Постановка задачи

Необходимо, чтобы компоненты вашего пользовательского интерфейса двигались так, как будто на них действует сила тяжести: например, если перетащить элемент к верхнему краю экрана, то под действием силы тяжести он упадет к нижнему краю. Объединив эту возможность с поведением столкновения, которое мы изучим позднее, можно создавать такие компоненты пользовательского интерфейса, которые будут падать со своего действительного местоположения, пока не столкнутся с указанной вами линией.

 

Решение

Инициализируйте объект типа UIGravityBehavior и добавьте к нему те компоненты пользовательского интерфейса, которые должны испытывать тяготение к этому объекту. Сделав это, создайте экземпляр UIDynamicAnimator, добавьте к аниматору поведение тяготения, а всю остальную работу аниматор сделает за вас.

 

Обсуждение

В этом разделе мы создадим простой вид, представляющий собой раскрашенный квадрат, находящийся в одновидовом приложении. Этот вид мы поместим в центре экрана. Затем добавим к нему поведение тяготения и посмотрим, как он будет падать вниз, пока не скроется за пределами экрана.

Итак, определим аниматор и вид:

#import «ViewController.h»

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) UIView *squareView;

@property (nonatomic, strong) UIDynamicAnimator *animator;

@end

@implementation ViewController

<# Оставшаяся часть кода вашего контроллера вида находится здесь #>

Далее создадим небольшой вид, присвоим ему цвет и поместим в центре вида нашего контроллера. Так мы получим экземпляр класса UIGravityBehavior, воспользовавшись методом-инициализатором initWithItems:. Этот инициализатор принимает массив объектов, соответствующих протоколу UIDynamicItem. По умолчанию этому протоколу соответствуют все экземпляры UIView, поэтому, как только вид готов, можно идти дальше:

— (void)viewDidAppear:(BOOL)animated{

[super viewDidAppear: animated];

/* Создаем маленький квадратный вид и добавляем его к self.view */

self.squareView = [[UIView alloc] initWithFrame:

CGRectMake(0.0f, 0.0f, 100.0f, 100.0f)];

self.squareView.backgroundColor = [UIColor greenColor];

self.squareView.center = self.view.center;

[self.view addSubview: self.squareView];

/* Создаем аниматор и реализуем тяготение */

self.animator = [[UIDynamicAnimator alloc]

initWithReferenceView: self.view];

UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc]

initWithItems:@[self.squareView]];

[self.animator addBehavior: gravity];

}

Если вы не хотите добавлять тяготение ко всем вашим видам, как только инициализируете это поведение, то можете добавить его позже с помощью метода экземпляра addItem:, относящегося к классу UIGravityBehavior. Этот метод также принимает объект, соответствующий указанному ранее протоколу.

Теперь запустите ваше приложение. Как только вид в контроллере появится на экране, вы увидите цветной квадрат, падающий из центра экрана вниз, до нижнего края, а потом скрывающийся за пределами дисплея. Поведение тяготения, точно как реальная сила тяжести, заставляет элементы двигаться вниз, вплоть до определенной границы. Поскольку в данном случае никакой границы нет, элемент падает вниз до бесконечности. Мы исправим этот недостаток позже в данной главе, реализовав для элементов поведение столкновения.

 

См. также

Раздел 2.0.

 

Постановка задачи

Требуется задать на экране границы столкновений между компонентами вашего пользовательского интерфейса так, чтобы эти компоненты не перекрывали друг друга.

 

Решение

Инстанцируйте объект типа UICollisionBehavior и прикрепите его к объекту аниматора. Присвойте свойству translatesReferenceBoundsIntoBoundary поведения столкновений значение YES и убедитесь в том, что аниматор инициализирован с вышестоящим видом в качестве опорной сущности. Так вы гарантируете, что дочерние виды, на которые распространяется поведение столкновения (о чем мы вскоре поговорим), не будут выпадать за пределы вышестоящего вида.

