CATiledLayer 有些時候你可能需要繪製一個很大的圖片,常見的例子就是一個高像素的照片或者是地球錶面的詳細地圖。iOS應用通暢運行在記憶體受限的設備上,所以讀取整個圖片到記憶體中是不明智的。載入大圖可能會相當地慢,那些對你看上去比較方便的做法(在主線程調用UIImage的-imageNamed: ...
CATiledLayer
有些時候你可能需要繪製一個很大的圖片,常見的例子就是一個高像素的照片或者是地球錶面的詳細地圖。iOS應用通暢運行在記憶體受限的設備上,所以讀取整個圖片到記憶體中是不明智的。載入大圖可能會相當地慢,那些對你看上去比較方便的做法(在主線程調用UIImage
的-imageNamed:
方法或者-imageWithContentsOfFile:
方法)將會阻塞你的用戶界面,至少會引起動畫卡頓現象。
能高效繪製在iOS上的圖片也有一個大小限制。所有顯示在屏幕上的圖片最終都會被轉化為OpenGL紋理,同時OpenGL有一個最大的紋理尺寸(通常是20482048,或40964096,這個取決於設備型號)。如果你想在單個紋理中顯示一個比這大的圖,即便圖片已經存在於記憶體中了,你仍然會遇到很大的性能問題,因為Core Animation強制用CPU處理圖片而不是更快的GPU(見第12章『速度的曲調』,和第13章『高效繪圖』,它更加詳細地解釋了軟體繪製和硬體繪製)。
CATiledLayer
為載入大圖造成的性能問題提供了一個解決方案:將大圖分解成小片然後將他們單獨按需載入。讓我們用實驗來證明一下。
小片裁剪
這個示例中,我們將會從一個2048*2048解析度的雪人圖片入手。為了能夠從CATiledLayer
中獲益,我們需要把這個圖片裁切成許多小一些的圖片。你可以通過代碼來完成這件事情,但是如果你在運行時讀入整個圖片並裁切,那CATiledLayer
這些所有的性能優點就損失殆盡了。理想情況下來說,最好能夠逐個步驟來實現。
清單6.11 演示了一個簡單的Mac OS命令行程式,它用CATiledLayer
將一個圖片裁剪成小圖並存儲到不同的文件中。
清單6.11 裁剪圖片成小圖的終端程式
1 #import 2 3 int main(int argc, const char * argv[]) 4 { 5 @autoreleasepool{ 6 //handle incorrect arguments 7 if (argc < 2) { 8 NSLog(@"TileCutter arguments: inputfile"); 9 return 0; 10 } 11 12 //input file 13 NSString *inputFile = [NSString stringWithCString:argv[1] encoding:NSUTF8StringEncoding]; 14 15 //tile size 16 CGFloat tileSize = 256; //output path 17 NSString *outputPath = [inputFile stringByDeletingPathExtension]; 18 19 //load image 20 NSImage *image = [[NSImage alloc] initWithContentsOfFile:inputFile]; 21 NSSize size = [image size]; 22 NSArray *representations = [image representations]; 23 if ([representations count]){ 24 NSBitmapImageRep *representation = representations[0]; 25 size.width = [representation pixelsWide]; 26 size.height = [representation pixelsHigh]; 27 } 28 NSRect rect = NSMakeRect(0.0, 0.0, size.width, size.height); 29 CGImageRef imageRef = [image CGImageForProposedRect:&rect context:NULL hints:nil]; 30 31 //calculate rows and columns 32 NSInteger rows = ceil(size.height / tileSize); 33 NSInteger cols = ceil(size.width / tileSize); 34 35 //generate tiles 36 for (int y = 0; y < rows; ++y) { 37 for (int x = 0; x < cols; ++x) { 38 //extract tile image 39 CGRect tileRect = CGRectMake(x*tileSize, y*tileSize, tileSize, tileSize); 40 CGImageRef tileImage = CGImageCreateWithImageInRect(imageRef, tileRect); 41 42 //convert to jpeg data 43 NSBitmapImageRep *imageRep = [[NSBitmapImageRep alloc] initWithCGImage:tileImage]; 44 NSData *data = [imageRep representationUsingType: NSJPEGFileType properties:nil]; 45 CGImageRelease(tileImage); 46 47 //save file 48 NSString *path = [outputPath stringByAppendingFormat: @"_%02i_%02i.jpg", x, y]; 49 [data writeToFile:path atomically:NO]; 50 } 51 } 52 } 53 return 0; 54 }View Code
這個程式將20482048解析度的雪人圖案裁剪成了64個不同的256256的小圖。(256*256是CATiledLayer
的預設小圖大小,預設大小可以通過tileSize
屬性更改)。程式接受一個圖片路徑作為命令行的第一個參數。我們可以在編譯的scheme將路徑參數硬編碼然後就可以在Xcode中運行了,但是以後作用在另一個圖片上就不方便了。所以,我們編譯了這個程式並把它保存到敏感的地方,然後從終端調用,如下麵所示:
1 > path/to/TileCutterApp path/to/Snowman.jpg
