iOS开发拓展篇—UIDynamic(简单介绍)
一、简单介绍
1.什么是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
2.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
3.知名的2D物理引擎
Box2d
Chipmunk
二、使用步骤
要想使用UIDynamic来实现物理仿真效果，大致的步骤如下
（1）创建一个物理仿真器（顺便设置仿真范围）
（2）创建相应的物理仿真行为（顺便添加物理仿真元素）
（3）将物理仿真行为添加到物理仿真器中 开始仿真
三、相关说明
1.三个概念
（1）谁要进行物理仿真？
物理仿真元素（Dynamic Item）
（2）执行怎样的物理仿真效果？怎样的动画效果？
物理仿真行为（Dynamic Behavior）
（3）让物理仿真元素执行具体的物理仿真行为
物理仿真器（Dynamic Animator）
2.物理仿真元素
注意：
不是任何对象都能做物理仿真元素
不是任何对象都能进行物理仿真
物理仿真元素要素：
任何遵守了UIDynamicItem协议的对象
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
UICollectionViewLayoutAttributes类默认也遵守UIDynamicItem协议
3.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
上述所有物理仿真行为都继承自UIDynamicBehavior
所有的UIDynamicBehavior都可以独立进行
组合使用多种行为时，可以实现一些比较复杂的效果
4.物理仿真器
（1）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
（2）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
5.物理仿真器的说明
（1）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
（2）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 <UIDynamicAnimatorDelegate> 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）
iOS开发拓展篇—UIDynamic(重力行为+碰撞检测)
一、重力行为
说明：给定重力方向、加速度，让物体朝着重力方向掉落
1.方法
（1）UIGravityBehavior的初始化
- (instancetype)initWithItems:(NSArray *)items;
item参数 ：里面存放着物理仿真元素
（2）UIGravityBehavior常见方法
- (void)addItem:(id <UIDynamicItem>)item;
添加1个物理仿真元素
- (void)removeItem:(id <UIDynamicItem>)item;
移除1个物理仿真元素
2.UIGravityBehavior常见属性
@property (nonatomic, readonly, copy) NSArray* items;
添加到重力行为中的所有物理仿真元素
@property (readwrite, nonatomic) CGVector gravityDirection;
重力方向（是一个二维向量）
@property (readwrite, nonatomic) CGFloat angle;
重力方向（是一个角度，以x轴正方向为0°，顺时针正数，逆时针负数）
@property (readwrite, nonatomic) CGFloat magnitude;
量级（用来控制加速度，1.0代表加速度是1000 points /second²）
二、碰撞行为
1.简介
说明：可以让物体之间实现碰撞效果
可以通过添加边界（boundary），让物理碰撞局限在某个空间中
2.UICollisionBehavior边界相关的方法
- (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;
3.UICollisionBehavior常见用法
@property (nonatomic, readwrite) BOOL translatesReferenceBoundsIntoBoundary;
是否以参照视图的bounds为边界
- (void)setTranslatesReferenceBoundsIntoBoundaryWithInsets:(UIEdgeInsets)insets;
设置参照视图的bounds为边界，并且设置内边距
@property (nonatomic, readwrite) UICollisionBehaviorMode collisionMode;
碰撞模式（分为3种，元素碰撞、边界碰撞、全体碰撞）
@property (nonatomic, assign, readwrite) id <UICollisionBehaviorDelegate> collisionDelegate;
代理对象（可以监听元素的碰撞过程）
三、代码示例
在storyboard中拖拽几个控件，用于测试。
测试代码：
YYViewController.m文件
1 //
2 // YYViewController.m
3 // 12-重力行为和碰撞行为
4 //
5 // Created by apple on 14-8-6.
6 // Copyright (c) 2014年 yangyong. All rights reserved.