 

Обсуждение

Поведение столкновения, относящееся к типу UICollisionBehavior, затрагивает объекты, соответствующие протоколу UIDynamicItem. Все виды типа UIView уже ему соответствуют, поэтому вам придется лишь инстанцировать ваши виды и добавить их к поведению столкновения. Поведение столкновения требует определить на экране границы, которые будут непреодолимы для элементов, находящихся в аниматоре. Например, если вы зададите линию, которая будет идти из нижнего левого угла вашего опорного вида в нижний правый угол (соответственно, это будет линия, вплотную прилегающая к его нижнему краю), а также добавите к этому виду поведение тяготения, то виды, расположенные на экране, будут двигаться под действием тяготения вниз, но не смогут «провалиться» с экрана, так как столкнутся с его нижним краем, который задается поведением столкновения.

Если вы хотите, чтобы границы области, в которой действует поведение столкновения, совпадали с границами опорного вида, то присвойте свойству translatesReferenceBoundsIntoBoundary экземпляра поведения столкновения значение YES. Если хотите самостоятельно провести линии, соответствующие границам такой области, просто воспользуйтесь методом экземпляра addBoundaryWithIdentifier: fromPoint: toPoint:, относящимся к классу UICollisionBehavior.

В этом примере мы собираемся создать два цветных вида, один из которых расположен на другом. После этого добавим к аниматору поведение тяготения, чтобы эти виды не перекрывали друг друга. Кроме того, они не будут выходить за границы опорного вида (то есть вида контроллера).

Итак, для начала определим массив видов и аниматор:

#import «ViewController.h»

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *squareViews;

@property (nonatomic, strong) UIDynamicAnimator *animator;

@end

@implementation ViewController

<# Остаток вашего кода находится здесь #>

Потом, когда вид появится на экране, зададим поведения столкновения и тяготения и добавим их к аниматору:

— (void)viewDidAppear:(BOOL)animated{

[super viewDidAppear: animated];

/* Создаем виды */

NSUInteger const NumberOfViews = 2;

self.squareViews = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity: NumberOfViews];

NSArray *colors = @[[UIColor redColor], [UIColor greenColor]];

CGPoint currentCenterPoint = self.view.center;

CGSize eachViewSize = CGSizeMake(50.0f, 50.0f);

for (NSUInteger counter = 0; counter < NumberOfViews; counter++){

UIView *newView =

[[UIView alloc] initWithFrame:

CGRectMake(0.0f, 0.0f, eachViewSize.width, eachViewSize.height)];

newView.backgroundColor = colors[counter];

newView.center = currentCenterPoint;

currentCenterPoint.y += eachViewSize.height + 10.0f;

[self.view addSubview: newView];

[self.squareViews addObject: newView];

}

self.animator = [[UIDynamicAnimator alloc]

initWithReferenceView: self.view];

/* Создаем тяготение */

UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc]

initWithItems: self.squareViews];

[self.animator addBehavior: gravity];

/* Реализуем обнаружение столкновений */

UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc]

initWithItems: self.squareViews];

collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;

[self.animator addBehavior: collision];

}

Получим примерно такой же результат, как на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Взаимодействующие поведения тяготения и столкновения

В этом примере показано, что поведение обнаружения столкновений работает отлично, если свойство translatesReferenceBoundsIntoBoundary имеет значение YES. Но что, если мы захотим очертить собственные границы столкновений? Здесь и пригодится метод экземпляра addBoundaryWithIdentifier: fromPoint: toPoint:, относящийся к поведению столкновения. Вот параметры, которые следует передать этому методу:

• addBoundaryWithIdentifier — строковый идентификатор для вашей границы. Он используется для того, чтобы впоследствии вы могли получить от границы информацию о столкновении. Вы могли бы передать такой же идентификатор методу boundaryWithIdentifier: и получить в ответ объект границы. Объект относится к типу UIBezierPath и может поддерживать довольно сложные, сильно искривленные границы. Но большинство программистов предпочитают указывать простые горизонтальные или вертикальные границы, что мы и сделаем;

• fromPoint — начальная точка границы, относится к типу CGPoint;

• toPoint — конечная точка границы, относится к типу CGPoint.

