Текст книги "iOS. Приемы программирования"

Глава 10. Реализация распознавания жестов

10.0. Введение

Жест (Gesture) – это комбинация событий касания. Жесты применяются, например, в стандартном приложении Photo (Фото) для iOS. В этой программе пользователь может увеличивать или уменьшать фотографию, двигая двумя пальцами в разные стороны или навстречу друг другу. Некоторые образцы кода, чаще всего применяемого для обнаружения событий, связанных с жестикуляцией, инкапсулированы во встроенные классы iOS SDK, которые пригодны для многократного использования. Эти классы можно применять для обнаружения смахивания (Swipe), щипка (Pinch), панорамирования (Pan), нажатия (Tap), перетаскивания (Drag), долгого нажатия (Long Press) и вращения (Rotation).

Распознаватели жестов необходимо добавлять к экземплярам класса UIView. Один вид может быть связан с несколькими распознавателями жестов. Как только вид регистрирует жест, при необходимости он должен будет передать данный жест другим видам, расположенным ниже в иерархической цепочке.

Некоторые события, возникающие при работе приложения, могут быть сложны для обработки и требовать, чтобы одно и то же событие обнаруживалось в разных видах отдельно взятого приложения. Таким образом, возникает необходимость в распознавателях жестов, пригодных для многократного использования. В iOS SDK 5 интегрированы распознаватели шести жестов, таких как:

• смахивание;

• вращение;

• щипок;

• панорамирование;

• длинное нажатие;

• нажатие.

Общий принцип обработки жестов с помощью этих встроенных распознавателей таков.

1. Для требуемого распознавателя жестов создается объект данных нужного типа.

2. Этот объект добавляется в качестве распознавателя жестов к тому виду, который будет принимать жесты.

3. Пишется метод, вызываемый при возникновении жеста и осуществляющий указанное вами действие.

Метод, который ассоциируется в качестве целевого метода с любым распознавателем жестов, должен следовать перечисленным далее правилам:

• возвращать void;

• либо не принимать параметров, либо принимать единственный параметр типа UIGestureRecognizer, в котором система будет передавать распознаватель жестов, вызывающий данный метод.

Рассмотрим два примера:

– (void) tapRecognizer:(UITapGestureRecognizer *)paramSender{

/* */

}

– (void) tapRecognizer{

/* */

}

Распознаватели жестов делятся на две категории: дискретные (Discrete) и непрерывные (Continuous). Дискретные распознаватели жестов регистрируют связанные с ними события жестов, а после этого вызывают метод в своем обладателе. Непрерывные распознаватели жестов сообщают своему объекту-обладателю о жесте на протяжении всего того времени, пока этот жест осуществляется, и многократно вызывают метод в своем целевом объекте, пока это событие не закончится.

Например, событие двойного нажатия является дискретным. Хотя оно и состоит из двух нажатий, система улавливает, что промежуток между ними был очень кратким и оба нажатия можно воспринимать как единое событие. Распознаватель двойного нажатия вызывает в своем целевом объекте соответствующий метод, как только будет зарегистрировано двойное нажатие.

Вращение, напротив, обрабатывается непрерывным распознавателем жестов. Как только пользователь начинает вращательный жест, начинается и работа распознавателя, а оканчивается этот жест, только когда пользователь отрывает пальцы от экрана. Метод, предоставляемый классу распознавателя вращательных жестов, вызывается с краткими интервалами до тех пор, пока событие не завершится.

Распознаватели жестов можно добавлять к любому экземпляру класса UIView с помощью метода addGestureRecognizer:, относящегося к виду. При необходимости распознаватели можно удалять, пользуясь методом removeGestureRecognizer:.

У класса UIGestureRecognizer есть свойство под названием state. Свойство state представляет различные состояния распознавателя жестов, которые он принимает в ходе распознавания. Последовательности претерпеваемых состояний различаются у дискретных и непрерывных распознавателей жестов.

Дискретный распознаватель жестов может проходить через три следующих состояния:

• UIGestureRecognizerStatePossible;

• UIGestureRecognizerStateRecognized;

• UIGestureRecognizerStateFailed.

В зависимости от ситуации дискретный распознаватель жестов может сообщать своей цели о состоянии UIGestureRecognizerStateRecognized либо о состоянии UIGestureRecognizerStateFailed, если в процессе распознавания возникнет ошибка.

