Текст книги "iOS. Приемы программирования"

См. также

Раздел 2.1.

2.3. Анимирование компонентов пользовательского интерфейса с помощью толчков

Постановка задачи

Требуется визуально перебрасывать виды с одного места на экране на другое.

Решение

Инициализируйте объект поведения типа UIPushBehavior с помощью относящегося к нему метода initWithItems: mode: и передайте ему значение UIPushBehaviorModeContinuous. Как только будете готовы толкать элементы под углом, вызовите для толчка метод setAngle:. Этот метод задает угол (в радианах) для данного поведения. Затем потребуется установить магнитуду, то есть силу толчка. Эта величина задается с помощью относящегося к толчку поведения setMagnitude:. Магнитуда рассчитывается следующим образом: магнитуда величиной 1 точка соответствует ускорению 100 точек/с2, прилагаемому к целевым видам.

Обсуждение

Толчки, прилагаемые к экранным элементам, очень полезны – особенно толчки, вызывающие непрерывное движение. Допустим, вы разрабатываете приложение-фотоальбом для iPad. В верхней части экрана создали три слайда, каждый из которых соответствует странице альбома, созданной пользователем. В нижней части экрана располагаются различные картинки, которые пользователь может перетаскивать и раскладывать на страницах. Один из способов, позволяющих реализовать для пользователя такую возможность, – добавление к опорному виду регистратора жестов касания (tap gesture recognizer), создание которого рассмотрено в разделе 10.5. Этот регистратор обеспечивает отслеживание пользовательских жестов касания и позволяет перемещать изображения на целевой слайд. Процесс выглядит как перетаскивание. Другой, пожалуй, более оптимальный способ решения этой задачи – использование толчкового поведения, которое разработчики Apple включили в UIKit.

Толчковое поведение относится к типу UIPushBehavior и обладает магнитудой и углом. Угол измеряется в радианах, а магнитуда в 1 точку приводит к ускорению движения, равному 100 точек/с2. Толчковые поведения создаются точно так же, как и любые другие: сначала их необходимо инициализировать, а потом добавить к аниматору типа UIDynamicAnimator.

В этом примере мы собираемся создать вид и поместить его в центре более крупного вида контроллера. Мы подключим к аниматору поведение столкновений, благодаря чему маленький вид не будет вылетать за пределы большого вида (с контроллером). О том, как работать со столкновениями, мы поговорили в разделе 2.2. Затем добавим регистратор жестов касания (см. раздел 10.5) к контроллеру вида. Этот регистратор будет уведомлять нас о каждом жесте касания, произошедшем на экране.

Когда касание будет зарегистрировано, рассчитаем угол между точкой касания и центром маленького квадратного вида. Так мы получим угол, выраженный в радианах, под которым сможем толкнуть этот квадратный вид. Затем рассчитаем расстояние между точкой касания и центром маленького вида, полученное значение используем в качестве магнитуды толчка. Таким образом, магнитуда будет тем больше, чем дальше от центра квадратного вида находится точка касания.

В данном разделе предполагается, что читатель понимает основы тригонометрии. Но даже если вы с ними не знакомы – ничего страшного, поскольку для работы потребуются лишь те формулы, которые я описываю в примерах кода к этому разделу. На рис. 2.2 показано, как вычисляется угол между двумя точками. Итак, я надеюсь, что объяснение получится достаточно подробным, чтобы вы могли написать собственное решение данной проблемы.

