UIDynamic

Posted 2020-07-31

UIDynamic

 

简介

什么是UIDynamic

UIDynamic是从ios 7开始引入的一种新技术，隶属于UIKit框架

可以认为是一种物理引擎，能模拟和仿真现实生活中的物理现象

重力、弹性碰撞等现象

 

物理引擎的价值

广泛用于游戏开发，经典成功案例是“愤怒的小鸟”

让开发人员可以在远离物理学公式的情况下，实现炫酷的物理仿真效果

提高了游戏开发效率，产生更多优秀好玩的物理仿真游戏

 

知名的2D物理引擎

Box2d

Chipmunk

使用步骤

要想使用UIDynamic来实现物理仿真效果，大致的步骤如下

创建一个物理仿真器（顺便设置仿真范围）

 

创建相应的物理仿真行为（顺便添加物理仿真元素）

 

将物理仿真行为添加到物理仿真器中  开始仿真

三大概念

 

物理仿真元素（Dynamic Item）

谁要进行物理仿真？

 

物理仿真行为（Dynamic Behavior） 

执行怎样的物理仿真效果？怎样的动画效果？

 

物理仿真器（Dynamic Animator）

让物理仿真元素执行具体的物理仿真行为

物理仿真元素

注意

不是任何对象都能做物理仿真元素

不是任何对象都能进行物理仿真

 

哪些对象才能做物理仿真元素

任何遵守了UIDynamicItem协议的对象

UIView默认已经遵守了UIDynamicItem协议，因此任何UI控件都能做物理仿真

UICollectionViewLayoutAttributes类默认也遵守UIDynamicItem协议

 

物理仿真行为

UIDynamic提供了以下几种物理仿真行为

UIGravityBehavior：重力行为

UICollisionBehavior：碰撞行为

UISnapBehavior：捕捉行为

UIPushBehavior：推动行为

UIAttachmentBehavior：附着行为

UIDynamicItemBehavior：动力元素行为

 

物理仿真行为须知

上述所有物理仿真行为都继承自UIDynamicBehavior

所有的UIDynamicBehavior都可以独立进行

组合使用多种行为时，可以实现一些比较复杂的效果

物理仿真器

物理仿真器须知

它可以让物理仿真元素执行物理仿真行为

它是UIDynamicAnimator类型的对象

 

UIDynamicAnimator的初始化

- (instancetype)initWithReferenceView:(UIView *)view;

view参数：是一个参照视图，表示物理仿真的范围

UIDynamicAnimator的常见方法

- (void)addBehavior:(UIDynamicBehavior *)behavior;

添加1个物理仿真行为

 

- (void)removeBehavior:(UIDynamicBehavior *)behavior;

移除1个物理仿真行为

 

- (void)removeAllBehaviors;

移除之前添加过的所有物理仿真行为

UIDynamicAnimator的常见属性

@property (nonatomic, readonly) UIView* referenceView;

参照视图

 

@property (nonatomic, readonly, copy) NSArray* behaviors;

添加到物理仿真器中的所有物理仿真行为

 

@property (nonatomic, readonly, getter = isRunning) BOOL running;

是否正在进行物理仿真

 

@property (nonatomic, assign) id <UIDynamicAnimatorDelegate> delegate;

代理对象（能监听物理仿真器的仿真过程，比如开始和结束）

重力行为（UIGravityAnimator）

简介

给定重力方向、加速度，让物体朝着重力方向掉落

 

UIGravityBehavior的初始化

- (instancetype)initWithItems:(NSArray *)items;

item参数 ：里面存放着物理仿真元素

 

UIGravityBehavior常见方法

- (void)addItem:(id <UIDynamicItem>)item;

添加1个物理仿真元素

 

- (void)removeItem:(id <UIDynamicItem>)item;

移除1个物理仿真元素

UIGravityBehavior常见属性

@property (nonatomic, readonly, copy) NSArray* items;

添加到重力行为中的所有物理仿真元素

 

@property (readwrite, nonatomic) CGVector gravityDirection;

重力方向（是一个二维向量）

 

@property (readwrite, nonatomic) CGFloat angle;

重力方向（是一个角度，以x轴正方向为0°，顺时针正数，逆时针负数）

 

@property (readwrite, nonatomic) CGFloat magnitude;

量级（用来控制加速度，1.0代表加速度是1000 points /second²）

碰撞行为（UICollisionBehavior）

简介

可以让物体之间实现碰撞效果

可以通过添加边界（boundary），让物理碰撞局限在某个空间中

 

UICollisionBehavior边界相关的方法

- (void)addBoundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier forPath:(UIBezierPath*)bezierPath;

