iOS流布局UICollectionView系列六——将布局从平面应用到空间

iOS流布局UICollectionView系列六——将布局从平面应用到空间

1、引言

        前面，咱们将布局由线性的瀑布流布局扩展到了圆环布局，这使咱们使用UICollectionView的布局思路大大迈进了一步，此次，咱们玩的更加炫一些，想办法将布局应用的空间，你是否还记得，在管理布局的item的具体属性的类UICollectionViewLayoutAttributrs类中，有transform3D这个属性，经过这个属性的设置，咱们真的能够在空间的坐标系中进行布局设计。iOS系统的控件中，也并不是没有这样的先例，UIPickerView就是很好的一个实例，这篇博客，咱们就经过使用UICollectionView实现一个相似系统的UIPickerView的布局视图，来体会UICollectionView在3D控件布局的魅力。系统的pickerView效果以下：

2、先来实现一个炫酷的滚轮空间布局

        万丈的高楼也是由一砖一瓦堆砌而成，在咱们彻底模拟系统pickerView前，咱们应该先将视图的布局摆放这一问题解决。咱们依然来建立一个类，继承于UICollectionViewLayout：

@interface MyLayout : UICollectionViewLayout

@end

对于.m文件的内容，前几篇博客中咱们都是在prepareLayout中进行布局的静态设置，那是由于咱们前几篇博客中的布局都是静态的，布局并不会随着咱们的手势操做而发生太大的变化，所以咱们所有在prepareLayout中一次配置完了。而咱们此次要讨论的布局则不一样，pickerView会随着咱们手指的拖动而进行滚动，所以UICollectionView中的每个item的布局是在不断变化的，因此此次，咱们采用动态配置的方式，在layoutAttributesForItemAtIndexPath方法中进行每一个item的布局属性设置。

        至于layoutAttributesForItemAtIndexPath方法，它也是UICollectionViewLayout类中的方法，用于咱们自定义时进行重写，至于为何动态布局要在这里面配置item的布局属性，后面咱们会了解到。

        在编写咱们的布局类以前，先作好准备工做，在viewController中，实现以下代码：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    MyLayout * layout = [[MyLayout alloc]init];
     UICollectionView * collect  = [[UICollectionView alloc]initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 320, 400) collectionViewLayout:layout];
    collect.delegate=self;
    collect.dataSource=self;
    [collect registerClass:[UICollectionViewCell class] forCellWithReuseIdentifier:@"cellid"];
    [self.view addSubview:collect];
}

-(NSInteger)numberOfSectionsInCollectionView:(UICollectionView *)collectionView{
    return 1;
}
-(NSInteger)collectionView:(UICollectionView *)collectionView numberOfItemsInSection:(NSInteger)section{
    return 10;
}
-(UICollectionViewCell *)collectionView:(UICollectionView *)collectionView cellForItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath{
    UICollectionViewCell * cell  = [collectionView dequeueReusableCellWithReuseIdentifier:@"cellid" forIndexPath:indexPath];
    cell.backgroundColor = [UIColor colorWithRed:arc4random()%255/255.0 green:arc4random()%255/255.0 blue:arc4random()%255/255.0 alpha:1];
    UILabel * label = [[UILabel alloc]initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 250, 80)];
    label.text = [NSString stringWithFormat:@"我是第%ld行",(long)indexPath.row];
    [cell.contentView addSubview:label];
    return cell;
}

上面我建立了10个Item，而且在每一个Item上添加了一个标签，标写是第几行。

在咱们自定义的布局类中重写layoutAttributesForElementsInRect，在其中返回咱们的布局数组：

-(NSArray<UICollectionViewLayoutAttributes *> *)layoutAttributesForElementsInRect:(CGRect)rect{
    NSMutableArray * attributes = [[NSMutableArray alloc]init];
    //遍历设置每一个item的布局属性
    for (int i=0; i<[self.collectionView numberOfItemsInSection:0]; i++) {
        [attributes addObject:[self layoutAttributesForItemAtIndexPath:[NSIndexPath indexPathForItem:i inSection:0]]];
    }
    return attributes;
}