Рис. 2.2. Расчет угла между двумя точками

Итак, начнем с определения всех важных свойств нашего контроллера вида:

#import «ViewController.h»

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) UIView *squareView;

@property (nonatomic, strong) UIDynamicAnimator *animator;

@property (nonatomic, strong) UIPushBehavior *pushBehavior;

@end

@implementation ViewController

<# Остальной ваш код находится здесь #>

В этом примере мы добавим к аниматору поведение столкновения и толчковое поведение. Толчковое поведение добавляется к классу в качестве свойства, а поведение столкновений – просто как локальная переменная. Дело в том, что, как только мы добавим к аниматору поведение столкновения, именно аниматор будет вычислять все столкновения с границами опорного вида и нам больше не придется ссылаться на это поведение столкновений. Однако если говорить о толчковом поведении, то при обработке касаний придется обновлять это толчковое поведение, чтобы графический элемент подталкивался к точке касания. Вот почему нам требуется связь касания с толчковым поведением, но не требуется такая связь со столкновениями.

Далее напишем метод, создающий маленький квадратный вид и помещающий его в центре большого вида с контроллером:

– (void) createSmallSquareView{

self.squareView =

[[UIView alloc] initWithFrame:

CGRectMake(0.0f, 0.0f, 80.0f, 80.0f)];

self.squareView.backgroundColor = [UIColor greenColor];

self.squareView.center = self.view.center;

[self.view addSubview: self.squareView];

}

Затем применим регистратор жестов касания, чтобы обнаруживать прикосновения к виду с контроллером:

– (void) createGestureRecognizer{

UITapGestureRecognizer *tapGestureRecognizer =

[[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget: self

action:@selector(handleTap:)];

[self.view addGestureRecognizer: tapGestureRecognizer];

}

Эти методы выполняют за нас всю необходимую работу. Позже, когда вид отобразится на экране, мы будем вызывать эти методы и они будут действовать.

И не забудем написать метод, который будет задавать поведение столкновения и толчковое поведение:

– (void) createAnimatorAndBehaviors{

self.animator = [[UIDynamicAnimator alloc]

initWithReferenceView: self.view];

/* Создаем обнаружение столкновений */

UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc]

initWithItems:@[self.squareView]];

collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;

self.pushBehavior = [[UIPushBehavior alloc]

initWithItems:@[self.squareView]

mode: UIPushBehaviorModeContinuous];

[self.animator addBehavior: collision];

[self.animator addBehavior: self.pushBehavior];

}

Подробнее о поведении столкновений рассказано в разделе 2.2. Как только мы запрограммируем все эти методы, нам понадобится вызывать их, когда вид появится на экране:

– (void)viewDidAppear:(BOOL)animated{

[super viewDidAppear: animated];

[self createGestureRecognizer];

[self createSmallSquareView];

[self createAnimatorAndBehaviors];

}

Отлично. Теперь, взглянув на файл реализации метода createGestureRecognizer, вы увидите, что мы устанавливаем регистратор жестов касаний в методе контроллера вида – этот метод называется handleTap:. В методе handleTap: вычисляем расстояние между центральной точкой маленького квадратного вида и той точкой опорного вида, до которой дотронулся пользователь. В результате имеем магнитуду силы толчка. Кроме того, рассчитаем угол между центром маленького квадратного вида и точкой касания, чтобы определить угол толчка:

– (void) handleTap:(UITapGestureRecognizer *)paramTap{

/* Получаем угол между центральной точкой квадратного вида и точкой касания */

CGPoint tapPoint = [paramTap locationInView: self.view];

CGPoint squareViewCenterPoint = self.squareView.center;

/* Вычисляем угол между центральной точкой квадратного вида и точкой касания, чтобы определить угол толчка

Формула для определения угла между двумя точками:

arc tangent 2((p1.x – p2.x), (p1.y – p2.y)) */

CGFloat deltaX = tapPoint.x – squareViewCenterPoint.x;

CGFloat deltaY = tapPoint.y – squareViewCenterPoint.y;

CGFloat angle = atan2(deltaY, deltaX);

[self.pushBehavior setAngle: angle];

/* Используем расстояние между точкой касания и центром квадратного вида для вычисления магнитуды толчка

Формула определения расстояния:

Квадратный корень из ((p1.x – p2.x)^2 + (p1.y – p2.y)^2) */

CGFloat distanceBetweenPoints =

sqrt(pow(tapPoint.x – squareViewCenterPoint.x, 2.0) +

pow(tapPoint.y – squareViewCenterPoint.y, 2.0));