Итак, предположим, что вы хотите провести границу в нижней части опорного вида (в данном случае вида с контроллером), но не хотите, чтобы она совпадала с нижним краем. Вместо этого вам нужна граница, расположенная на 100 точек выше нижнего края. В таком случае свойство поведения столкновения translatesReferenceBoundsIntoBoundary не поможет, так как вы хотите задать иную границу, не совпадающую с пределами опорного вида. Нужно воспользоваться методом addBoundaryWithIdentifier: fromPoint: toPoint:, вот так:

/* Создаем обнаружение столкновений */

UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc]

initWithItems: self.squareViews];

[collision

addBoundaryWithIdentifier:@"bottomBoundary"

fromPoint: CGPointMake(0.0f, self.view.bounds.size.height — 100.0f)

toPoint: CGPointMake(self.view.bounds.size.width,

self.view.bounds.size.height — 100.0f)];

[self.animator addBehavior: collision];

Теперь, если мы объединим это поведение с тяготением, как делали раньше, то квадраты будут падать в опорном виде сверху вниз, но не достигнут его дна, так как проведенная нами нижняя граница находится немного выше. В рамках этого раздела я также хочу продемонстрировать возможность обнаружения столкновений между различными элементами, обладающими поведением столкновения. Класс UICollisionBehavior имеет свойство collisionDelegate, которое будет выступать в качестве делегата при обнаружении столкновений у элементов, обладающих поведением столкновения. Этот объект-делегат должен соответствовать протоколу UICollisionBehaviorDelegate. Данный протокол обладает некоторыми методами, которые мы можем реализовать. Вот два наиболее важных из этих методов:

• collisionBehavior: beganContactForItem: withBoundaryIdentifier: atPoint: — вызывается в делегате, когда один из элементов, обладающих поведением столкновения, ударяется об одну из границ, добавленных к этому поведению;

• collisionBehavior: endedContactForItem: withBoundaryIdentifier: atPoint: — вызывается, когда элемент, столкнувшийся с границей, отскочил от нее и, таким образом, контакт элемента с границей прекратился.

Чтобы продемонстрировать вам делегат в действии и показать, как его можно использовать, расширим приведенный пример. Как только квадратики достигают нижней границы опорного вида, мы делаем их красными, увеличиваем на 200 %, а потом заставляем рассыпаться, как при взрыве, и исчезать из виду:

NSString *const kBottomBoundary = @"bottomBoundary";

@interface ViewController () 

@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *squareViews;

@property (nonatomic, strong) UIDynamicAnimator *animator;

@end

@implementation ViewController

— (void)collisionBehavior:(UICollisionBehavior*)paramBehavior

beganContactForItem:(id )paramItem

withBoundaryIdentifier:(id )paramIdentifier

atPoint:(CGPoint)paramPoint{

NSString *identifier = (NSString *)paramIdentifier;

if ([identifier isEqualToString: kBottomBoundary]){

[UIView animateWithDuration:1.0f animations: ^{

UIView *view = (UIView *)paramItem;

view.backgroundColor = [UIColor redColor];

view.alpha = 0.0f;

view.transform = CGAffineTransformMakeScale(2.0f, 2.0f);

} completion: ^(BOOL finished) {

UIView *view = (UIView *)paramItem;

[paramBehavior removeItem: paramItem];

[view removeFromSuperview];

}];

}

}

— (void)viewDidAppearBOOL)animated{

[super viewDidAppear: animated];

/* Создаем виды */

NSUInteger const NumberOfViews = 2;

self.squareViews = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity: NumberOfViews];

NSArray *colors = @[[UIColor redColor], [UIColor greenColor]];

CGPoint currentCenterPoint = CGPointMake(self.view.center.x, 0.0f);

CGSize eachViewSize = CGSizeMake(50.0f, 50.0f);

for (NSUInteger counter = 0; counter < NumberOfViews; counter++){

UIView *newView =

[[UIView alloc] initWithFrame:

CGRectMake(0.0f, 0.0f, eachViewSize.width, eachViewSize.height)];

newView.backgroundColor = colors[counter];

newView.center = currentCenterPoint;

currentCenterPoint.y += eachViewSize.height + 10.0f;