以后，在咱们布局类中重写layoutAttributesForItemAtIndexPath方法：

-(UICollectionViewLayoutAttributes *)layoutAttributesForItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath{
    //建立一个item布局属性类
    UICollectionViewLayoutAttributes * atti = [UICollectionViewLayoutAttributes layoutAttributesForCellWithIndexPath:indexPath];
    //获取item的个数
    int itemCounts = (int)[self.collectionView numberOfItemsInSection:0];
    //设置每一个item的大小为260*100
    atti.size = CGSizeMake(260, 100);  
   /*
   后边介绍的代码添加在这里
   
   */ 
    return atti;
}

上面的代码中，咱们什么都没有作，下面咱们一步步来实现3D的滚轮效果。

首先，咱们先将全部的item的位置都设置为collectionView的中心：

atti.center = CGPointMake(self.collectionView.frame.size.width/2, self.collectionView.frame.size.height/2);

这时，若是咱们运行程序的话，全部item都将一层层贴在屏幕的中央，以下：

很丑对吧，以后咱们来设置每一个item的3D效果,在上面的布局方法中添加以下代码:

    //建立一个transform3D类
    //CATransform3D是一个相似矩阵的结构体
    //CATransform3DIdentity建立空得矩阵
    CATransform3D trans3D = CATransform3DIdentity;
    //这个值设置的是透视度，影响视觉离投影平面的距离
    trans3D.m34 = -1/900.0;
    //下面这些属性 后面会具体介绍
    //这个是3D滚轮的半径
    CGFloat radius = 50/tanf(M_PI*2/itemCounts/2);
    //计算每一个item应该旋转的角度
    CGFloat angle = (float)(indexPath.row)/itemCounts*M_PI*2;
    //这个方法返回一个新的CATransform3D对象，在原来的基础上进行旋转效果的追加
    //第一个参数为旋转的弧度，后三个分别对应x，y，z轴，咱们须要以x轴进行旋转
    trans3D = CATransform3DRotate(trans3D, angle, 1.0, 0, 0);
    //进行设置
    atti.transform3D = trans3D;

        对于上面的radius属性，运用了一些简单的几何和三角函数的知识。若是咱们将系统的pickerView沿着y轴旋转90°，你会发现侧面的它是一个规则的正多边形，这里的radius就是这个多边形中心到其边的垂直距离，也是内切圆的半径，全部的item拼成了一个正多边形，示例以下：

经过简单的数学知识，h/2弦对应的角的弧度为2*pi/(边数)/2，在根据三角函数相关知识可知，这个角的正切值为h/2/radius，这就是咱们radius的由来。 

        对于angle属性，它是每个item的x轴旋转度数，若是咱们将全部item的中心都放在一点，经过旋转让它们散开以下图所示：

每一个item旋转的弧度就是其索引/(2*pi)。

经过上面的设置，咱们再运行代码，效果以下：

仔细观察咱们能够发现，item以x中轴线进行了旋转平均布局，侧面的效果就是咱们上面的简笔画那样，下面要进行咱们的第三步了，将这个item，所有沿着其Z轴向前拉，就能够成为咱们滚轮的效果，示例图以下：

咱们继续在刚才的代码后面添加这行代码：

 //这个方法也返回一个transform3D对象，追加平移效果，后面三个参数，对应平移的x，y，z轴，咱们沿z轴平移
 trans3D = CATransform3DTranslate(trans3D, 0, 0, radius);

再次运行，效果以下：

布局的效果咱们已经完成了，离成功很近了对吧，只是如今的布局是静态的，咱们不能滑动这个滚轮，咱们还须要用动态滑动作一些处理。

3、让滚轮滑动起来

            经过上面的努力，咱们已经静态布局出了一个相似pickerView的滚轮，如今咱们再来添加滑动滚动的效果

        首先，咱们须要给collectionView一个滑动的范围，咱们以一屏collectionView的滑动距离来当作滚轮滚动一下的参照，咱们在布局类中的以下方法中返回滑动区域：