Непрерывные распознаватели жестов претерпевают иную серию состояний, которые посылают своим целям:

• UIGestureRecognizerStatePossible;

• UIGestureRecognizerStateBegan;

• UIGestureRecognizerStateChanged;

• UIGestureRecognizerStateEnded;

• UIGestureRecognizerStateFailed.

Состояние распознавателя жестов меняется на UIGestureRecognizerStatePossible в том случае, когда распознаватель собирает в виде информацию о событиях касаний и в любой момент может обнаружить интересующий его жест. Кроме вышеупомянутых состояний непрерывного распознавателя жестов может возникать и состояние UIGestureRecognizerStateCancelled, если жест по какой-то причине прерывается. Например, жест панорамирования может быть прерван входящим телефонным вызовом. В данном случае распознаватель жестов перейдет в состояние UIGestureRecognizerStateCancelled и перестанет отправлять объекту-получателю какие-либо сообщения, если пользователь не повторит всю жестовую последовательность.

Опять же, если непрерывный распознаватель жестов столкнется с ситуацией, которую не удается разрешить с помощью имеющихся у системы возможностей, возникнет состояние UIGestureRecognizerStateFailed, а не UIGestureRecognizerStateEnded.

10.1. Обнаружение жестов смахивания

Необходимо идентифицировать скользящие жесты смахивания, которые пользователь осуществляет на виде, например, когда убирает картинку с окна.

Инстанцируйте объект типа UISwipeGestureRecognizer и добавьте его к экземпляру UIView:

#import «ViewController.h»

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong)

UISwipeGestureRecognizer *swipeGestureRecognizer;

@end

@implementation ViewController

– (void)viewDidLoad {

[super viewDidLoad];

/* Инстанцируем объект. */

self.swipeGestureRecognizer = [[UISwipeGestureRecognizer alloc]

initWithTarget: self

action:@selector(handleSwipes:)];

/* Необходимо обнаруживать жесты смахивания,

направленные справа налево. */

self.swipeGestureRecognizer.direction =

UISwipeGestureRecognizerDirectionLeft;

/* Нужен только один палец. */

self.swipeGestureRecognizer.numberOfTouchesRequired = 1;

/* Добавляем к виду. */

[self.view addGestureRecognizer: self.swipeGestureRecognizer];

}

Распознаватель жестов может быть создан как автономный объект, но в данном случае, поскольку мы используем распознаватель только с одним видом, мы запрограммировали его как свойство контроллера вида, который будет принимать жест (self.swipeGestureRecognizer). В подразделе «Обсуждение» данного раздела показано применение в этом коде метода handleSwipes:, выступающего в качестве цели для распознавателя жестов смахивания.

Жест смахивания (скольжения) – одно из наиболее простых движений, регистрируемых встроенными распознавателями жестов, входящими в состав iOS SDK. Это простое движение одного или нескольких пальцев по экрану в том или ином направлении. Класс UISwipeGestureRecognizer, как и любые другие распознаватели жестов, наследует от класса UIGestureRecognizer и добавляет к нему различные функции. В частности, это свойства, позволяющие указывать направление, в котором должны выполняться жесты смахивания, чтобы система их обнаружила, а также определять, сколько пальцев пользователь должен держать на экране, чтобы можно было совершить жест смахивания. Не забывайте, что жесты смахивания являются дискретными.

Метод handleSwipes:, которым мы воспользовались при написании распознавателя жестов, можно реализовать следующим образом:

– (void) handleSwipes:(UISwipeGestureRecognizer *)paramSender{

if (paramSender.direction & UISwipeGestureRecognizerDirectionDown){

NSLog(@"Swiped Down.");

}

if (paramSender.direction & UISwipeGestureRecognizerDirectionLeft){

NSLog(@"Swiped Left.");

}

if (paramSender.direction & UISwipeGestureRecognizerDirectionRight){

NSLog(@"Swiped Right.");

}

if (paramSender.direction & UISwipeGestureRecognizerDirectionUp){

NSLog(@"Swiped Up.");

}

}

В свойстве direction экземпляра класса UISwipeGestureRecognizer можно скомбинировать несколько направлений, пользуясь поразрядным операндом OR (ИЛИ). В языке Objective-C он обозначается вертикальной чертой (|). Например, чтобы получить прямое диагональное смахивание по направлению к нижнему левому углу экрана, можно скомбинировать значения UISwipeGestureRecognizerDirectionLeft и UISwipeGestureRecognizerDirectionDown, применяя при создании распознавателя жестов знаки вертикальной черты. В данном примере мы пытаемся обнаружить только жесты смахивания, идущие справа налево.