[self.pushBehavior setMagnitude: distanceBetweenPoints / 200.0f];

}

Не буду чрезмерно углубляться в тригонометрию, но в этом коде используется простая формула, изучаемая в школьном курсе. По этой формуле рассчитывается угол в радианах между двумя точками. Также применяется теорема Пифагора, позволяющая узнать расстояние между двумя точками. Эти формулы вы найдете, взглянув на комментарии, которые я оставил в коде. Если же хотите подробнее разобраться с такими понятиями, как углы и радианы, рекомендую проштудировать учебник по тригонометрии.

Теперь, запустив приложение, вы сначала увидите маленький зеленый квадрат в центре экрана. Дотроньтесь до экрана в любой точке поля, окружающего квадрат (белое пространство), чтобы зеленый квадрат (вид) стал двигаться. В данном примере я беру расстояние между точкой касания и центром квадрата и делю его на 200, чтобы получить реалистичную магнитуду толчка, но вы в данном примере можете увеличить ускорение, выбрав, скажем, значение 100, а не 200. Всегда лучше экспериментировать с разными числовыми значениями, чтобы подобрать оптимальный вариант для вашего приложения.

См. также

Раздел 2.2.

2.4. Прикрепление нескольких динамических элементов друг к другу

Постановка задачи

Требуется прикреплять друг к другу динамические элементы, например виды, так, чтобы движения одного вида автоматически приводили в движение второй. В качестве альтернативы можно прикреплять динамический элемент к точке привязки, чтобы при движении этой точки (в результате действий приложения или пользователя) этот элемент автоматически перемещался вместе с ней.

Решение

Инстанцируйте поведение прикрепления, относящееся к типу UIAttachmentBehavior, с помощью метода экземпляра initWithItem: point: attachedToAnchor: этого класса. Добавьте это поведение к аниматору (см. раздел 2.0), отвечающему за динамику и физику движения.

Обсуждение

На первый взгляд поведение прикрепления может показаться непонятным. Оно сводится к следующему: вы можете задать на экране точку привязки, а затем заставить точку следовать за этой привязкой. Но я хотел бы обсудить эту возможность подробнее.

Допустим, у вас на столе лежит большая фотография. Если вы поставите указательный палец в верхний правый угол фотографии и начнете совершать им вращательные движения, то фотография, возможно, также будет вертеться на столе вместе с вашим пальцем. Такое же реалистичное поведение вы можете создать и в iOS, воспользовавшись поведением прикрепления из UIKit.

В этом примере мы собираемся создать такой эффект, который продемонстрирован на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Именно такого эффекта мы хотим добиться в данном разделе с помощью поведения прикрепления

Как видите, на экране находятся три вида. Основной вид расположен в центре, в правом верхнем углу этого вида есть еще один вид, более мелкий. Маленький вид – это и есть тот элемент, который будет следовать за точкой привязки, по принципу, который я описал в примере с фотографией. Наконец, необходимо отметить, что точка привязки в данном примере будет перемещаться по экрану под действием жеста панорамирования и регистратора соответствующих жестов (см. раздел 10.3). Затем в результате таких движений станет двигаться большой вид, расположенный в центре экрана. Итак, начнем с определения необходимых свойств контроллера вида:

#import «ViewController.h»

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) UIView *squareView;

@property (nonatomic, strong) UIView *squareViewAnchorView;

@property (nonatomic, strong) UIView *anchorView;

@property (nonatomic, strong) UIDynamicAnimator *animator;

@property (nonatomic, strong) UIAttachmentBehavior *attachmentBehavior;

@end

@implementation ViewController

<# Оставшаяся часть кода контроллера вида находится здесь #>

Далее нам потребуется создать маленький квадратный вид. Но на этот раз мы поместим внутрь него еще один вид. Маленький вид, который будет располагаться в правом верхнем углу родительского вида, мы фактически соединим с точкой привязки поведения прикрепления, как было показано в примере с фотографией:

– (void) createSmallSquareView{

self.squareView =

[[UIView alloc] initWithFrame:

CGRectMake(0.0f, 0.0f, 80.0f, 80.0f)];

self.squareView.backgroundColor = [UIColor greenColor];

self.squareView.center = self.view.center;

self.squareViewAnchorView = [[UIView alloc] initWithFrame:

CGRectMake(60.0f, 0.0f, 20.0f, 20.0f)];

self.squareViewAnchorView.backgroundColor = [UIColor brownColor];

[self.squareView addSubview: self.squareViewAnchorView];

[self.view addSubview: self.squareView];

}

Далее создадим вид с точкой привязки:

– (void) createAnchorView{

self.anchorView = [[UIView alloc] initWithFrame:

CGRectMake(120.0f, 120.0f, 20.0f, 20.0f)];

self.anchorView.backgroundColor = [UIColor redColor];

[self.view addSubview: self.anchorView];

}

После этого потребуется создать регистратор жестов панорамирования и аниматор, как мы уже делали в предыдущих разделах этой главы:

– (void) createGestureRecognizer{

UIPanGestureRecognizer *panGestureRecognizer =

[[UIPanGestureRecognizer alloc] initWithTarget: self

action:@selector(handlePan:)];

[self.view addGestureRecognizer: panGestureRecognizer];

}

– (void) createAnimatorAndBehaviors{

self.animator = [[UIDynamicAnimator alloc]

initWithReferenceView: self.view];

/* Создаем распознавание столкновений */

UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc]

initWithItems:@[self.squareView]];

collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;

self.attachmentBehavior = [[UIAttachmentBehavior alloc]

initWithItem: self.squareView

point: self.squareViewAnchorView.center

attachedToAnchor: self.anchorView.center];

[self.animator addBehavior: collision];

[self.animator addBehavior: self.attachmentBehavior];

}

– (void)viewDidAppear:(BOOL)animated{

[super viewDidAppear: animated];

[self createGestureRecognizer];

[self createSmallSquareView];

[self createAnchorView];

[self createAnimatorAndBehaviors];

}

Как видите, мы реализуем поведение привязки с помощью его метода экземпляра initWithItem: point: attachedToAnchor:. Этот метод принимает следующие параметры:

• initWithItem – динамический элемент (в нашем примере – вид), который должен быть подключен к точке привязки;

• point – точка внутри динамического элемента, которая должна быть соединена с точкой привязки. В данном поведении центральная точка элемента используется для установки соединения с точкой привязки. Но вы можете изменить этот параметр, присвоив ему другое значение;

• attachedToAnchor – сама точка привязки, измеряемая как значение CGPoint.

Теперь, когда мы соединили верхний правый угол квадратного вида с точкой привязки (представленной как вид точки привязки), необходимо продемонстрировать, что, двигая точку привязки, мы опосредованно будем двигать и квадратный вид. Вернемся к методу createGestureRecognizer, написанному ранее. Там мы задействовали регистратор жестов касания, который будет отслеживать движение пальца пользователя по экрану. Мы решили обрабатывать регистратор жестов в методе handlePan: вида и реализуем этот метод так:

(void) handlePan:(UIPanGestureRecognizer *)paramPan{

CGPoint tapPoint = [paramPan locationInView: self.view];

[self.attachmentBehavior setAnchorPoint: tapPoint];

self.anchorView.center = tapPoint;

}

Здесь мы обнаруживаем в нашем виде движущуюся точку, а потом перемещаем в нее точку привязки. После того как мы это сделаем, произойдет прикрепление и мы сможем двигать также маленький квадрат.

См. также

Разделы 2.0 и 10.3.