-(CGSize)collectionViewContentSize{
    return CGSizeMake(self.collectionView.frame.size.width, self.collectionView.frame.size.height*[self.collectionView numberOfItemsInSection:0]);
}

这时咱们的collectionView已经能够进行滑动，可是并非咱们想要的效果，滚轮并无滚动，而是随着滑动出了屏幕，所以，咱们须要在滑动的时候不停的动态布局，将滚轮始终固定在collectionView的中心，先须要在布局类中实现以下方法：

//返回yes，则一有变化就会刷新布局
-(BOOL)shouldInvalidateLayoutForBoundsChange:(CGRect)newBounds{
    return YES;
    
}

将上面的布局的中心点设置加上一个动态的偏移量：

 atti.center = CGPointMake(self.collectionView.frame.size.width/2, self.collectionView.frame.size.height/2+self.collectionView.contentOffset.y);

如今在运行，会发现滚轮会随着滑动始终固定在中间，可是仍是不如人意，滚轮并无转动起来，咱们还须要动态的设置每一个item的旋转角度，这样连续看起来，滚轮就转了起来，在上面设置布局的方法中，咱们在添加一些处理：

    //获取当前的偏移量
    float offset = self.collectionView.contentOffset.y;
    //在角度设置上，添加一个偏移角度
    float angleOffset = offset/self.collectionView.frame.size.height;
    CGFloat angle = (float)(indexPath.row+angleOffset)/itemCounts*M_PI*2;

再看看效果，没错，就是这么简单，滚轮已经转了起来。

4、让其循环滚动的逻辑

        咱们再进一步，若是滚动能够循环，这个控件将更加炫酷，添加这样的逻辑也很简单，经过监测scrollView的偏移量，咱们能够对齐进行处理，由于collectionView继承于scrollView，咱们能够直接在ViewController中实现其代理方法，以下：

-(void)scrollViewDidScroll:(UIScrollView *)scrollView{
    //小于半屏 则放到最后一屏多半屏
    if (scrollView.contentOffset.y<200) {
        scrollView.contentOffset = CGPointMake(0, scrollView.contentOffset.y+10*400);
    //大于最后一屏多一屏 放回第一屏
    }else if(scrollView.contentOffset.y>11*400){
        scrollView.contentOffset = CGPointMake(0, scrollView.contentOffset.y-10*400);
    }
}

由于我们的环状布局，上面的逻辑恰好能够无缝对接，可是会有新的问题，一开始运行，滚轮就是出如今最后一个item的位置，而不是第一个，而且有些相关的地方，咱们也须要一些适配：

在viewController中：

//一开始将collectionView的偏移量设置为1屏的偏移量
collect.contentOffset = CGPointMake(0, 400);

在layout类中：

//将滚动范围设置为(item总数+2)*每屏高度 
-(CGSize)collectionViewContentSize{
    return CGSizeMake(self.collectionView.frame.size.width, self.collectionView.frame.size.height*([self.collectionView numberOfItemsInSection:0]+2));
}

//将计算的具体item角度向前递推一个
CGFloat angle = (float)(indexPath.row+angleOffset-1)/itemCounts*M_PI*2;

OK，咱们终于大功告成了，能够发现，实现这样一个布局效果炫酷的控件，代码其实并无多少，相比，数学逻辑要比编写代码自己困难，这十分相似数学中的几何问题，若是你弄清了逻辑，解决是分分钟的事，咱们能够经过这样的一个思路，设计更多3D或者平面特效的布局方案，抽奖的转动圆盘，书本的翻页，甚至立体的标签云，UICollectionView均可以实现，这篇博客中的代码在下面的链接中，疏漏之处，欢迎指正！

http://pan.baidu.com/s/1jGCmbKM

专一技术，热爱生活，交流技术，也作朋友。

——珲少 QQ群：203317592