Обычно смахивание выполняется только одним пальцем, но существует свойство numberOfTouchesRequired класса UISwipeGestureRecognizer, в котором можно указать количество пальцев, необходимое для того, чтобы жест был распознан.

10.2. Обнаружение жестов вращения

Необходимо обнаруживать, когда пользователь пытается повернуть пальцами элемент, изображенный на экране.

Создайте экземпляр класса UIRotationGestureRecognizer и присоедините его к целевому виду:

– (void)viewDidLoad {

[super viewDidLoad];

self.helloWorldLabel = [[UILabel alloc] initWithFrame: CGRectZero];

self.helloWorldLabel.text = @"Hello, World!";

self.helloWorldLabel.font = [UIFont systemFontOfSize:16.0f];

[self.helloWorldLabel sizeToFit];

self.helloWorldLabel.center = self.view.center;

[self.view addSubview: self.helloWorldLabel];

self.rotationGestureRecognizer = [[UIRotationGestureRecognizer alloc]

initWithTarget: self

action:@selector(handleRotations:)];

[self.view addGestureRecognizer: self.rotationGestureRecognizer];

}

Распознаватель жестов UIRotationGestureRecognizer, как понятно из его названия, отлично подходит для распознавания жестов вращения и помогает делать пользовательские интерфейсы значительно более интуитивно понятными. Например, если пользователь работает с устройством в полноэкранном режиме и встречает на экране какое-то изображение, ориентация которого не соответствует ориентации экрана, то вполне логично, что он попытается подправить картинку, повернув ее на дисплее.

Класс UIRotationGestureRecognizer реализует свойство rotation, указывающее степень и направление вращения, заданного жестом пользователя. Эти показатели выражаются в радианах. Вращение определяется в зависимости от исходного положения пальцев (UIGestureRecognizerStateBegan) и их конечного положения (UIGestureRecognizerStateEnded).

Чтобы вращать элементы пользовательского интерфейса, наследующие от класса UIView, можно передать свойство rotation распознавателя жестов вращения функции CGAffineTransformMakeRotation, чтобы она выполнила аффинное преобразование, как показано в следующем примере.

Код, приведенный в подразделе «Решение» данного раздела, передает актуальный объект (в данном случае контроллер вида) к цели распознавателя жестов вращения. Целевой селектор задается как handleRotations: – метод, который мы хотим реализовать. Но прежде, чем приступить к этому, изучим заголовочный файл контроллера вида:

#import «ViewController.h»

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong)

UIRotationGestureRecognizer *rotationGestureRecognizer;

@property (nonatomic, strong)

UILabel *helloWorldLabel;

/* Из этого объявления свойства можно удалить метки nonatomic

и unsafe_unretained. Имея значение с плавающей точкой, компилятор

автоматически сгенерирует для нас обе эти метки. */

@property (nonatomic, unsafe_unretained)

CGFloat rotationAngleInRadians;

@end

@implementation ViewController

Прежде чем продолжать, рассмотрим, за что отвечает каждое из этих свойств и почему они объявляются:

• helloWorldLabel – это метка, которую мы должны поставить на виде в контроллере вида. Потом напишем код для вращения этой метки. Вращение будет начинаться всякий раз, когда пользователь станет совершать вращательные жесты на виде, обладающем этой меткой (в данном случае речь идет о виде нашего контроллера вида);

• rotationGestureRecognizer – это экземпляр распознавателя жестов вращения, который мы позже выделим и инициализируем;

• rotationAngleInRadians – это значение, которое будет запрашиваться как точный угол поворота метки. Изначально это свойство устанавливается в нуль. Поскольку углы вращения, сообщаемые распознавателем, сбрасываются перед каждым новым пуском распознавателя, можно всякий раз сохранять значение распознавателя жестов вращения, когда он переходит в состояние UIGestureRecognizerStateEnded. В следующий раз при запуске жеста мы суммируем предыдущее значение вращения и новое значение вращения, получив в результате общий угол вращения.

