IOS：聊一聊UIImage几点知识

本文转载自查看原文 2013-05-14 22:08 20342 imageOrientation/ 镜像/ Rotate/ 图像/ iOS/ IOS/ UIImage/ Flip/ 旋转

　　有一段时间没有写博客了，中间隔了个五一假，算一下差不多20天，这段时间准备组内的一个分享，所以就耽搁了，今天准备写一些UIImage方面的东西。

　　UIImage是IOS中层级比较高的一个用来加载和绘制图像的一个类，更底层的类还有CGImage，以及IOS5.0以后新增加的CIImage。今天我们主要聊一聊UIImage的三个属性: imageOrientation, size, scale，几个初始化的方法: imageNamed，imageWithContentsOfFile，以及绘制Image的几个draw开头的方法。

一、UIImage的size，scale属性

　　先想一个问题“一个图像的尺寸到底是多大呢？”

　　第一反应可能就是image.size，恭喜你答错了，正确的答案是图像的实际的尺寸(像素)等于image.size乘以image.scale。如果做过界面贴图的话你可能经常会需要准备至少两套图，一套1倍图，一套图已@2x命名的二倍图。这样当我们的程序运行在retina屏幕的时候系统就会自动的去加载@2x的图片，它的size将和一倍图加载进来的size相等，但是scale却置为2，这点大家可以做个简单的小测试验证一下。然我们再深入一点儿为什么不直接加载到成二倍的尺寸呢，原因很简单因为我们在界面布局中逻辑坐标系中的(单位是point)，而实际的绘制都是在设备坐标系(单位是pixel)进行的，系统会自动帮我们完成从point到pixel之间的转化。其实这个比例也就刚好和UIScreen中的scale对应，这样整条scale的线就可以串通了。

二、UIImage的几种初始化方法的对比

　　1、imageNamed:方法

　　　　imageNamed:是UIImage的一个类方法，它做的事情比我们看到的要稍微多一些。它的加载流程如下：

　　　　a. 系统回去检查系统缓存中是否存在该名字的图像，如果存在则直接返回。

　　　　b. 如果系统缓存中不存在该名字的图像，则会先加载到缓存中，在返回该对象。

　　观察上面的操作我们发现系统会缓存我们使用imageNamed:方法加载的图像时候，系统会自动帮我们缓存。这种机制适合于那种频繁用到界面贴图累的加载，但如果我们需要短时间内频繁的加载一些一次性的图像的话，最好不要使用这种方法。

　　2、imageWithContentsOfFile:和initWithContentsOfFile:方法

　　这两个方法跟前一个方法一样都是完成从文件加载图像的功能。但是不会经过系统缓存，直接从文件系统中加载并返回。

　　顺便提一下，当收到内存警告的时候，系统可能会将UIImage内部的存储图像的内存释放，下一次需要绘制的时候会重新去加载。

　　3、imageWithCGImage:scale:orientation:方法

　　该方面使用一个CGImageRef创建UIImage，在创建时还可以指定方法倍数以及旋转方向。当scale设置为1的时候，新创建的图像将和原图像尺寸一摸一样，而orientaion则可以指定新的图像的绘制方向。

三、UIImage的imageOrientation属性

　　UIImage有一个imageOrientation的属性，主要作用是控制image的绘制方向，共有以下8中方向:

typedef NS_ENUM(NSInteger, UIImageOrientation) {
    UIImageOrientationUp,            // default orientation  　 
    UIImageOrientationDown,          // 180 deg rotation　      
    UIImageOrientationLeft,          // 90 deg CCW　　　　　     （编程发现官方文档中，left和right图像标反了，此处更正过来）
    UIImageOrientationRight,         // 90 deg CW

    UIImageOrientationUpMirrored,    // as above but image mirrored along other axis. horizontal flip   
    UIImageOrientationDownMirrored,  // horizontal flip　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
    UIImageOrientationLeftMirrored,  // vertical flip　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
    UIImageOrientationRightMirrored, // vertical flip　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
};

