UIDynamic学习笔记

iOS UIDynamic

基本概念

iOS7引入了UIDynamic框架，大大简化了物理引擎的使用。UIDynamic里包含3种对象：

• UIDynamicAnimator：代表了整个物理环境
• UIDynamicBehavior：物理行为（比如重力、碰撞等）
• UIDyanmicItem：物理对象接口。UIView和UICollectionViewLayoutAttributes都实现了该接口，所以所有控件都可以添加到物理引擎。

具体用法大致如下：

1. 创建一个UIDynamicAnimator
2. 创建一些UIDynamicBehavior，把一些UIView加到里面（调用addItem:）
3. 把behavior对象加到animator（调用addItem:）
4. 大功告成，简单到另人发指。

基本原理应该是这样的（个人理解）：

1. 创建UIDynamicAnimator时，animator会在内部调用物理引擎，创建物理环境，并以构造函数传入的view作为参照坐标系。
2. animator再将自己添加到main run loop，以确保自己的『帧函数』(以下简称step函数）会在每帧开始处被调用。而step函数的内容就是调用其内的每个behavior的step
3. 每个behavior在step函数内更新每个item的状态

UIDynamicAnimator

主要属性和方法：

• addBehavior:: 添加behavior
• delegate: 委托

UIGravityBehavior

重力效果。
以下代码在屏幕上放置一个小方块，然后在重力下让它往下掉。

lazy var blueView: UIView = {
    let view = UIView()
    view.bounds = CGRect(x: 0, y: 0, width: 100, height: 100)
    view.center = self.view.center
    view.backgroundColor = UIColor.blueColor()
    self.view.addSubview(view)
    return view
}()
lazy var animator: UIDynamicAnimator = {
    let animator = UIDynamicAnimator(referenceView: self.view)
    return animator
}()
lazy var gravity: UIGravityBehavior = {
    let gravity = UIGravityBehavior()
    self.animator.addBehavior(gravity)
    return gravity
}()
lazy var collision: UICollisionBehavior = {
    let collision = UICollisionBehavior()
    collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = true
    self.animator.addBehavior(collision)
    return collision
}()
func testGravity() {
    gravity.addItem(blueView)
}
override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()
    testGravity()
}

UIGravityBehavior基本属性：

• gravityDirection: 重力向量。包含重力方向和大小。默认值为CGVector(dx: 0, dy: 1)
• angle: gravityDirection的方向。向正右时孤度为0。
• magnitude: gravityDirection的大小。默认为1。
  以下代码用pan手势改变gravityDirection，然后再把magnitude重置为1以保持重力大小不变。

func panToApplyGravity(gesture: UIPanGestureRecognizer) {
    let direction = gesture.translationInView(view)
    gravity.gravityDirection = CGVector(dx: direction.x, dy: direction.y)
    gravity.magnitude = 1
}

UICollisionBehavior

碰撞效果。
上面例子里的方块会掉出屏幕，是因为没有东西拦住它。这里添加上碰撞效果，并且把view的bounds设为边界，它就不会跑出去了。

lazy var collision: UICollisionBehavior = {
    let collision = UICollisionBehavior()
    collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = true
    self.animator.addBehavior(collision)
    return collision
}()
func testCollision() {
    gravity.addItem(blueView)
    collision.addItem(blueView)
}

UICollisionBehavior主要属性和方法：

• translatesReferenceBoundsIntoBoundary: 默认为false，设为true时animator的referenceView（也就是创建animator时传进去的view）的bounds就变成边框，物体可以碰撞到它，但无法穿过，它也不会移动。
• setTranslatesReferenceBoundsIntoBoundaryWithInsets: 设置边界的内边距
• addBoundaryWithIdentifier:forPath:函数: 可以添加做生意形状和数量的边框。
• collisionDelegate: 委托

UIAttachmentBehavior

附着效果，使两个点保持固定距离。有两种模式：

1. 使两个物体的中心点（可设置偏移）保持固定距离
2. 使一个物体的中心点（可设置偏移）和一个指定点保持固定距离

主要属性和方法：

• attachedBehaviorType: 模式
• init: 有4种构造函数，很好懂

UISnapBehavior

捕捉效果，类似于用一根弹簧将物体和一个点绑住。主要属性和方法：

• init(item: UIDynamicItem, snapToPoint point: CGPoint): 构造函数。不同于其它behavior，UISnapBehavior不能调用无参构造函数（但是又可以通过编译……运行会抛异常）
• snapPoint: 绑定的点
• damping: 震荡系数，取值0~1，控制弹簧效果。

经个人测试，有如下特性：

• 可以添加多个实例，将同一物体绑定在不同的点上。得到的效果就是几个弹簧的合力。
• 将重力设置得很大的时候（比如50），物体会出现明显的偏移，不能完全附着在指定点上。

UIPushBehavior

施加力量效果。可以是持续的（类似重力）或瞬间的。
主要属性：pushDirection，angle，magnitude，都一目了然，不用说了。

UIDynamicItemBehavior

用于设置物理属性。这个比较通用，可以对物体直接速度或摩擦系数等等。主要属性和方法：

• addAngularVelocity:forItem:: 添加角速度。
  以下代码实现一个旋转的棍子

lazy var stickView: UIView = {
    let view = UIView(frame: CGRect(x: 0, y: 0, width: 100, height: 20))
    view.backgroundColor = UIColor.greenColor()
    self.view.addSubview(view)
    return view
}()
func testAngularVelocity() {
    stickView.center = view.center
    let itemBehavior = UIDynamicItemBehavior(items: [stickView])
    itemBehavior.addAngularVelocity(5, forItem: stickView)
    animator.addBehavior(itemBehavior)
}

• addLinearVelocity:forItem:: 添加线性速度。
• allowsRotation: 是否允许旋转。默认为true。注意: 设为false，碰撞的时候不会旋转，但调用addAngularVelocity:forItem:的话，依然会旋转。
• angularResistance: 角阻力。在上面“旋转的棍子”代码里加一行itemBehavior.angularResistance = 1，可以使旋转逐渐停止。
• density: 密度。影响质量。
• elasticity: 弹性。取值0~1。
• friction: 摩擦力。物体相接触时才会生效。
• resistance: 线性阻力。全局生效。