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以下內容僅供學習參考：

今天，我們將通過一點點創(chuàng)意繼續(xù)我們對 SwiftUI 繪圖系統(tǒng)的了解——我想你會驚訝地發(fā)現(xiàn)，只需將你所知道的大部分知識與一些新技術相結合，就可以如此輕松地制作出令人著迷的東西。

今天，你還將遇到drawingGroup()修改器，它讓我們可以將視圖渲染結合到由 Apple 的高性能圖形 API Metal 提供支持的單一過程中。過去很多人問我是否打算寫一本關于 Metal 的書，答案是否定的——不僅已經(jīng)有一本非常好的書了，而且從 API 中獲得任何好的東西也非常困難.

那不是因為 Metal 不好——相信我，它太棒了！– 而是因為 Apple 最優(yōu)秀的工程師在使用 Metal 時努力使 SwiftUI 盡可能高效，而且，坦率地說，我不太可能做得更好。

你會發(fā)現(xiàn)，切換 Metal 并不是你經(jīng)常需要的事情，盡管這很容易做到。著名的軟件開發(fā)人員 Kent Beck 曾經(jīng)說過，我們的流程應該是“讓它工作、讓它正確、讓它快速”，他說得很對。但是，如果你發(fā)現(xiàn)你的繪圖在不切換到 Metal 的情況下工作速度很快，那么通常最好保持原樣。

不管怎樣，聊夠了——我說我們會做一些令人著迷的事情，所以讓我們開始吧！

今天，你要完成三個主題，在這些主題中你將了解CGAffineTransform、ImagePaint、drawingGroup()等等。

使用 CGAffineTransform 和奇偶填充變換形狀

當你超越簡單的形狀和路徑時，SwiftUI 的兩個有用功能將結合在一起，以非常少的工作創(chuàng)建一些美麗的效果。第一個是CGAffineTransform，它描述了路徑或視圖應該如何旋轉、縮放或剪切；第二個是（even-odd fills）奇偶填充，它允許我們控制重疊形狀的渲染方式。

為了演示這兩者，我們將用幾個旋轉的橢圓花瓣創(chuàng)建一個花的形狀，每個橢圓圍繞一個圓定位。這背后的數(shù)學原理相對簡單，有一個問題：CGAffineTransform用弧度而不是度數(shù)來測量角度。如果你上學已經(jīng)有一段時間了，你至少需要知道的是：3.141 弧度等于 180 度，所以 3.141 弧度乘以 2 等于 360 度。3.141 并非巧合：實際值是數(shù)學常數(shù) pi。

所以，我們要做的是：

• 創(chuàng)建一個新的空路徑。

• 從 0 數(shù)到 pi 乘以 2（以弧度表示的 360 度），每次以 pi 的八分之一計數(shù)——這將給我們 16 個花瓣。

• 創(chuàng)建等于當前數(shù)字的旋轉變換。

• 添加到該旋轉等于我們繪制空間寬度和高度的一半的運動，因此每個花瓣都以我們的形狀為中心。

• 為花瓣創(chuàng)建一條新路徑，等于特定大小的橢圓。

• 將我們的變換應用于該橢圓，使其移動到位。

• 將該花瓣的路徑添加到我們的主路徑中。

一旦你看到代碼正在運行，這將更有意義，但首先我想添加三件小事：

1. 旋轉然后移動它不會產(chǎn)生與移動然后旋轉相同的結果，因為當你先旋轉它時它移動的方向將與它不旋轉時不同。

2. 為了真正幫助你了解正在發(fā)生的事情，我們將使我們的花瓣橢圓使用一些我們可以從外部傳入的屬性。

3. 如果你想一次數(shù)一個數(shù)，那么范圍1...5非常好，但是如果你想以 2 秒為單位進行計數(shù)，或者在我們的例子中以“pi/8”為單位進行計數(shù)，則應該改用stride(from:to:by:)。

好了，廢話不多說了——現(xiàn)在將這個形狀添加到你的項目中：

我意識到這是相當多的代碼，但希望當你嘗試它時它會變得更加清晰。將你的ContentView修改為：

現(xiàn)在試試看。一旦開始拖動偏移量和寬度滑塊，你應該能夠準確地看到代碼是如何工作的——它只是一系列旋轉的橢圓，以圓形形式放置。

這本身就很有趣，但是通過一個小的改變，我們可以從有趣變成崇高。如果你看一下我們畫橢圓的方式，它們經(jīng)常重疊——有時一個橢圓畫在另一個橢圓上，有時畫在其他幾個橢圓上。

如果我們使用純色填充我們的路徑，我們會得到一個相當不起眼的結果。試試這樣：

但作為替代方案，我們可以使用奇偶規(guī)則填充形狀，該規(guī)則決定是否應根據(jù)路徑包含的重疊部分對路徑的一部分進行著色。它是這樣工作的：

• 如果路徑?jīng)]有重疊，它將被填充。

• 如果另一條路徑與其重疊，則重疊部分將不會被填充。

• 如果第三條路徑與前兩條路徑重疊，則它將被填充。

• …等等。

只有實際重疊的部分受此規(guī)則影響，它會產(chǎn)生一些非常漂亮的結果。更好的是，Swift UI 使它的使用變得簡單，因為每當我們在一個形狀上調用fill()時，我們都可以傳遞一個FillStyle結構，要求啟用奇偶規(guī)則。

試試這個：

現(xiàn)在運行程序并開始游戲——老實說，考慮到我們所做的工作如此之少，結果非常令人著迷！

使用 ImagePaint 的創(chuàng)意邊框和填充

SwiftUI 嚴重依賴協(xié)議，這在處理繪圖時可能會有點混亂。例如，我們可以用Color作視圖，但它也符合ShapeStyle?- 用于填充、描邊和邊框的不同協(xié)議。