[self.view addSubview: newView];

[self.squareViews addObject: newView];

}

self.animator = [[UIDynamicAnimator alloc]

initWithReferenceView: self.view];

/* Создаем тяготение */

UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc]

initWithItems: self.squareViews];

[self.animator addBehavior: gravity];

/* Создаем обнаружение столкновений */

UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc]

initWithItems: self.squareViews];

[collision

addBoundaryWithIdentifier: kBottomBoundary

fromPoint: CGPointMake(0.0f, self.view.bounds.size.height — 100.0f)

toPoint: CGPointMake(self.view.bounds.size.width,

self.view.bounds.size.height — 100.0f)];

collision.collisionDelegate = self;

[self.animator addBehavior: collision];

}

Объясню, что происходит в коде. Во-первых, мы создаем два вида и кладем их один на другой. Эти виды представляют собой два обычных разноцветных квадрата: второй находится на первом. Оба они добавлены к контроллеру вида. Как и в предыдущих примерах, мы добавляем к аниматору поведение тяготения. Это означает, что, как только анимация начнет действовать, виды станут как будто сползать по опорному виду сверху вниз. Мы не задаем границы опорного вида в качестве границ столкновения, а самостоятельно проводим границу столкновения, располагая ее в 100 точках над нижней границей экрана. У нас получается невидимая линия, проходящая по экрану слева направо. Она не позволяет видам бесконечно падать вниз и выходить за пределы опорного вида.

Кроме того, как видите, мы задаем вид с контроллером в качестве делегата поведения столкновения. Таким образом, он получает обновления от этого поведения, сообщающие, произошло ли столкновение и если произошло, то когда. Как только вы узнаете о факте столкновения, то, вероятно, захотите определить, было ли это столкновение с границей (например, созданной нами) или с одним из элементов сцены. Например, если вы создали в опорном виде множество виртуальных стен, а маленькие виды-квадраты могут сталкиваться с этими стенами, то можете реализовать иной эффект (скажем, взрыв), зависящий от того, с чем именно произошло столкновение. О том, с каким элементом произошло столкновение, вы сможете узнать из делегатного метода, вызываемого в контроллере вида и дающего идентификатор той границы, с которой столкнулся элемент. Зная, какой это был объект, мы можем решить, что делать дальше.

В примере мы сравниваем идентификатор, получаемый от поведения столкновения, с константой kBottomBoundary, которую присвоили барьеру при создании этого барьера. Создаем для объекта такую анимацию: квадрат под действием тяготения движется по экрану вниз, вплоть до установленной нами границы. Граница гарантирует, что квадрат остановится на расстоянии 100 точек от нижнего края экрана, на проведенной линии.

Одним из самых интересных свойств класса UIGravityBehavior является collisionMode. Это свойство описывает, как столкновение должно обрабатываться в аниматоре. Например, в предыдущем примере мы рассмотрели типичное столкновение, добавленное в аниматор без изменения значения collisionMode. В данном случае это поведение регистрирует столкновения между квадратиками, а также между квадратиками и теми границами, которые мы провели в опорном виде. Однако мы можем модифицировать это поведение, изменив значение упомянутого свойства. Вот значения, которые можно для него задать:

• UICollisionBehaviorModeItems — при таком значении поведение будет регистрировать столкновения между динамическими элементами — в данном случае между движущимися квадратиками;

• UICollisionBehaviorModeBoundaries — при этом значении регистрируются столкновения между динамическими элементами и установленными нами границами, расположенными в опорном виде;

• UICollisionBehaviorModeEverything — при таком значении регистрируются любые столкновения, независимо от того, участвуют в них сами элементы, элементы и границы или что-либо еще. Это значение для данного свойства задается по умолчанию.

Можно комбинировать рассмотренные ранее значения с помощью побитового оператора ИЛИ и создавать сочетания режимов столкновения, соответствующие поставленным перед вами бизнес-требованиям.