7 //
8
9 #import "YYViewController.h"
10
11 @interface YYViewController ()
12 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *redView;
13
14 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIProgressView *block1;
15 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UISegmentedControl *block2;
16
17 @property(nonatomic,strong)UIDynamicAnimator *animator;
18 @end
19
20 @implementation YYViewController
21 -(UIDynamicAnimator *)animator
22 {
23 if (_animator==nil) {
24 //创建物理仿真器（ReferenceView:参照视图，设置仿真范围）
25 self.animator=[[UIDynamicAnimator alloc]initWithReferenceView:self.view];
26 }
27 return _animator;
28 }
29 - (void)viewDidLoad
30 {
31 [super viewDidLoad];
32
33 //设置红色view的角度
34 self.redView.transform=CGAffineTransformMakeRotation(M_PI_4);
35 }
36
37 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
38 {
39 //1.重力行为
40 // [self testGravity];
41 //2.重力行为+碰撞检测
42 // [self testGravityAndCollsion];
43 //3.测试重力的一些属性
44 [self testGravityAndCollsion2];
45 //用2根线作为边界
46 // [self testGravityAndCollision3];
47 //4.用圆作为边界
48 // [self testGravityAndCollision4];
49 }
50
51 /**
52 * 重力行为
53 */
54 -(void)testGravity
55 {
56 //1.创建仿真行为（进行怎样的仿真效果？）
57 //重力行为
58 UIGravityBehavior *gravity=[[UIGravityBehavior alloc]init];
59 //2.添加物理仿真元素
60 [gravity addItem:self.redView];
61 //3.执行仿真，让物理仿真元素执行仿真行为
62 [self.animator addBehavior:gravity];
63 }
64 /**
65 * 重力行为+碰撞检测
66 */
67 -(void)testGravityAndCollsion
68 {
69 //1.重力行为
70 UIGravityBehavior *gravity=[[UIGravityBehavior alloc]init];
71 [gravity addItem:self.redView];
72
73 //2碰撞检测行为
74 UICollisionBehavior *collision=[[UICollisionBehavior alloc]init];
75 [collision addItem:self.redView];
76 [collision addItem:self.block1];
77 [collision addItem:self.block2];
78
79 //让参照视图的边框成为碰撞检测的边界
80 collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary=YES;
81
82 //3.执行仿真
83 [self.animator addBehavior:gravity];
84 [self.animator addBehavior:collision];
85 }
86
87 /**
88 * 测试重力行为的属性
89 */
90 -(void)testGravityAndCollsion2
91 {
92 //1.重力行为
93 UIGravityBehavior *gravity=[[UIGravityBehavior alloc]init];
94 //（1）设置重力的方向（是一个角度）
95 // gravity.angle=(M_PI_2-M_PI_4);
96 //（2）设置重力的加速度,重力的加速度越大，碰撞就越厉害
97 gravity.magnitude=100;
98 //（3）设置重力的方向（是一个二维向量）
99 gravity.gravityDirection=CGVectorMake(0, 1);
100 [gravity addItem:self.redView];
101
102 //2碰撞检测行为
103 UICollisionBehavior *collision=[[UICollisionBehavior alloc]init];
104 [collision addItem:self.redView];
105 [collision addItem:self.block1];
106 [collision addItem:self.block2];
107
108 //让参照视图的边框成为碰撞检测的边界
109 collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary=YES;
110
111 //3.执行仿真
112 [self.animator addBehavior:gravity];
113 [self.animator addBehavior:collision];
114
115 }
116
117 /**
118 * 用圆作为边界
119 */
120 - (void)testGravityAndCollision4
121 {
122 // 1.重力行为
123 UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] init];
124 [gravity addItem:self.redView];
125
126 // 2.碰撞检测行为
127 UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc] init];
128 [collision addItem:self.redView];
129
130 // 添加一个椭圆为碰撞边界
131 UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(0, 0, 320, 320)];
132 [collision addBoundaryWithIdentifier:@"circle" forPath:path];
133
134 // 3.开始仿真