- (void)addBoundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier fromPoint:(CGPoint)p1 toPoint:(CGPoint)p2;

- (UIBezierPath*)boundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier;

- (void)removeBoundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier;

@property (nonatomic, readonly, copy) NSArray* boundaryIdentifiers;

- (void)removeAllBoundaries;

UICollisionBehavior常见用法

@property (nonatomic, readwrite) BOOL translatesReferenceBoundsIntoBoundary;

是否以参照视图的bounds为边界

 

- (void)setTranslatesReferenceBoundsIntoBoundaryWithInsets:(UIEdgeInsets)insets;

设置参照视图的bounds为边界，并且设置内边距

 

@property (nonatomic, readwrite) UICollisionBehaviorMode collisionMode;

碰撞模式（分为3种，元素碰撞、边界碰撞、全体碰撞）

 

@property (nonatomic, assign, readwrite) id <UICollisionBehaviorDelegate> collisionDelegate;

代理对象（可以监听元素的碰撞过程）

捕捉行为（UISnapBehavior）

简介

可以让物体迅速冲到某个位置（捕捉位置），捕捉到位置之后会带有一定的震动

 

UISnapBehavior的初始化

- (instancetype)initWithItem:(id <UIDynamicItem>)item snapToPoint:(CGPoint)point;

 

UISnapBehavior常见属性

@property (nonatomic, assign) CGFloat damping;

用于减幅、减震（取值范围是0.0 ~ 1.0，值越大，震动幅度越小）

 

UISnapBehavior使用注意

如果要进行连续的捕捉行为，需要先把前面的捕捉行为从物理仿真器中移除

 

代码示例

 

#import "ViewController.h"

 

@interface ViewController ()

 

@property (weak, nonatomic) IBOutlet UISegmentedControl *segment;

 

@property (strong, nonatomic) IBOutlet UIView *blueView;

/**

 *  物理仿真器

 */

@property (nonatomic,strong) UIDynamicAnimator *animator;

 

@end

 

@implementation ViewController

/**

 *  创建一次

 */

- (UIDynamicAnimator *)animator

{

    if (!_animator) {

        // 创建物理仿真器(ReferenceView, 参照视图, 其实就是设置仿真范围)

        _animator = [[UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView:self.view];

    }

    return _animator;

}

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event

{

//    [self testGravity];

//    [self testCollision];

    

//    吸附行为(点哪里吸哪里)

    UITouch *touch = [touches anyObject];

    CGPoint point = [touch locationInView:self.view];

    

    //创建吸附行为

    UISnapBehavior *snap = [[UISnapBehavior alloc] initWithItem:self.blueView snapToPoint:point];

    UISnapBehavior *sna2 = [[UISnapBehavior alloc] initWithItem:self.segment snapToPoint:point];

    //防抖系数（值越小，越抖）

    snap.damping = 0.3;

    

    //要想连续吸附，先删除上一次的吸附行为

    [self.animator removeAllBehaviors];

    //添加行为

    [self.animator addBehavior:snap];

    [self.animator addBehavior:sna2];

 

    

}

/**

 *  重力行为

 */

- (void)testGravity

{

    // 1.创建物理仿真行为 - 重力行为

    UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] init];

    //谁要发生重力行为

    [gravity addItem:self.blueView];

    //重力方向.100,100 和1，1一样，应为它俩确定一个角度

//    gravity.gravityDirection = CGVectorMake(100, 100);

    gravity.magnitude = 10;

    // 100 point/s²

    // 移动的距离 = 1/2 * magnitude * 时间²

    

    //2，添加物理仿真行为到物理仿真器中，开始物理仿真

    [self.animator addBehavior:gravity];

}

/**

 *  碰撞行为

 */

- (void)testCollision

{

    //1、创建 碰撞行为

    UICollisionBehavior *collison = [[UICollisionBehavior alloc] init];

    //谁要放生碰撞行为

    [collison addItem:self.blueView];

    [collison addItem:self.segment];

    

    //碰撞的边界(以物理仿真器的边界为碰撞边界)

//    collison.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;

    

    //自定义边界

    CGFloat width = self.view.frame.size.width;

    //贝赛尔曲线

    UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(0, 0, width, width)];

    //传一个路径，碰撞边界是一个路径

    [collison addBoundaryWithIdentifier:@"circle" forPath:path];

    

    

    //2、创建重力行为

    UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] init];

    gravity.magnitude = 10;

    [gravity addItem:self.blueView];

    

    //3、添加行为

    [self.animator addBehavior:gravity];

    [self.animator addBehavior:collison];

}