基于矢量的路径，这个类在UIKit中。此类是Core Graphics框架关于path的一个封装。使用此类能够定义简单的形状，如椭圆或者矩形，或者有多个直线和曲线段组成的形状。

1.Bezier Path 基础
UIBezierPath对象是CGPathRef数据类型的封装。path若是是基于矢量形状的，都用直线和曲线段去建立。咱们使用直线段去建立矩形和多边形，使用曲线段去建立弧（arc），圆或者其余复杂的曲线形状。每一段都包括一个或者多个点，绘图命令定义如何去诠释这些点。每个直线段或者曲线段的结束的地方是下一个的开始的地方。每个链接的直线或者曲线段的集合成为subpath。一个UIBezierPath对象定义一个完整的路径包括一个或者多个subpaths。

建立和使用一个path对象的过程是分开的。建立path是第一步，包含一下步骤：
（1）建立一个Bezier path对象。
（2）使用方法moveToPoint:去设置初始线段的起点。
（3）添加line或者curve去定义一个或者多个subpaths。
（4）改变UIBezierPath对象跟绘图相关的属性。
例如，咱们能够设置stroked path的属性lineWidth和lineJoinStyle。也能够设置filled path的属性usesEvenOddFillRule。

当建立path，咱们应该管理path上面的点相对于原点（0，0），这样咱们在随后就能够很容易的移动path了。为了绘制path对象，咱们要用到stroke和fill方法。这些方法在current graphic context下渲染path的line和curve段。

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二、使用UIBezierPath建立多边形---在path下面添加直线条造成多边形
多边形是一些简单的形状,这些形状是由一些直线线条组成，咱们能够用moveToPoint: 和 addLineToPoint:方法去构建。
方法moveToPoint:设置咱们想要建立形状的起点。从这点开始，咱们能够用方法addLineToPoint:去建立一个形状的线段。
咱们能够连续的建立line，每个line的起点都是先前的终点，终点就是指定的点。

下面的代码描述了如何用线段去建立一个五边形。第五条线经过调用closePath方法获得的，它链接了最后一个点（0，40）和第一个点（100，0）
说明：closePath方法不只结束一个shape的subpath表述，它也在最后一个点和第一个点之间画一条线段，若是咱们画多边形的话，这个一个便利的方法咱们不须要去画最后一条线。

-(void)drawRect:(CGRect)rect  
{  
    UIColor *color = [UIColor redColor];  
    [color set]; //设置线条颜色  
  
    UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPath];  
    aPath.lineWidth = 5.0;  
  
    aPath.lineCapStyle = kCGLineCapRound; //线条拐角  
    aPath.lineJoinStyle = kCGLineCapRound; //终点处理  
  
    // Set the starting point of the shape.  
    [aPath moveToPoint:CGPointMake(100.0, 0.0)];  
  
    // Draw the lines  
    [aPath addLineToPoint:CGPointMake(200.0, 40.0)];  
    [aPath addLineToPoint:CGPointMake(160, 140)];  
    [aPath addLineToPoint:CGPointMake(40.0, 140)];  
    [aPath addLineToPoint:CGPointMake(0.0, 40.0)];  
    [aPath closePath];//第五条线经过调用closePath方法获得的  
  
    [aPath stroke];//Draws line 根据坐标点连线  
}

注：这个类要继承自UIView。

运行的结果以下图：

若是修改最后一句代码：[aPathfill];
运行结果就以下：

这样就知道stroke 和 fill 方法的区别了吧

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三、使用UIBezierPath建立矩形
使用这个方法便可：

Creates and returns a new UIBezierPath object initialized with a rectangular path.  
  
+(UIBezierPath *)bezierPathWithRect:(CGRect)rect

demo代码：

-(void)drawRect:(CGRect)rect  
{  
    UIColor *color = [UIColor redColor];  
    [color set]; //设置线条颜色  
      
    UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPathWithRect:CGRectMake(20, 20, 100, 50)];  
      
    aPath.lineWidth = 5.0;  
    aPath.lineCapStyle = kCGLineCapRound; //线条拐角  
    aPath.lineJoinStyle = kCGLineCapRound; //终点处理  
      
    [aPath stroke];  
}

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四、使用UIBezierPath建立圆形或者椭圆形
使用这个方法便可：

Creates and returns a new UIBezierPath object initialized with an oval path inscribed in the specified rectangle  
  
+(UIBezierPath *)bezierPathWithOvalInRect:(CGRect)rect

这个方法根据传入的rect矩形参数绘制一个内切曲线。
当传入的rect是一个正方形时，绘制的图像是一个内切圆；当传入的rect是一个长方形时，绘制的图像是一个内切椭圆。

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五、使用UIBezierPath建立一段弧线
使用这个方法：

Creates and returns a new UIBezierPath object initialized with an arc of a circle.  
  