Рекомендую поэкспериментировать со значениями свойства collisionMode и в предыдущем примере задать для этого свойства значение UICollisionBehaviorModeBoundaries, а потом запустить приложение. Вы увидите, как оба квадратика упадут в нижнюю часть экрана, окажутся на проведенной границе, но не столкнутся, а вдвинутся друг в друга. Дело в том, что код просто проигнорирует столкновение между ними.

 

См. также

Раздел 2.1.

 

Постановка задачи

Требуется визуально перебрасывать виды с одного места на экране на другое.

 

Решение

Инициализируйте объект поведения типа UIPushBehavior с помощью относящегося к нему метода initWithItems: mode: и передайте ему значение UIPushBehaviorModeContinuous. Как только будете готовы толкать элементы под углом, вызовите для толчка метод setAngle:. Этот метод задает угол (в радианах) для данного поведения. Затем потребуется установить магнитуду, то есть силу толчка. Эта величина задается с помощью относящегося к толчку поведения setMagnitude:. Магнитуда рассчитывается следующим образом: магнитуда величиной 1 точка соответствует ускорению 100 точек/с2, прилагаемому к целевым видам.

 

Обсуждение

Толчки, прилагаемые к экранным элементам, очень полезны — особенно толчки, вызывающие непрерывное движение. Допустим, вы разрабатываете приложение-фотоальбом для iPad. В верхней части экрана создали три слайда, каждый из которых соответствует странице альбома, созданной пользователем. В нижней части экрана располагаются различные картинки, которые пользователь может перетаскивать и раскладывать на страницах. Один из способов, позволяющих реализовать для пользователя такую возможность, — добавление к опорному виду регистратора жестов касания (tap gesture recognizer), создание которого рассмотрено в разделе 10.5. Этот регистратор обеспечивает отслеживание пользовательских жестов касания и позволяет перемещать изображения на целевой слайд. Процесс выглядит как перетаскивание. Другой, пожалуй, более оптимальный способ решения этой задачи — использование толчкового поведения, которое разработчики Apple включили в UIKit.

Толчковое поведение относится к типу UIPushBehavior и обладает магнитудой и углом. Угол измеряется в радианах, а магнитуда в 1 точку приводит к ускорению движения, равному 100 точек/с2. Толчковые поведения создаются точно так же, как и любые другие: сначала их необходимо инициализировать, а потом добавить к аниматору типа UIDynamicAnimator.

В этом примере мы собираемся создать вид и поместить его в центре более крупного вида контроллера. Мы подключим к аниматору поведение столкновений, благодаря чему маленький вид не будет вылетать за пределы большого вида (с контроллером). О том, как работать со столкновениями, мы поговорили в разделе 2.2. Затем добавим регистратор жестов касания (см. раздел 10.5) к контроллеру вида. Этот регистратор будет уведомлять нас о каждом жесте касания, произошедшем на экране.

Когда касание будет зарегистрировано, рассчитаем угол между точкой касания и центром маленького квадратного вида. Так мы получим угол, выраженный в радианах, под которым сможем толкнуть этот квадратный вид. Затем рассчитаем расстояние между точкой касания и центром маленького вида, полученное значение используем в качестве магнитуды толчка. Таким образом, магнитуда будет тем больше, чем дальше от центра квадратного вида находится точка касания.

В данном разделе предполагается, что читатель понимает основы тригонометрии. Но даже если вы с ними не знакомы — ничего страшного, поскольку для работы потребуются лишь те формулы, которые я описываю в примерах кода к этому разделу. На рис. 2.2 показано, как вычисляется угол между двумя точками. Итак, я надеюсь, что объяснение получится достаточно подробным, чтобы вы могли написать собственное решение данной проблемы.

