IOS開發應用之Quartz 2D學習指南是本文要介紹的內容，主要是來學習Quartz 2D的使用方法和操作。在IOS中，Quartz 2D像Core Animation，OpenGL ES和UIKit類一樣工作于可用的圖形和動畫技術。

1.The Page

Quartz 2D使用painter model去imageing。在painter model中，每一個連續的繪制操作都是應用一個paint layer到輸出畫布，通常稱為a page。page上面一個對象的繪制不能修改，除非通過添加更多的paint。就是通過添加一層一層的paint來構建成的。此模型允許我們用一些簡單的paint構建復雜的images。

下面的圖展示了painter model 如何工作，順序影響***的效果。

2、繪制的地方--Graphics Context

a graphics context是一個不透明的CGContextRef數據類型，封裝了Quartz信息，用來在輸出設備（如PDF文件，bitmap，顯示窗口）上draw images。graphics context中的信息包括圖形繪制參數和一個page上和繪制設備相關的。Quartz的所有的類都被限制到在graphics context 上繪制。

我們可以把一個graphics context作為一個繪制的目標。當我們用Quartz繪制時，所有和設備相關的特性都被限制到具體的graphics context中。換句話說，我們提供不同的graphic context可以繪制相同的image在不同的設備上，我們不需要去進行其他任何的操作，Quartz已經幫我們做了。

有一下幾種graphics context
 
（1）bitmap graphics context

其允許我們在bitmap上paint RGB顏色，CMYK顏色，或者灰度。bitmap是一個像素的矩形數組，每一個像素代表image上的一個點。

（2）PDF graphics context

（3）window graphics context

（4）layer context

3、Quartz 2D 不透明數據類型

Quartz 2D的API除了定義了graphics contexts之外，還定義了各種不透明的數據類型。因為此API是Core Graphics 框架的一部分，因此API中的數據類型和函數都使用了CG開頭作為前綴。
  
Quartz 2D從不透明數據類型創建對象，接著我們應用程序用其完成特殊的繪制并輸出。下面講述三種對象我們可以用來進行繪制操作。

我們可以創建一個PDF page對象旋轉和顯示此PDF page。在graphics context中應用一個旋轉操作，然后要求Quartz 2D在graphics context中去繪制此page。
  
我們可以創建一個pattern 對象然后繪制一個pattern。構成一個pattern去定義一個形狀。當我們draw 一個graphics context時可以用pattern paint。
  
我們可以創建一個shading對象去在軸向或徑向填充一個區域的陰影。通過一個函數確定陰影中每一個點的顏色，然后用其去填充此陰影。

Quartz 2D中可以用的不透明的數據類型：

CGPathRef，CGImageRef，CGLayerRef，CGPatternRef，CGShadingRef，CGGradientRef，  
CGFunctionRef，CGColorRef,CGColorSpaceRef,CGImageSourceRef, CGImageDestinationRef, CGFontRef,  

關于PDF的就不在列出。

4、Graphics 狀態

Quartz通過修改current graphics state的參數可以改變繪制操作的結果。current graphics state決定了***繪制的結果。例如，當我們調用函數去設置fill color，我們其實是修改了存儲在current graphics state中的值。還有其他的常用的狀態如line width， current position，text font size。

graphics context包括一個graphics states的堆棧。當Quartz創建一個graphics context之后，堆棧是空的。當保存一個graphics state，Quartz會push一個當前graphics state 的拷貝到堆棧中。當恢復一個graphics state時，只用從堆棧中pop就行。CGContextSaveGState函數和CGContextRestoreGState函數是用來push和pop的。

并不是所有的當前繪制環境的元素都是graphics state，例如，current path就不是graphics state。下面將列出一些graphics state 參數：

 
5、Quartz 2D坐標系統

Quratz 的坐標系統如下：

Quratz 使用current transformation matrix（CTM）完成了具體的坐標系統的無關性（完成了user space和device space的映射）。CTM是一個數學結構的矩陣，能夠有效的描述一些相關的方程組。current transformation matrix是一個特殊的矩陣類型成為affine transform，其應用translation，rotation，和scaling 操作（計算一個坐標系統的move，rotate，resize）映射一個坐標系統的點到另一個坐標系統。

CTM有第二個目的。其允許我們transform繪制的對象。例如，我們想去繪制一個旋轉45度的box，可以先繪制一個box，然后旋轉坐標系統，Quratz用旋轉的坐標系統去把其繪制在輸出設備上。

Quratz的缺省坐標系統如上圖，原點在左下角。但是有些技術建立的graphics context和Quartz使用了不同的缺省坐標系統。最常見的是坐標系統是原點在左上角。在下面的情況下我們是在此坐標系統下：
  
IOS中，UIView返回的drawing context。

IOS中，調用函數UIGraphicsBeginImageContextWithOptions創建的drawing context。

6、內存管理：對象的所有權

Quratz 使用Core Foundation的內存管理模型，引用計數。當創建時，Core Foundation對象的引用計數為1.我們可以通過調用retain函數去增加引用計數，調用release函數去減少引用計數。
 
一下有幾點我們需要牢記：
 
（1）當我們創建或者copy一個對象，則我們就擁有它，在用完之后我們一定要release它。

（2）如果我們不是從一個包含“create”和“copy”詞的函數得到的對象，則不能不要去release它。

（3）如果我們沒有對象的所有權，但是我們想保存他，則應該reatin它，并且記得release。例如，如果我們創建一個CGColorspace對象，則我們用函數CGColorSpaceRetain和CGColorSpaceRelease去retain和release。

小結：IOS開發應用之Quartz 2D學習指南的內容介紹完了，希望通過本文的學習能對你有所幫助！