Размер метки и ее центральная точка могут выбираться произвольно. Аналогично непринципиально и положение самой метки, так как мы просто пытаемся вращать метку вокруг ее центра независимо от того, в какой части вида она расположена. Единственный важный аспект здесь заключается в том, что в универсальных приложениях положение метки в контроллере вида следует рассчитывать динамически при работе с разными целями (то есть устройствами), основываясь на размерах ее родительского вида. Если приложение запускается на иных устройствах, кроме iPhone и iPad, метка может оказываться в различных точках экрана.

Применяя свойство метки center и устанавливая эту точку в центре объемлющего вида, мы выравниваем по центру и содержимое самой метки. Преобразование вращения, которое мы применим к данной метке, станет вращать метку вокруг ее центральной точки. А если содержимое метки выровнено по левому или по правому краю и ее истинный контур шире, чем пространство, необходимое для полного отображения содержимого (без отсечения), то вращаться такая метка будет довольно неестественно и не вокруг центра. Если вам любопытно, как это выглядит на практике, попробуйте выровнять содержимое метки по левому или правому краю и посмотрите, что получится.

Как показано в подразделе «Решение» данного раздела, созданный нами распознаватель жестов вращения будет отправлять свои события методу handleRotations:. Вот реализация этого метода:

– (void) handleRotations:(UIRotationGestureRecognizer *)paramSender{

if (self.helloWorldLabel == nil){

return;

}

/* Берем предыдущее значение вращения и суммируем его с актуальным

значением вращения. */

self.helloWorldLabel.transform =

CGAffineTransformMakeRotation(self.rotationAngleInRadians +

paramSender.rotation);

/* Когда значение завершится, сохраняем полученный угол для

дальнейшего использования. */

if (paramSender.state == UIGestureRecognizerStateEnded){

self.rotationAngleInRadians += paramSender.rotation;

}

}

Распознаватель жестов вращения посылает нам информацию об углах вращения очень интересным способом. Этот распознаватель является непрерывным. Это означает, что распознаватель приступает к вычислению углов, как только пользователь начинает жест вращения, и отправляет обновления методу-обработчику с краткими интервалами до тех пор, пока пользователь не закончит жест. В каждом сообщении начальный угол воспринимается как нулевой, и это сообщение содержит информацию о начальной точке вращения (достигнутой после окончания предыдущего акта вращения) и конечной точке. Таким образом, полный эффект от данного жеста можно узнать, только суммировав значения углов, полученные в результате различных событий. Движение по часовой стрелке дает положительное угловое значение, а против часовой стрелки – отрицательное.

Если вы работаете с симулятором iPhone, а не с реальным устройством, то можете имитировать и вращательное движение. Для этого нужно просто удерживать клавишу Option. В симуляторе вы увидите два кружка, которые появятся на одинаковом расстоянии от центра экрана. Они будут соответствовать подушечкам двух пальцев. Если вы захотите переместить «пальцы» из центра в другую точку экрана, то нужно нажать клавишу Shift, удерживая Alt, и перейти в желаемую точку. Когда вы отпустите указатель, новая точка станет центром для двух подушечек пальцев.

Теперь мы просто присвоим этот угол углу вращения метки. Но вы можете представить, что произойдет, когда одно вращение закончится, а другое начнется? Угол второго вращательного жеста заменит первое вращение в значении rotation и будет сообщен обработчику. Поэтому, как только вращательный жест завершится, необходимо сохранить текущее вращательное значение метки. Угловое значение, получаемое в результате каждого вращательного движения, должно суммироваться с предыдущими по очереди. Ранее было показано, как этот результат присваивается общему вращательному преобразованию метки.

Кроме того, прежде мы говорили о применении функции CGAffineTransformMakeRotation для создания аффинного преобразования. Функции iOS SDK, названия которых начинаются на CG, относятся к фреймворку Core Graphics. Чтобы в программах, использующих Core Graphics, успешно протекали процессы компиляции и связывания, необходимо убедиться, что Core Graphics добавлен в список фреймворков. В новых версиях Xcode стандартный проект автоматически связывается с фреймворком Core Graphics, так что об этом можно не беспокоиться.