Рис. 2.2. Расчет угла между двумя точками

Итак, начнем с определения всех важных свойств нашего контроллера вида:

#import «ViewController.h»

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) UIView *squareView;

@property (nonatomic, strong) UIDynamicAnimator *animator;

@property (nonatomic, strong) UIPushBehavior *pushBehavior;

@end

@implementation ViewController

<# Остальной ваш код находится здесь #>

В этом примере мы добавим к аниматору поведение столкновения и толчковое поведение. Толчковое поведение добавляется к классу в качестве свойства, а поведение столкновений — просто как локальная переменная. Дело в том, что, как только мы добавим к аниматору поведение столкновения, именно аниматор будет вычислять все столкновения с границами опорного вида и нам больше не придется ссылаться на это поведение столкновений. Однако если говорить о толчковом поведении, то при обработке касаний придется обновлять это толчковое поведение, чтобы графический элемент подталкивался к точке касания. Вот почему нам требуется связь касания с толчковым поведением, но не требуется такая связь со столкновениями.

Далее напишем метод, создающий маленький квадратный вид и помещающий его в центре большого вида с контроллером:

— (void) createSmallSquareView{

self.squareView =

[[UIView alloc] initWithFrame:

CGRectMake(0.0f, 0.0f, 80.0f, 80.0f)];

self.squareView.backgroundColor = [UIColor greenColor];

self.squareView.center = self.view.center;

[self.view addSubview: self.squareView];

}

Затем применим регистратор жестов касания, чтобы обнаруживать прикосновения к виду с контроллером:

— (void) createGestureRecognizer{

UITapGestureRecognizer *tapGestureRecognizer =

[[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget: self

action:@selector(handleTap:)];

[self.view addGestureRecognizer: tapGestureRecognizer];

}

Эти методы выполняют за нас всю необходимую работу. Позже, когда вид отобразится на экране, мы будем вызывать эти методы и они будут действовать.

И не забудем написать метод, который будет задавать поведение столкновения и толчковое поведение:

— (void) createAnimatorAndBehaviors{

self.animator = [[UIDynamicAnimator alloc]

initWithReferenceView: self.view];

/* Создаем обнаружение столкновений */

UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc]

initWithItems:@[self.squareView]];

collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;

self.pushBehavior = [[UIPushBehavior alloc]

initWithItems:@[self.squareView]

mode: UIPushBehaviorModeContinuous];

[self.animator addBehavior: collision];

[self.animator addBehavior: self.pushBehavior];

}

Подробнее о поведении столкновений рассказано в разделе 2.2. Как только мы запрограммируем все эти методы, нам понадобится вызывать их, когда вид появится на экране:

— (void)viewDidAppear:(BOOL)animated{

[super viewDidAppear: animated];

[self createGestureRecognizer];

[self createSmallSquareView];

[self createAnimatorAndBehaviors];

}

Отлично. Теперь, взглянув на файл реализации метода createGestureRecognizer, вы увидите, что мы устанавливаем регистратор жестов касаний в методе контроллера вида — этот метод называется handleTap:. В методе handleTap: вычисляем расстояние между центральной точкой маленького квадратного вида и той точкой опорного вида, до которой дотронулся пользователь. В результате имеем магнитуду силы толчка. Кроме того, рассчитаем угол между центром маленького квадратного вида и точкой касания, чтобы определить угол толчка:

— (void) handleTap:(UITapGestureRecognizer *)paramTap{

/* Получаем угол между центральной точкой квадратного вида и точкой касания */

CGPoint tapPoint = [paramTap locationInView: self.view];

CGPoint squareViewCenterPoint = self.squareView.center;

/* Вычисляем угол между центральной точкой квадратного вида и точкой касания, чтобы определить угол толчка

Формула для определения угла между двумя точками:

arc tangent 2((p1.x — p2.x), (p1.y — p2.y)) */

CGFloat deltaX = tapPoint.x — squareViewCenterPoint.x;

CGFloat deltaY = tapPoint.y — squareViewCenterPoint.y;

CGFloat angle = atan2(deltaY, deltaX);

[self.pushBehavior setAngle: angle];

/* Используем расстояние между точкой касания и центром квадратного вида для вычисления магнитуды толчка

Формула определения расстояния:

Квадратный корень из ((p1.x — p2.x)^2 + (p1.y — p2.y)^2) */

CGFloat distanceBetweenPoints =

sqrt(pow(tapPoint.x — squareViewCenterPoint.x, 2.0) +

pow(tapPoint.y — squareViewCenterPoint.y, 2.0));

[self.pushBehavior setMagnitude: distanceBetweenPoints / 200.0f];

}

Не буду чрезмерно углубляться в тригонометрию, но в этом коде используется простая формула, изучаемая в школьном курсе. По этой формуле рассчитывается угол в радианах между двумя точками. Также применяется теорема Пифагора, позволяющая узнать расстояние между двумя точками. Эти формулы вы найдете, взглянув на комментарии, которые я оставил в коде. Если же хотите подробнее разобраться с такими понятиями, как углы и радианы, рекомендую проштудировать учебник по тригонометрии.