The app is very basic, but could easily be extended to support additional arguments such as tile size, or to export images in formats other than JPEG. The result of running it is a sequence of 64 new images, named as follows:
這個程式相當基礎,但是能夠輕易地擴展支持額外的參數比如小圖大小,或者導出格式等等。運行結果是64個新圖的序列,如下麵命名:
Snowman_00_00.jpg Snowman_00_01.jpg Snowman_00_02.jpg ... Snowman_07_07.jpg
既然我們有了裁切後的小圖,我們就要讓iOS程式用到他們。CATiledLayer
很好地和UIScrollView
集成在一起。除了設置圖層和滑動視圖邊界以適配整個圖片大小,我們真正要做的就是實現-drawLayer:inContext:
方法,當需要載入新的小圖時,CATiledLayer
就會調用到這個方法。
清單6.12演示了代碼。圖6.12是代碼運行結果。
清單6.12 一個簡單的滾動CATiledLayer
實現
1 #import "ViewController.h" 2 #import 3 4 @interface ViewController () 5 6 @property (nonatomic, weak) IBOutlet UIScrollView *scrollView; 7 8 @end 9 10 @implementation ViewController 11 12 - (void)viewDidLoad 13 { 14 [super viewDidLoad]; 15 //add the tiled layer 16 CATiledLayer *tileLayer = [CATiledLayer layer]; 17 tileLayer.frame = CGRectMake(0, 0, 2048, 2048); 18 tileLayer.delegate = self; [self.scrollView.layer addSublayer:tileLayer]; 19 20 //configure the scroll view 21 self.scrollView.contentSize = tileLayer.frame.size; 22 23 //draw layer 24 [tileLayer setNeedsDisplay]; 25 } 26 27 - (void)drawLayer:(CATiledLayer *)layer inContext:(CGContextRef)ctx 28 { 29 //determine tile coordinate 30 CGRect bounds = CGContextGetClipBoundingBox(ctx); 31 NSInteger x = floor(bounds.origin.x / layer.tileSize.width); 32 NSInteger y = floor(bounds.origin.y / layer.tileSize.height); 33 34 //load tile image 35 NSString *imageName = [NSString stringWithFormat: @"Snowman_%02i_%02i", x, y]; 36 NSString *imagePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:imageName ofType:@"jpg"]; 37 UIImage *tileImage = [UIImage imageWithContentsOfFile:imagePath]; 38 39 //draw tile 40 UIGraphicsPushContext(ctx); 41 [tileImage drawInRect:bounds]; 42 UIGraphicsPopContext(); 43 } 44 @endView Code
圖6.12 用UIScrollView
滾動CATiledLayer
當你滑動這個圖片,你會發現當CATiledLayer
載入小圖的時候,他們會淡入到界面中。這是CATiledLayer
的預設行為。(你可能已經在iOS 6之前的蘋果地圖程式中見過這個效果)你可以用fadeDuration
屬性改變淡入時長或直接禁用掉。CATiledLayer
(不同於大部分的UIKit
和Core Animation方法)支持多線程繪製,-drawLayer:inContext:
方法可以在多個線程中同時地併發調用,所以請小心謹慎地確保你在這個方法中實現的繪製代碼是線程安全的。
Retina小圖
你也許已經註意到了這些小圖並不是以Retina的解析度顯示的。為了以屏幕的原生解析度來渲染CATiledLayer
,我們需要設置圖層的contentsScale
來匹配UIScreen
的scale
屬性:
1 tileLayer.contentsScale = [UIScreen mainScreen].scale;
有趣的是,tileSize
是以像素為單位,而不是點,所以增大了contentsScale
就自動有了預設的小圖尺寸(現在它是128128的點而不是256256).所以,我們不需要手工更新小圖的尺寸或是在Retina解析度下指定一個不同的小圖。我們需要做的是適應小圖渲染代碼以對應安排scale
的變化,然而:
1 //determine tile coordinate 2 CGRect bounds = CGContextGetClipBoundingBox(ctx); 3 CGFloat scale = [UIScreen mainScreen].scale; 4 NSInteger x = floor(bounds.origin.x / layer.tileSize.width * scale); 5 NSInteger y = floor(bounds.origin.y / layer.tileSize.height * scale);
通過這個方法糾正scale
也意味著我們的雪人圖將以一半的大小渲染在Retina設備上(總尺寸是10241024,而不是20482048)。這個通常都不會影響到用CATiledLayer
正常顯示的圖片類型(比如照片和地圖,他們在設計上就是要支持放大縮小,能夠在不同的縮放條件下顯示),但是也需要在心裡明白。