UIDynamic(物理仿真)-白红宇

UIDynamic(物理仿真)

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发布时间：2019-06-06

本文共 5598 字，大约阅读时间需要 18 分钟。

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
- 如: 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

三大概念

三大概念
1. 物理仿真元素（Dynamic Item）
  - 谁要进行物理仿真？
2. 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
3. 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
1. 注意
  1. 不是任何对象都能做物理仿真元素
  2. 不是任何对象都能进行物理仿真
    1. 哪些对象才能做物理仿真元素
  3. 任何遵守了UIDynamicItem协议的对象
  4. 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
  5. UICollectionViewLayoutAttributes类默认也遵守UIDynamicItem协议

物理仿真行为
1. 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
```
2. 物理仿真行为须知
  1. 上述所有物理仿真行为都继承自UIDynamicBehavior
  2. 所有的UIDynamicBehavior都可以独立进行
  3. 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 
        
          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）

使用步骤

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

Demo

环境准备
1. 创建项目
2. 设置不使用autolayout(这里仅仅是为了简单,物理仿真支持autolayout,在愤怒的小鸟中演示)
3. 设置屏幕的尺寸为5.5 因为Xcode7 默认使用是iPhone6 s Plus
4. 拖入一个View,颜色设置蓝色,大小设置为100,100
5. 连线到控制器中,属性为blueView

让蓝色View执行仿真重力仿真行为,代码如下:

- (void) touchesBegan:(NSSet
          
            *)touches withEvent:(UIEvent *)event    {        //  创建一个物理仿真器,并指定参照系为控制器的View            UIDynamicAnimator *dynamicAnimator = [[UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView:self.view]; // 创建重力仿真行为并指定仿真元素为蓝色的view UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] initWithItems:@[self.blueView]]; // 把仿真行为添加到仿真器中 [dynamicAnimator addBehavior:gravity]; }

点击控制器的View,没有任何反应,这是因为还要没有执行动画物理仿真器就销毁,所以我们需要对物理仿真器有一个强引用懒加载物理仿真器

定义物理仿真器属性

@property (nonatomic, strong) UIDynamicAnimator *dynamicAnimator;

懒加载物理仿真器器

- (UIDynamicAnimator *)dynamicAnimator     {         if (_dynamicAnimator == nil) {             //  创建一个物理仿真器,并指定参照系为控制器的View             _dynamicAnimator = [[UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView:self.view]; } return _dynamicAnimator; }

修改touchesBegan方法

- (void) touchesBegan:(NSSet
              
                *)touches withEvent:(UIEvent *)event{//  创建重力仿真行为并指定仿真元素为蓝色的view  UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] initWithItems:@[self.blueView]]; // 把仿真行为添加到仿真器中 [self.dynamicAnimator addBehavior:gravity]; }

运行,点击控制器View,蓝色View向下运动,然后从下面出去了

如果想让blueView到底部停止还需要添加一个碰撞行为

- (void) touchesBegan:(NSSet
          
            *)touches withEvent:(UIEvent *)event         {         //  创建重力仿真行为并指定仿真元素为blueView             UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] initWithItems:@[self.blueView]]; // 创建一个碰撞的仿真行为并指定仿真元素为blueView UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc] initWithItems:@[self.blueView]]; // 设置仿真边界为碰撞边界 collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES; // 添加碰撞行为到仿真器中 [self.dynamicAnimator addBehavior:collision]; // 把仿真行为添加到仿真器中 [self.dynamicAnimator addBehavior:gravity]; }

在storyboard上添加一个添加一个红色View,在蓝色的View下方,运行程序蓝色的View会从红色的View上方飘过,这是因为此时红色的View并没有添加到仿真器中,如果你希望蓝色的View撞到红色的View那么就需要把红色的View添加到碰撞的仿真行为中 1.红色View的拖线到控制器中,属性名称为redView 2.把红色View添加到碰撞仿真行为中
```
UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc] initWithItems:@[self.blueView,self.redView]];
```
1. 运行程序,点击屏幕,红色的View被推下去了;把红色的View放到蓝色View能砸到其角上的一个位置,测试,会有惊喜发现哦!

添加碰撞边界

添加直线边界

- (void) touchesBegan:(NSSet
            
              *)touches withEvent:(UIEvent *)event     {     //  创建重力仿真行为并指定仿真元素为blueView         UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] initWithItems:@[self.blueView]]; // 创建一个碰撞的仿真行为并指定仿真元素为blueView UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc] initWithItems:@[self.blueView]]; // 设置仿真边界为碰撞边界 collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES; // 添加直线碰撞边界 [collision addBoundaryWithIdentifier:@"line" fromPoint:CGPointMake(0, self.view.frame.size.height * 0.5) toPoint:CGPointMake(self.view.frame.size.width, self.view.frame.size.height)]; // 添加碰撞行为到仿真器中 [self.dynamicAnimator addBehavior:collision]; // 把仿真行为添加到仿真器中 [self.dynamicAnimator addBehavior:gravity]; }

添加一个贝塞尔曲线碰撞边界,把添加直线碰撞边界的代码修改如下代码

//  添加贝塞尔曲线碰撞边界     UIBezierPath *bezierPath = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(0, 0, self.view.frame.size.width, self.view.frame.size.width)]; [collision addBoundaryWithIdentifier:@"bezier" forPath:bezierPath];

重力行为的常见属性

设置重力的角度,默认为M_PI_2(向下),0为右,M_PI向左 //    gravity.angle = 0;   设置重力的大小,默认是1 //    gravity.magnitude = 2; // 设置重力向量,(0,0) -> (1,1) 之间的连线,大小为:根号2 gravity.gravityDirection = CGVectorMake(1, 1);

捕获行为

//  相同类型仿真行为只能添加到仿真器一次,所以在添加仿真行为之前,移除之前添加仿真行为     [self.dynamicAnimator removeAllBehaviors]; //  获取描述用户点击的对象     UITouch *touch = [touches anyObject]; // 获取用户点击的位置 CGPoint loc = [touch locationInView:self.view]; // 创建一个捕获行为 UISnapBehavior *snap = [[UISnapBehavior alloc] initWithItem:self.blueView snapToPoint:loc]; // 设置减震效果,取值范围为 0.0 to 1.0. 0表示最小减震效果,也就是振幅最大 snap.damping = 0; // 把捕获行为添加到仿真器中 [self.dynamicAnimator addBehavior:snap];