135 [self.animator addBehavior:gravity];
136 [self.animator addBehavior:collision];
137 }
138
139 /**
140 * 用2根线作为边界
141 */
142 - (void)testGravityAndCollision3
143 {
144 // 1.重力行为
145 UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] init];
146 [gravity addItem:self.redView];
147
148 // 2.碰撞检测行为
149 UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc] init];
150 [collision addItem:self.redView];
151 CGPoint startP = CGPointMake(0, 160);
152 CGPoint endP = CGPointMake(320, 400);
153 [collision addBoundaryWithIdentifier:@"line1" fromPoint:startP toPoint:endP];
154 CGPoint startP1 = CGPointMake(320, 0);
155 [collision addBoundaryWithIdentifier:@"line2" fromPoint:startP1 toPoint:endP];
156 // collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;
157
158 // 3.开始仿真
159 [self.animator addBehavior:gravity];
160 [self.animator addBehavior:collision];
161 }
162 @end
一些测试效果：
代码补充说明：
（1）加速度
速度：point/s
加速度：point/s²
12 * 加速度 * t²
gravity.magnitude = 1000; // 重力加速度越大，碰撞越厉害
（2）重力的方向
坐标如下：
重力方向（二维向量）
说明：给定坐标平面内的一个点。然后用原点（0，0）来连接它，就构成了一个向量。
注意：在IOS中以左上角为坐标原点，向右x增加，向下Y越大。
1 //（3）设置重力的方向（是一个二维向量） 2 gravity.gravityDirection=CGVectorMake(-1, 1);
重力方向为左下角（西南）方向
（3）碰撞检测行为
1 UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc] init]; 2 [collision addItem:self.redView]; 3 CGPoint startP = CGPointMake(0, 160); 4 CGPoint endP = CGPointMake(320, 400); 5 [collision addBoundaryWithIdentifier:@"line1" fromPoint:startP toPoint:endP]; 6 CGPoint startP1 = CGPointMake(320, 0); 7 [collision addBoundaryWithIdentifier:@"line2" fromPoint:startP1 toPoint:endP];
注意：标识符不能写空。可以写字符串，因为需要标识符需要遵守NSCopying协议，而字符串满足要求。
（4）贝赛尔曲线
提示：这里的path是一个圆，设置宽高不一样，那么得出来的就是一个椭圆。
iOS开发拓展篇—UIDynamic(捕捉行为)
一、简介
可以让物体迅速冲到某个位置（捕捉位置），捕捉到位置之后会带有一定的震动
UISnapBehavior的初始化
- (instancetype)initWithItem:(id <UIDynamicItem>)item snapToPoint:(CGPoint)point;
UISnapBehavior常见属性
@property (nonatomic, assign) CGFloat damping;
用于减幅、减震（取值范围是0.0 ~ 1.0，值越大，震动幅度越小）
UISnapBehavior使用注意
如果要进行连续的捕捉行为，需要先把前面的捕捉行为从物理仿真器中移除
二、代码说明
在storyboard中放一个view控件，作为演示用的仿真元素。
代码如下：
1 //
2 // YYViewController.m
3 // 13-捕捉行为
4 //
5 // Created by apple on 14-8-8.
6 // Copyright (c) 2014年 yangyong. All rights reserved.
7 //
8
9 #import "YYViewController.h"
10
11 @interface YYViewController ()
12 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *blueView;
13 @property(nonatomic,strong)UIDynamicAnimator *animator;
14 @end
15
16 @implementation YYViewController
17
18 -(UIDynamicAnimator *)animator
19 {
20 if (_animator==nil) {
21 //创建物理仿真器，设置仿真范围，ReferenceView为参照视图
22 _animator=[[UIDynamicAnimator alloc]initWithReferenceView:self.view];
23 }
24 return _animator;
25 }
26 - (void)viewDidLoad
27 {
28 [super viewDidLoad];
29 }
30 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
31 {
32 //获取一个触摸点
33 UITouch *touch=[touches anyObject];
34 CGPoint point=[touch locationInView:touch.view];
35
36 //1.创建捕捉行为
37 //需要传入两个参数：一个物理仿真元素，一个捕捉点
38 UISnapBehavior *snap=[[UISnapBehavior alloc]initWithItem:self.blueView snapToPoint:point];
39 //设置防震系数（0~1，数值越大，震动的幅度越小）
40 snap.damping=arc4random_uniform(10)/10.0;
41
42 //2.执行捕捉行为
43 //注意：这个控件只能用在一个仿真行为上，如果要拥有持续的仿真行为，那么需要把之前的所有仿真行为删除
44 //删除之前的所有仿真行为
45 [self.animator removeAllBehaviors];
46 [self.animator addBehavior:snap];
47 }
48
49 @end