Теперь, когда вы уверены, что фреймворк Core Graphics добавлен к целевой сборке, можно скомпилировать и запустить приложение.

Раздел 10.6.

10.3. Обнаружение жестов панорамирования и перетаскивания

Требуется предоставить пользователю возможность перемещать элементы в пользовательском интерфейсе, касаясь сенсорного экрана пальцами.

Жесты панорамирования – это непрерывные движения пальцев по экрану. Напоминаю, что жесты смахивания являются дискретными. Это означает, что метод, задаваемый для распознавателя жестов панорамирования в качестве целевого, вызывается многократно от начала и до конца процесса распознавания.

Воспользуйтесь классом UIPanGestureRecognizer:

– (void)viewDidLoad {

[super viewDidLoad];

/* Сначала создаем метку. */

CGRect labelFrame = CGRectMake(0.0f, /* X */

0.0f, /* Y */

150.0f, /* Ширина */

100.0f); /* Высота */

self.helloWorldLabel = [[UILabel alloc] initWithFrame: labelFrame];

self.helloWorldLabel.text = @"Hello World";

self.helloWorldLabel.backgroundColor = [UIColor blackColor];

self.helloWorldLabel.textColor = [UIColor whiteColor];

self.helloWorldLabel.textAlignment = UITextAlignmentCenter;

/* Убеждаемся, что мы активизировали пользовательские взаимодействия;

в противном случае эта метка не будет фиксировать события нажатия. */

self.helloWorldLabel.userInteractionEnabled = YES;

/* А теперь убеждаемся, что метка отображается в виде. */

[self.view addSubview: self.helloWorldLabel];

/* Создаем распознаватель жестов панорамирования. */

self.panGestureRecognizer = [[UIPanGestureRecognizer alloc]

initWithTarget: self

action:@selector(handlePanGestures:)];

/* Для активизации распознавателя жестов панорамирования требуется

один палец. */

self.panGestureRecognizer.minimumNumberOfTouches = 1;

self.panGestureRecognizer.maximumNumberOfTouches = 1;

/* Добавляем распознаватель к виду. */

[self.helloWorldLabel addGestureRecognizer: self.panGestureRecognizer];

}

Распознаватель жестов панорамирования будет вызывать метод handlePanGestures: в качестве целевого. Этот метод описан в подразделе «Решение» данного раздела.

Распознаватель UIPanGestureRecognizer, как понятно из его названия[9]9
  Pan (англ.) – «панорамирование», recognizer (англ.) – «распознаватель». – Примеч. пер.


[Закрыть], способен обнаруживать жесты панорамирования. В ходе работы этот распознаватель проходит через следующие состояния:

• UIGestureRecognizerStateBegan;

• UIGestureRecognizerStateChanged;

• UIGestureRecognizerStateEnded.

Целевой метод этого распознавателя жестов можно реализовать следующим образом. Приведенный код будет непрерывно перемещать центр метки вслед за пальцем пользователя, и на протяжении этого процесса будет сообщаться о событиях GestureRecognizerStateChanged:

– (void) handlePanGestures:(UIPanGestureRecognizer*)paramSender{

if (paramSender.state!= UIGestureRecognizerStateEnded &&

paramSender.state!= UIGestureRecognizerStateFailed){

CGPoint location = [paramSender

locationInView: paramSender.view.superview];

paramSender.view.center = location;

}

}

Чтобы можно было перемещать метку вида, относящегося к контроллеру вида, нам нужно знать не положение метки, а положение пальца на виде. Поэтому мы вызываем метод locationInView: распознавателя жестов панорамирования и передаем родительский вид метки в качестве целевого.

Воспользуйтесь методом locationInView: распознавателя жестов панорамирования, чтобы найти позиции пальцев (или пальца), которые в настоящее время совершают этот жест. Чтобы найти положение нескольких пальцев, пользуйтесь методом locationOfTouch: inView:. С помощью свойств minimumNumberOfTouches и maximumNumberOfTouches класса UIPanGestureRecognizer можно одновременно регистрировать более одного панорамирующего касания. Но в примере ради простоты мы пытаемся найти положение всего одного пальца.

В состоянии UIGestureRecognizerStateEnded сообщаемые значения x и y могут быть и нечисловыми – они могут равняться NAN. Вот почему необходимо избегать использования значений, сообщаемых именно в этом конкретном состоянии.