　　默认的方向是UIImageOrientationUp，这8种方向对应的绘制方如上面所示。我们在日常使用中经常会碰到把iPhone相册中的照片导入到windows中，发现方向不对的问题就是与这个属性有关，因为导出照片的时候，写exif中的方向信息时候没有考虑该方向的原因。既然这个属性可以控制image的绘制方向，那我们能不能通过改过这个属性来完成UIImage的旋转和翻转呢？带着这个问题我们继续往下看。

四、UIImage的几个draw方法

　　UIImage的几个draw方法是用来绘制图像的利器，为什么这样说呢？因为它们在绘制图像的时候会考虑当前图像的方向，即根据的imageOrientation绘制出不同的方向。由于图像是绘制在当前context中的，它同时还会考虑到当前context的transform的变化。利于这两点我们就可以玩转图像的旋转和翻转了。

　　搜索了一些，目前网上大部分图像旋转都是通过创建CGBitmapContext，然后根据图像方向设置context的transform来实现的，这种方法要求对整个矩阵变化的过程都非常清楚，一个参数设置不多，出来的结果就会有问题。

　　下面我介绍一种实现起来简单方便的图像旋转方法，这种方法主要就是利用imageWithCGImage:scale:orientation:方法，指定不同的orientation来完成所需要的功能，先举个简单的例子：

　　假设一副图片显示为，我们要向左旋转90°，那么转过之后应该就会显示为，即将原图从orientationUP转到orientationLeft即可。以此类推为不同的方向旋转，只需要注意看R的显示即可，这样整个旋转和翻转的实现过程中完全可以不用考虑Transform那些东西，是不是很简单。

　　下面是图像旋转和翻转的完整代码：

//
//  UIImage+Rotate_Flip.h
//  SvImageEdit
//
//  Created by  maple on 5/14/13.
//  Copyright (c) 2013 smileEvday. All rights reserved.
//
// 

#import <UIKit/UIKit.h>

@interface UIImage (Rotate_Flip)

/*
 * @brief rotate image 90 withClockWise
 */
- (UIImage*)rotate90Clockwise;

/*
 * @brief rotate image 90 counterClockwise
 */
- (UIImage*)rotate90CounterClockwise;

/*
 * @brief rotate image 180 degree
 */
- (UIImage*)rotate180;

/*
 * @brief rotate image to default orientation
 */
- (UIImage*)rotateImageToOrientationUp;

/*
 * @brief flip horizontal
 */
- (UIImage*)flipHorizontal;

/*
 * @brief flip vertical
 */
- (UIImage*)flipVertical;

/*
 * @brief flip horizontal and vertical
 */
- (UIImage*)flipAll;


@end

UIImage+Rotate_Flip.h

//
//  UIImage+Rotate_Flip.m
//  SvImageEdit
//
//  Created by  maple on 5/14/13.
//  Copyright (c) 2013 smileEvday. All rights reserved.
//

#import "UIImage+Rotate_Flip.h"

@implementation UIImage (Rotate_Flip)

/*
 * @brief rotate image 90 with CounterClockWise
 */
- (UIImage*)rotate90CounterClockwise
{
    UIImage *image = nil;
    switch (self.imageOrientation) {
        case UIImageOrientationUp:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationLeft];
            break;
        }
        case UIImageOrientationDown:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationRight];
            break;
        }
        case UIImageOrientationLeft:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationDown];
            break;
        }
        case UIImageOrientationRight:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationUp];
            break;
        }
        case UIImageOrientationUpMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationRightMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationDownMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationLeftMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationLeftMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationUpMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationRightMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationDownMirrored];
            break;
        }
        default:
            break;
    }
    