2.5. Добавление эффекта динамического зацепления к компонентам пользовательского интерфейса

Постановка задачи

С помощью анимации вы хотите прикрепить определенный вид, находящийся в вашем пользовательском интерфейсе, к конкретному месту на экране. При этом должна проявляться эластичность, напоминающая реальный эффект защелкивания. Таким образом, когда элемент пользовательского интерфейса прикрепляется к определенной точке экрана, пользователь ощущает, что этот элемент обладает встроенной эластичностью.

Решение

Инстанцируйте объект типа UISnapBehavior и добавьте его к аниматору типа UIDynamicAnimator.

Обсуждение

Чтобы по-настоящему понять, как работает динамика зацепления, представим себе небольшое количество желе, смазанное маслом и лежащее на очень гладком столе. К желе прикреплена струна. Представляю, насколько странным вам это кажется. Но следите за мыслью. Допустим, я стою возле стола и тяну за струну, чтобы желе переместилось из исходной точки на столе в другую, выбранную вами. Поскольку желе со всех сторон покрыто маслом, оно будет плавно двигаться в этом направлении. Но раз это желе, оно, оказавшись в выбранной вами точке, еще некоторое время будет колыхаться. Именно такое поведение реализуется с помощью класса UISnapBehavior.

Один из способов практического применения такого эффекта заключается в следующем: если у вас есть приложение, на экране с которым расположено несколько видов, то, возможно, вы захотите предоставить пользователю возможность передвигать эти виды по экрану по своему желанию и самостоятельно настраивать компоновку интерфейса. Эту задачу вполне можно решить с помощью приемов, описанных в разделе 2.3, но такой вариант получится слишком негибким. Вообще техники из раздела 2.3 предназначены для решения иных задач. В этом разделе у нас есть экран, и мы добиваемся того, чтобы пользователь мог прикоснуться к любому виду на экране и переместить его. Но потом мы зацепим этот вид, ассоциировав его с точкой, в которой произошло касание.

В данном рецепте мы собираемся создать маленький вид в центре основного вида контроллера, а потом прикрепить регистратор жестов касания (см. раздел 10.5) к виду с контроллером. Всякий раз, когда пользователь прикасается к экрану в какой-то точке, мы будем зацеплять за эту точку маленький квадратный вид. Итак, приступим к определению необходимых свойств вида с контроллером:

#import «ViewController.h»

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) UIView *squareView;

@property (nonatomic, strong) UIDynamicAnimator *animator;

@property (nonatomic, strong) UISnapBehavior *snapBehavior;

@end

@implementation ViewController

<# Остальной ваш код находится здесь #>

Далее напишем метод, который будет создавать регистратор жестов касания:

– (void) createGestureRecognizer{

UITapGestureRecognizer *tap = [[UITapGestureRecognizer alloc]

initWithTarget: self

action:@selector(handleTap:)];

[self.view addGestureRecognizer: tap];

}

Как и в предыдущих разделах, нам также понадобится создать маленький вид в центре экрана. Я выбрал для этой цели именно центр, но вы можете использовать в таком качестве другую точку. Этот вид мы будем сцеплять с теми точками экрана, к которым прикоснется пользователь. Итак, вот метод для создания этого вида:

– (void) createSmallSquareView{

self.squareView =

[[UIView alloc] initWithFrame:

CGRectMake(0.0f, 0.0f, 80.0f, 80.0f)];

self.squareView.backgroundColor = [UIColor greenColor];

self.squareView.center = self.view.center;

[self.view addSubview: self.squareView];

}

Переходим к созданию аниматора (см. раздел 2.0), после чего прикрепляем к нему поведение зацепления. Инициализируем поведение зацепления типа UISnapBehavior с помощью метода initWithItem: snapToPoint:. Этот метод принимает два параметра:

• initWithItem – динамический элемент (в данном случае наш вид), к которому должно применяться поведение зацепления. Как и другие динамические поведения пользовательского интерфейса, этот элемент должен соответствовать протоколу UIDynamicItem. Все экземпляры UIView по умолчанию соответствуют этому протоколу, поэтому все нормально;

• snapToPoint – точка опорного вида (см. раздел 2.0), за которую должен зацепляться динамический элемент.