實際上，這意味著我們可以修改默認文本視圖，使其具有紅色背景：

或紅色邊框：

相反，我們可以使用圖像作為背景：

但是使用相同的圖像作為邊框是行不通的：

如果你考慮一下，這是有道理的——除非圖像的尺寸完全正確，否則你幾乎無法控制它的外觀。

為了解決這個問題，SwiftUI 為我們提供了一種專用類型，它以一種我們可以完全控制圖像呈現(xiàn)方式的方式包裝圖像，這反過來意味著我們可以毫無問題地將它們用于邊框和填充。

該類型稱為ImagePaint，它是使用一到三個參數(shù)創(chuàng)建的。至少你需要給它一個Image作為它的第一個參數(shù)的工作，但你也可以在該圖像中提供一個矩形以用作在 0 到 1 范圍內指定的繪圖源（第二個參數(shù)），以及該圖像的比例（第三個參數(shù)）。第二個和第三個參數(shù)具有合理的默認值“整個圖像”和“100% 比例”，因此你有時可以忽略它們。

例如，我們可以使用 0.2 的比例渲染示例圖像，這意味著它以正常尺寸的 1/5 顯示：

如果你想嘗試使用sourceRect參數(shù)，請確保你傳入了CGRect相對大小和位置的參數(shù)：0 表示“開始”，1 表示“結束”。例如，這將顯示示例圖像的整個寬度，但只顯示中間的一半：

值得添加的是，ImagePaint可用于視圖背景和形狀筆觸。例如，我們可以創(chuàng)建一個膠囊，我們的示例圖像平鋪為其筆畫：

ImagePaint將自動繼續(xù)平鋪其圖像，直到填滿其區(qū)域——它可以處理任何大小的背景、筆觸、邊框和填充。

使用 drawingGroup() 啟用高性能 Metal 渲染

SwiftUI 默認使用 Core Animation 進行渲染，它提供了開箱即用的出色性能。然而，對于復雜的渲染，你可能會發(fā)現(xiàn)你的代碼開始變慢——任何低于每秒 60 幀 (FPS) 的東西都是一個問題，但實際上你應該瞄準更高的目標，因為許多 iOS 設備現(xiàn)在以 120fps 渲染。

為了證明這一點，讓我們看一些示例代碼。我們將創(chuàng)建一個顏色循環(huán)視圖，以一系列顏色呈現(xiàn)同心圓。結果看起來像徑向漸變，但我們將添加兩個屬性以使其更具可定制性：一個用于控制應繪制多少個圓圈，另一個用于控制顏色循環(huán)——它將能夠移動漸變開始和結束顏色。

我們可以通過使用Color(hue:saturation:brightness:)初始化器獲得顏色循環(huán)效果：色調是一個從 0 到 1 的值，控制著我們看到的顏色種類——紅色既是 0 又是 1，所有其他色調都介于兩者之間。為了計算出特定圓圈的色調，我們可以用圓圈數(shù)（例如 25）除以圓圈數(shù)（例如 100），然后加上我們的顏色循環(huán)量（例如 0.5）。所以，如果我們是 100 的第 25 圈，循環(huán)量為 0.5，我們的色調將為 0.75。

這里的一個小復雜性是色調在我們達到 1.0 后不會自動換行，這意味著 1.0 的色調等于 0.0 的色調，但 1.2 的色調不等于 0.2 的色調。因此，我們將手動包裝色調：如果它超過 1.0，我們將減去 1.0，以確保它始終位于 0.0 到 1.0 的范圍內。

這是代碼：

我們現(xiàn)在可以在布局中使用它，將其顏色循環(huán)綁定到由滑塊控制的本地屬性：

如果你運行該應用程序，你會看到我們有一個整潔的彩色波浪效果，完全通過在滑塊周圍拖動來控制，而且效果非常流暢。

你現(xiàn)在看到的是由 Core Animation 提供支持的，這意味著它將把我們的 100 個圓圈變成 100 個單獨的視圖繪制到屏幕上。這在計算上是昂貴的，但正如你所見，它運行良好——我們獲得了平穩(wěn)的性能。

然而，如果我們稍微增加復雜性，我們會發(fā)現(xiàn)事情并不那么樂觀。用這個strokeBorder()替換現(xiàn)有的修改器：

現(xiàn)在呈現(xiàn)出柔和的漸變，在圓圈頂部顯示明亮的顏色，在底部顯示較暗的顏色?，F(xiàn)在，當你運行該應用程序時，你會發(fā)現(xiàn)它的運行速度要慢得多——SwiftUI 正在努力渲染 100 個漸變作為 100 個獨立視圖的一部分。

我們可以通過應用一個名為drawingGroup().?這告訴 SwiftUI 它應該將視圖的內容渲染到屏幕外圖像中，然后再將其作為單個渲染輸出放回到屏幕上，這樣速度要快得多。在幕后，這是由 Metal 提供支持的，Metal 是 Apple 的框架，用于直接與 GPU 一起工作以獲得極快的圖形。

因此，將ColorCyclingCircle正文修改為：

現(xiàn)在再次運行它 - 有了這個微小的添加，您現(xiàn)在會發(fā)現(xiàn)我們得到了正確渲染的所有內容，并且即使使用漸變，我們也可以全速返回。

重要提示：了解修飾符并保存在你的drawingGroup()武器庫中有助于解決性能問題，但你不應該經(jīng)常使用它。添加離屏渲染通道可能會降低 SwiftUI 的簡單繪圖速度，因此你應該等到遇到實際性能問題后再嘗試引入drawingGroup().