iOS開發之UIDynamic

1、概述

什麼是UIDynamic？

UIDynamic是從iOS 7開始引入的一種新技術，隸屬於UIKit框架。

能夠認爲是一種物理引擎，能模擬和仿真現實生活中的物理現象。好比：重力、彈性碰撞等現象。

物理引擎的價值：

（1）普遍用於遊戲開發，經典成功案例是「憤怒的小鳥」

（2）讓開發人員能夠在遠離物理學公式的狀況下，實現炫酷的物理仿真效果

（3）提升了遊戲開發效率，產生更多優秀好玩的物理仿真遊戲

知名的2D物理引擎：

Box2d

Chipmunk

2、使用步驟

要想使用UIDynamic來實現物理仿真效果，大體的步驟以下：

第一步：建立一個物理仿真器（順便設置仿真範圍）。

第二步：建立相應的物理仿真行爲（順便添加物理仿真元素）。

第三步:將物理仿真行爲添加到物理仿真器中 à 開始仿真。

3、三大概念

物理仿真元素（Dynamic Item）

誰要進行物理仿真？

注意：

（1）不是任何對象都能作物理仿真元素

（2）不是任何對象都能進行物理仿真

這些對象才能作物理仿真元素：

（1）任何遵照了UIDynamicItem協議的對象

（2）UIView默認已經遵照了UIDynamicItem協議，所以任何UI控件都能作物理仿真

（3）UICollectionViewLayoutAttributes類默認也遵照UIDynamicItem協議

物理仿真行爲（Dynamic Behavior）

執行怎樣的物理仿真效果？怎樣的動畫效果？

UIDynamic提供瞭如下幾種物理仿真行爲：

UIGravityBehavior：重力行爲

UICollisionBehavior：碰撞行爲

UISnapBehavior：捕捉行爲

UIPushBehavior：推進行爲

UIAttachmentBehavior：附着行爲

UIDynamicItemBehavior：動力元素行爲

物理仿真行爲須知：

（1）上述全部物理仿真行爲都繼承自UIDynamicBehavior

（2）全部的UIDynamicBehavior均可以獨立進行

（3）組合使用多種行爲時，能夠實現一些比較複雜的效果

物理仿真器（Dynamic Animator）

讓物理仿真元素執行具體的物理仿真行爲

物理仿真器須知：

（1）它可讓物理仿真元素執行物理仿真行爲

（2）它是UIDynamicAnimator類型的對象

UIDynamicAnimator的初始化：

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

view參數：是一個參照視圖，表示物理仿真的範圍

UIDynamicAnimator的常見方法：

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

添加1個物理仿真行爲

 

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

移除1個物理仿真行爲

 

- (void)removeAllBehaviors;

移除以前添加過的全部物理仿真行爲

UIDynamicAnimator的常見屬性：

@property (nonatomic, readonly) UIView* referenceView;

參照視圖

 

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

添加到物理仿真器中的全部物理仿真行爲

 

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

是否正在進行物理仿真

 

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

代理對象（能監聽物理仿真器的仿真過程，好比開始和結束）

4、重力行爲（UIGravityAnimator）

簡介：

給定重力方向、加速度，讓物體朝着重力方向掉落

UIGravityBehavior的初始化：

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

item參數 ：裏面存放着物理仿真元素

UIGravityBehavior常見方法：

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

添加1個物理仿真元素

 

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

移除1個物理仿真元素

UIGravityBehavior常見屬性

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

添加到重力行爲中的全部物理仿真元素

 

@property (readwrite, nonatomic) CGVector gravityDirection;

重力方向（是一個二維向量）

 

@property (readwrite, nonatomic) CGFloat angle;

重力方向（是一個角度，以x軸正方向爲0°，順時針正數，逆時針負數）

 

@property (readwrite, nonatomic) CGFloat magnitude;

量級（用來控制加速度，1.0表明加速度是1000 points /second²）

例如，使一個UIImageView往下落效果

設置成員屬性：

@property (nonatomic, strong) UIDynamicAnimator *animator;

//第一步：建立一個物理仿真器（順便設置仿真範圍）。
self.animator =
[[UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView:self.view];
//第二步：建立相應的物理仿真行爲（順便添加物理仿真元素）。
UIGravityBehavior *gravity =
[[UIGravityBehavior alloc] initWithItems:@[self.blueView]];
//第三步:將物理仿真行爲添加到物理仿真器中 à 開始仿真。
[self.animator addBehavior:gravity];
還能夠將碰撞行爲與上面重力行爲合成一個動畫，實現UIImageView落到屏幕最下邊時加一個彈跳效果：
//建立物理仿真行爲--->重力行爲(items: 物理仿真元素)
UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] initWithItems:@[self.blueView]];
   
//碰撞檢測行爲
UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc] initWithItems:@[self.blueView]];//能夠添加多個，好比@[self.blueView，self.blueView2, self.blueView3]
// 讓參照視圖的bounds成爲碰撞檢測的邊框
collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;
   
//添加 物理仿真行爲 到 物理仿真器
[self.animator addBehavior:gravity];
[self.animator addBehavior:collision];

重點知識點：

若是讓你直接寫，你或許會這樣寫：

UIDynamicAnimator  *animator =

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

UIGravityBehavior *gravity =

[[UIGravityBehavior alloc] initWithItems:@[self.blueView]];

[animator addBehavior:gravity];

上面代碼不會實現預料效果，由於執行完上面代碼後animator會當即被銷燬，來不及實現動畫效果物理仿真器對象就被銷燬了。這就是上面爲何把仿真器設置爲成員屬性的緣由。這是個重要知識點，在其餘方面也會常常遇到。

5、碰撞行爲（UICollisionBehavior）

簡介：

（1）可讓物體之間實現碰撞效果

（2）能夠經過添加邊界（boundary），讓物理碰撞侷限在某個空間中

UICollisionBehavior邊界相關的方法：

- (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常見用法：

@property (nonatomic, readwrite) BOOL translatesReferenceBoundsIntoBoundary;

是否以參照視圖的bounds爲邊界

 

- (void)setTranslatesReferenceBoundsIntoBoundaryWithInsets:

(UIEdgeInsets)insets;

設置參照視圖的bounds爲邊界，而且設置內邊距

 

@property (nonatomic, readwrite) UICollisionBehaviorMode collisionMode;

碰撞模式（分爲3種，元素碰撞、邊界碰撞、全體碰撞）

 

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

代理對象（能夠監聽元素的碰撞過程）

6、捕捉行爲（UISnapBehavior）

簡介：

可讓物體迅速衝到某個位置（捕捉位置），捕捉到位置以後會帶有必定的震動

UISnapBehavior的初始化：

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

(CGPoint)point;

UISnapBehavior常見屬性：

@property (nonatomic, assign) CGFloat damping;

用於減幅、減震（取值範圍是0.0 ~ 1.0，值越大，震動幅度越小）

UISnapBehavior使用注意：

若是要進行連續的捕捉行爲，須要先把前面的捕捉行爲從物理仿真器中移除