+(UIBezierPath *)bezierPathWithArcCenter:(CGPoint)center radius:(CGFloat)radius startAngle:(CGFloat)startAngle endAngle:(CGFloat)endAngle clockwise:(BOOL)clockwise  
Parameters  
center  
Specifies the center point of the circle (in the current coordinate system) used to define the arc.  
radius  
Specifies the radius of the circle used to define the arc.  
startAngle  
Specifies the starting angle of the arc (measured in radians).  
endAngle  
Specifies the end angle of the arc (measured in radians).  
clockwise  
The direction in which to draw the arc.  
Return Value  
A new path object with the specified arc.

其中的参数分别指定：这段圆弧的中心，半径，开始角度，结束角度，是否顺时针方向。

下图为弧线的参考系。

demo代码：

#define pi 3.14159265359  
#define   DEGREES_TO_RADIANS(degrees)  ((pi * degrees)/ 180)  

[cpp] view plain copy
－(void)drawRect:(CGRect)rect  
{  
    UIColor *color = [UIColor redColor];  
    [color set]; //设置线条颜色  
      
    UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPathWithArcCenter:CGPointMake(150, 150)  
                                                         radius:75  
                                                     startAngle:0  
                                                       endAngle:DEGREES_TO_RADIANS(135)  
                                                      clockwise:YES];  
      
    aPath.lineWidth = 5.0;  
    aPath.lineCapStyle = kCGLineCapRound; //线条拐角  
    aPath.lineJoinStyle = kCGLineCapRound; //终点处理  
      
    [aPath stroke];  
}

结果以下图：

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六、UIBezierPath类提供了添加二次贝塞尔曲线和三次贝塞尔曲线的支持。
曲线段在当前点开始，在指定的点结束。曲线的形状有开始点，结束点，一个或者多个控制点的切线定义。下图显示了两种曲线类型的类似，以及控制点和curve形状的关系。

(1)绘制二次贝塞尔曲线

使用到这个方法：

Appends a quadratic Bézier curve to the receiver’s path.  
  
-(void)addQuadCurveToPoint:(CGPoint)endPoint controlPoint:(CGPoint)controlPoint  
Parameters  
endPoint  
The end point of the curve.  
controlPoint  
The control point of the curve.

demo代码：

-(void)drawRect:(CGRect)rect  
{  
    UIColor *color = [UIColor redColor];  
    [color set]; //设置线条颜色  
      
    UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPath];  
      
    aPath.lineWidth = 5.0;  
    aPath.lineCapStyle = kCGLineCapRound; //线条拐角  
    aPath.lineJoinStyle = kCGLineCapRound; //终点处理  
      
    [aPath moveToPoint:CGPointMake(20, 100)];  
      
    [aPath addQuadCurveToPoint:CGPointMake(120, 100) controlPoint:CGPointMake(70, 0)];  
      
    [aPath stroke];  
}

结果以下图：

(2)绘制三次贝塞尔曲线

使用到这个方法：

Appends a cubic Bézier curve to the receiver’s path.  
  
-(void)addCurveToPoint:(CGPoint)endPoint controlPoint1:(CGPoint)controlPoint1 controlPoint2:(CGPoint)controlPoint2  
Parameters  
endPoint  
The end point of the curve.  
controlPoint1  
The first control point to use when computing the curve.  
controlPoint2  
The second control point to use when computing the curve.

demo代码：

-(void)drawRect:(CGRect)rect  
{  
    UIColor *color = [UIColor redColor];  
    [color set]; //设置线条颜色  
      
    UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPath];  
      
    aPath.lineWidth = 5.0;  
    aPath.lineCapStyle = kCGLineCapRound; //线条拐角  
    aPath.lineJoinStyle = kCGLineCapRound; //终点处理  
      
    [aPath moveToPoint:CGPointMake(20, 50)];  
      
    [aPath addCurveToPoint:CGPointMake(200, 50) controlPoint1:CGPointMake(110, 0) controlPoint2:CGPointMake(110, 100)];  
      
