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在iOS上繪制自然的簽名

這裡有一篇很棒的文章寫如何在Android上獲取流暢的簽名:Smoother Signatures,但是我沒有找到一篇是寫在iOS上如何實現。那麼,究竟怎麼做才能在iOS設備上獲取用戶的簽名呢?

雖然我沒有找到任何關於獲取簽名的文章,但是在App store上已經有了實現得很好的app。  Paper by 53 是一個畫畫的iPad應用程序,它擁有漂亮並且靈敏的畫筆,這也是我所要追求的用戶體驗。

代碼: SignatureDemo 本文最後的下載

連點成線

最簡單得辦法是,依次獲取觸摸點並且用直線把它們連起來。

在UIView子類的初始化方法中創建path和用於捕獲觸摸事件的gesture recongnizer .

// Create a path to connect lines
path = [UIBezierPath bezierPath];

// Capture touches
UIPanGestureRecognizer *pan = [[UIPanGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(pan:)];
pan.maximumNumberOfTouches = pan.minimumNumberOfTouches = 1;
[self addGestureRecognizer:pan];

將捕獲到的pan事件location數據依次加入到貝塞爾path中,連點成線。

- (void)pan:(UIPanGestureRecognizer *)pan {
    CGPoint currentPoint = [pan locationInView:self];

    if (pan.state == UIGestureRecognizerStateBegan) {
        [path moveToPoint:currentPoint];
    } else if (pan.state == UIGestureRecognizerStateChanged)
        [path addLineToPoint:currentPoint];

    [self setNeedsDisplay];
}


畫出軌跡

- (void)drawRect:(CGRect)rect
{
    [[UIColor blackColor] setStroke];
    [path stroke];
}

用這種方法畫個字母J就暴露出一些問題了。

當簽名速度較慢時,iOS可以捕獲到足夠的touch位置信息,讓連接起來的直線看起來不那麼明顯。但是當手指移動速度很快時就有麻煩了。

在2012蘋果開發者大會中介紹的 Building Advanced Gesture Recognizers 提到,可以用數學來解決這個問題。

二次貝塞爾曲線

我們需要用二次貝塞爾曲線去連接那些觸摸點,而並非用直線,可以參考上面給出的蘋果開發者大會視頻(大約在42:15處)。連接二次貝塞爾曲線時,應把觸摸點當作控制點,而取中點為對應的起點和終點。

添加二次貝塞爾曲線到之前的代碼中,需要用到上一次的touch信息,所以我們增加一個實例變量來存儲它。

CGPoint previousPoint;

寫一個計算2點中點的方法

static CGPoint midpoint(CGPoint p0, CGPoint p1) {
    return (CGPoint) {
        (p0.x + p1.x) / 2.0,
        (p0.y + p1.y) / 2.0
    };
}


更新手勢處理,用二次貝塞爾曲線替換掉之前的直接連接處理

- (void)pan:(UIPanGestureRecognizer *)pan {
    CGPoint currentPoint = [pan locationInView:self];
    CGPoint midPoint = midpoint(previousPoint, currentPoint);

    if (pan.state == UIGestureRecognizerStateBegan) {
        [path moveToPoint:currentPoint];
    } else if (pan.state == UIGestureRecognizerStateChanged) {
        [path addQuadCurveToPoint:midPoint controlPoint:previousPoint];
    }

    previousPoint = currentPoint;

    [self setNeedsDisplay];
}

沒有寫很多代碼,我們就看到了很大的改觀。稜角不見了,但是作為簽名似乎有點乏味。每一處曲線都是等寬的,和用一只真正的鋼筆簽出來的簽名效果相違背。

可變的筆刷寬度

筆刷的寬度應該基於簽名的速度而變化,這樣的簽名看起來才自然。UIPanGestureRecognizer 有一個 velocityInView 方法可以返回當前觸摸點的速度。

為了畫出變化的寬度,我改用OpenGL ES 曲面細分將筆刷轉換成三角序列(OpenGL支持畫線,但是iOS不支持繪制平滑的可變寬度的線條)。二次貝塞爾曲線點需要重新計算,但是這超出了這篇文章的討論范疇,具體可以查看代碼,見本文最後鏈接。

用相鄰的2個二次貝塞爾曲線點來說明一下,可以計算得到此兩點差值表示的向量的垂直向量,並且設定其長度為當前厚度值的1/2(譯者注:下圖大括號部分包含2份1/2厚度值長度,故恰好為當前厚度),采用GL_TRIANGLE_STRIP的方式繪制三角序列,因此需要2個二次貝塞爾曲線點來確定一個含有2個三角形的矩形段。

(譯者注:原理細節原文一筆帶過,建議讀下代碼,了解下OpenGL曲面細分,有助於更好的理解)

這個例子,就是用二次貝塞爾曲線和速度控制筆刷厚度的方法畫出來的簽名,自然多了吧。

在iOS上繪制自然的簽名相關附件下載

免費下載地址在 http://linux.linuxidc.com/

用戶名與密碼都是www.linuxidc.com

具體下載目錄在 /2014年資料/3月/4日/在iOS上繪制自然的簽名

下載方法見 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-07/87684.htm

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