Следует сделать одно важное замечание о таком зацеплении: чтобы оно работало с конкретным элементом, к аниматору уже должен быть добавлен как минимум один экземпляр зацепления для этого элемента – кроме того экземпляра, который удерживает элемент на текущей позиции. После этого все последующие зацепления будут работать правильно. Позвольте это продемонстрировать. Сейчас мы реализуем метод, который будет создавать поведение зацепления и аниматор, а потом добавлять это поведение к аниматору:

– (void) createAnimatorAndBehaviors{

self.animator = [[UIDynamicAnimator alloc]

initWithReferenceView: self.view];

/* Создаем обнаружение столкновений */

UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc]

initWithItems:@[self.squareView]];

collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;

[self.animator addBehavior: collision];

/* Пока зацепляем квадратный вид с его актуальным центром */

self.snapBehavior = [[UISnapBehavior alloc]

initWithItem: self.squareView

snapToPoint: self.squareView.center];

self.snapBehavior.damping = 0.5f; /* Medium oscillation */

[self.animator addBehavior: self.snapBehavior];

}

Как видите, здесь мы зацепляем небольшой квадратный вид, связывая его с текущим центром, – в сущности, просто оставляем его на месте. Позже, когда мы регистрируем на экране жесты касания, мы обновляем поведение зацепления. Кроме того, необходимо отметить, что мы задаем для этого поведения свойство damping. Это свойство будет управлять эластичностью, с которой элемент будет зацеплен за точку. Чем выше значение, тем меньше эластичность, соответственно, тем слабее «колышется» элемент. Здесь можно задать любое значение в диапазоне от 0 до 1. Теперь, когда вид появится на экране, вызовем эти методы, чтобы инстанцировать маленький квадратный вид, установить регистратор жестов касания, а также настроить аниматор и поведение зацепления:

– (void)viewDidAppear:(BOOL)animated{

[super viewDidAppear: animated];

[self createGestureRecognizer];

[self createSmallSquareView];

[self createAnimatorAndBehaviors];

}

После создания регистратора жестов касания в методе createGestureRecognizer вида с контроллером мы приказываем регистратору сообщать о таких касаниях методу handleTap: вида с контроллером. В этом методе мы получаем точку, в которой пользователь прикоснулся к экрану, после чего обновляем поведение зацепления.

Здесь необходимо отметить, что вы не сможете просто обновить существующее поведение – потребуется повторно его инстанцировать. Итак, прежде, чем мы инстанцируем новый экземпляр поведения зацепления, понадобится удалить старый экземпляр (при его наличии), а потом добавить к аниматору новый. У каждого аниматора может быть всего одно поведение зацепления, ассоциированное с конкретным динамическим элементом, в данном случае с маленьким квадратным видом. Если добавить к одному и тому же аниматору несколько поведений зацепления, относящихся к одному и тому же динамическому элементу, то аниматор проигнорирует все эти поведения, так как не будет знать, какое из них выполнять первым. Поэтому, чтобы поведения зацепления работали, сначала удалите все зацепления для этого элемента из вашего аниматора, воспользовавшись его методом removeBehavior:, а потом добавьте новое поведение зацепления следующим образом:

– (void) handleTap:(UITapGestureRecognizer *)paramTap{

/* Получаем угол между центром квадратного вида и точкой касания */

CGPoint tapPoint = [paramTap locationInView: self.view];

if (self.snapBehavior!= nil){

[self.animator removeBehavior: self.snapBehavior];

}

self.snapBehavior = [[UISnapBehavior alloc] initWithItem: self.squareView

snapToPoint: tapPoint];

self.snapBehavior.damping = 0.5f; /* Средняя осцилляция */

[self.animator addBehavior: self.snapBehavior];

}