    [aPath stroke];  
}

结果以下图：

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7.使用Core Graphics函数去修改path。

UIBezierPath类只是CGPathRef数据类型和path绘图属性的一个封装。虽然一般咱们能够用UIBezierPath类的方法去添加直线段和曲线段，UIBezierPath类还提供了一个属性CGPath，咱们能够用来直接修改底层的path data type。若是咱们但愿用Core Graphics 框架函数去建立path，则咱们要用到此属性。

有两种方法能够用来修改和UIBezierPath对象相关的path。能够彻底的使用Core Graphics函数去修改path，也能够使用Core Graphics函数和UIBezierPath函数混合去修改。第一种方法在某些方面相对来讲比较容易。咱们能够建立一个CGPathRef数据类型，并调用咱们须要修改path信息的函数。

下面的代码就是赋值一个新的CGPathRef给UIBezierPath对象。

// Create the path data
CGMutablePathRef cgPath = CGPathCreateMutable();
CGPathAddEllipseInRect(cgPath, NULL, CGRectMake(0, 0, 300, 300));
CGPathAddEllipseInRect(cgPath, NULL, CGRectMake(50, 50, 200, 200));
 
// Now create the UIBezierPath object
UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPath];
aPath.CGPath = cgPath;
aPath.usesEvenOddFillRule = YES;
 
// After assigning it to the UIBezierPath object, you can release
// your CGPathRef data type safely.
CGPathRelease(cgPath);

若是咱们使用Core Graphics函数和UIBezierPath函数混合方法，咱们必须当心的移动path 信息在二者之间。由于UIBezierPath类拥有本身底层的CGPathRef data type，咱们不能简单的检索该类型并直接的修改它。相反，咱们应该生成一个副本，而后修改此副本，而后赋值此副本给CGPath属性，以下代码：

Mixing Core Graphics and UIBezierPath calls

UIBezierPath*    aPath = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(0, 0, 300, 300)];
 
// Get the CGPathRef and create a mutable version.
CGPathRef cgPath = aPath.CGPath;
CGMutablePathRef  mutablePath = CGPathCreateMutableCopy(cgPath);
 
// Modify the path and assign it back to the UIBezierPath object
CGPathAddEllipseInRect(mutablePath, NULL, CGRectMake(50, 50, 200, 200));
aPath.CGPath = mutablePath;
 
// Release both the mutable copy of the path.
CGPathRelease(mutablePath);

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8.rendering（渲染）Bezier Path对象的内容。
当建立一个UIBezierPath对象以后，咱们能够使用它的stroke和fill方法在current graphics context中去渲染它。在调用这些方法以前，咱们要进行一些其余的任务去确保正确的绘制path。
使用UIColor类的方法去stroke和fill想要的颜色。
设置形状在目标视图中的位置。若是咱们建立的path相对于原点（0，0），则咱们能够给current drawing context应用一个适当的affie transform。例如，我想drawing一个形状起始点在（0，0），我能够调用函数CGContextTranslateCTM,并指定水平和垂直方向的translation值为10。调整graphic context相对于调整path对象的points是首选的方法，由于咱们能够很容易的保存和撤销先前的graphics state。

更新path对象的drawing 属性。当渲染path时，UIBezierPath实例的drawing属性会覆盖graphics context下的属性值。

下面的代码实现了在一个自定义view中实现drawRect：方法中去绘制一个椭圆。椭圆边框矩形的左上角位于视图坐标系统的点（50，50）处。

Drawing a path in a view

-(void)drawRect:(CGRect)rect
{
    // Create an oval shape to draw.
    UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:
                                CGRectMake(0, 0, 200, 100)];
 
    // Set the render colors
    [[UIColor blackColor] setStroke];
    [[UIColor redColor] setFill];
 
    CGContextRef aRef = UIGraphicsGetCurrentContext();
 
    // If you have content to draw after the shape,
    // save the current state before changing the transform
    //CGContextSaveGState(aRef);
 
    // Adjust the view's origin temporarily. The oval is
    // now drawn relative to the new origin point.
    CGContextTranslateCTM(aRef, 50, 50);
 
    // Adjust the drawing options as needed.
    aPath.lineWidth = 5;
 
    // Fill the path before stroking it so that the fill
    // color does not obscure the stroked line.
    [aPath fill];
    [aPath stroke];
 
    // Restore the graphics state before drawing any other content.
    //CGContextRestoreGState(aRef);
}

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分享来源：
http://blog.csdn.net/crayonde...