    return image;
}

/*
 * @brief rotate image 90 with Clockwise
 */
- (UIImage*)rotate90Clockwise
{
    UIImage *image = nil;
    switch (self.imageOrientation) {
        case UIImageOrientationUp:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationRight];
            break;
        }
        case UIImageOrientationDown:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationLeft];
            break;
        }
        case UIImageOrientationLeft:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationUp];
            break;
        }
        case UIImageOrientationRight:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationDown];
            break;
        }
        case UIImageOrientationUpMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationLeftMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationDownMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationRightMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationLeftMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationDownMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationRightMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationUpMirrored];
            break;
        }
        default:
            break;
    }
    
    return image;
}

/*
 * @brief rotate image 180 degree
 */
- (UIImage*)rotate180
{
    UIImage *image = nil;
    switch (self.imageOrientation) {
        case UIImageOrientationUp:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationDown];
            break;
        }
        case UIImageOrientationDown:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationUp];
            break;
        }
        case UIImageOrientationLeft:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationRight];
            break;
        }
        case UIImageOrientationRight:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationLeft];
            break;
        }
        case UIImageOrientationUpMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationDownMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationDownMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationUpMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationLeftMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationRightMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationRightMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationLeftMirrored];
            break;
        }
        default:
            break;
    }
    
    return image;
}

/*
 * @brief rotate image to default orientation
 */
- (UIImage*)rotateImageToOrientationUp
{
    CGSize size = CGSizeMake(self.size.width * self.scale, self.size.height * self.scale);
    UIGraphicsBeginImageContext(size);
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    CGContextClearRect(context, CGRectMake(0, 0, size.width, size.height));
    
    [self drawInRect:CGRectMake(0, 0, size.width, size.height)];
    
    UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    UIGraphicsEndImageContext();
    
    return image;
}

/*
 * @brief flip horizontal
 */
- (UIImage*)flipHorizontal
{
    UIImage *image = nil;
    switch (self.imageOrientation) {
        case UIImageOrientationUp:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationUpMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationDown:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationDownMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationLeft:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationRightMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationRight:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationLeftMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationUpMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationUp];
            break;
        }
        case UIImageOrientationDownMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationDown];
            break;
        }
        case UIImageOrientationLeftMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationRight];
            break;
        }
        case UIImageOrientationRightMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationLeft];
            break;
        }
        default:
            break;
    }
    
    return image;
}

/*
 * @brief flip vertical
 */
- (UIImage*)flipVertical
{
    UIImage *image = nil;
    switch (self.imageOrientation) {
        case UIImageOrientationUp:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationDownMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationDown:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationUpMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationLeft:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationLeftMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationRight:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationRightMirrored];
            break;
        }
        case UIImageOrientationUpMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationDown];
            break;
        }
        case UIImageOrientationDownMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationUp];
            break;
        }
        case UIImageOrientationLeftMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationLeft];
            break;
        }
        case UIImageOrientationRightMirrored:
        {
            image = [UIImage imageWithCGImage:self.CGImage scale:1 orientation:UIImageOrientationRight];
            break;
        }
        default:
            break;
    }
    
    return image;
}

/*
 * @brief flip horizontal and vertical
 */
- (UIImage*)flipAll
{
    return [self rotate180];
}

@end

UIImage+Rotate_Flip.m

　　以上只是实现了图像的顺时针90°，逆时针90°，180°旋转，以及水平翻转，数值翻转等。至于任意角度旋转怎么实现？其实也很简单，留着给大家思考吧。虽然我们可以通过orientation这种方法简单的完成图像旋转，但是如果有时间的话还是建议大家尽量的看一下那种通过transform来完成旋转的代码，你会彻底搞清楚旋转矩阵是怎么回事儿。当然程序中使用的时候推荐使用我上面提供的这种方法，因为不涉及真实的旋转操作，速度会快很多。

　　通过上面的小例子，我们可以看出越高级别的API帮助我们做的事情就越多，越底层的API提供了更多的灵活性，但同时也带来了很多需要我们处理的东西。再编程的过程中尽量的使用高级别的API，同时最好能搞懂底层的实现机制。这样我们的程序才会更高效，出了问题才知道去哪里查找。

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