Теперь, запустив приложение, вы сначала увидите маленький зеленый квадрат в центре экрана. Дотроньтесь до экрана в любой точке поля, окружающего квадрат (белое пространство), чтобы зеленый квадрат (вид) стал двигаться. В данном примере я беру расстояние между точкой касания и центром квадрата и делю его на 200, чтобы получить реалистичную магнитуду толчка, но вы в данном примере можете увеличить ускорение, выбрав, скажем, значение 100, а не 200. Всегда лучше экспериментировать с разными числовыми значениями, чтобы подобрать оптимальный вариант для вашего приложения.

 

См. также

Раздел 2.2.

 

Постановка задачи

Требуется прикреплять друг к другу динамические элементы, например виды, так, чтобы движения одного вида автоматически приводили в движение второй. В качестве альтернативы можно прикреплять динамический элемент к точке привязки, чтобы при движении этой точки (в результате действий приложения или пользователя) этот элемент автоматически перемещался вместе с ней.

 

Решение

Инстанцируйте поведение прикрепления, относящееся к типу UIAttachmentBehavior, с помощью метода экземпляра initWithItem: point: attachedToAnchor: этого класса. Добавьте это поведение к аниматору (см. раздел 2.0), отвечающему за динамику и физику движения.

 

Обсуждение

На первый взгляд поведение прикрепления может показаться непонятным. Оно сводится к следующему: вы можете задать на экране точку привязки, а затем заставить точку следовать за этой привязкой. Но я хотел бы обсудить эту возможность подробнее.

Допустим, у вас на столе лежит большая фотография. Если вы поставите указательный палец в верхний правый угол фотографии и начнете совершать им вращательные движения, то фотография, возможно, также будет вертеться на столе вместе с вашим пальцем. Такое же реалистичное поведение вы можете создать и в iOS, воспользовавшись поведением прикрепления из UIKit.

В этом примере мы собираемся создать такой эффект, который продемонстрирован на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Именно такого эффекта мы хотим добиться в данном разделе с помощью поведения прикрепления

Как видите, на экране находятся три вида. Основной вид расположен в центре, в правом верхнем углу этого вида есть еще один вид, более мелкий. Маленький вид — это и есть тот элемент, который будет следовать за точкой привязки, по принципу, который я описал в примере с фотографией. Наконец, необходимо отметить, что точка привязки в данном примере будет перемещаться по экрану под действием жеста панорамирования и регистратора соответствующих жестов (см. раздел 10.3). Затем в результате таких движений станет двигаться большой вид, расположенный в центре экрана. Итак, начнем с определения необходимых свойств контроллера вида:

#import «ViewController.h»

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) UIView *squareView;

@property (nonatomic, strong) UIView *squareViewAnchorView;

@property (nonatomic, strong) UIView *anchorView;

@property (nonatomic, strong) UIDynamicAnimator *animator;

@property (nonatomic, strong) UIAttachmentBehavior *attachmentBehavior;

@end

@implementation ViewController

<# Оставшаяся часть кода контроллера вида находится здесь #>

Далее нам потребуется создать маленький квадратный вид. Но на этот раз мы поместим внутрь него еще один вид. Маленький вид, который будет располагаться в правом верхнем углу родительского вида, мы фактически соединим с точкой привязки поведения прикрепления, как было показано в примере с фотографией:

— (void) createSmallSquareView{

self.squareView =

[[UIView alloc] initWithFrame:

CGRectMake(0.0f, 0.0f, 80.0f, 80.0f)];

self.squareView.backgroundColor = [UIColor greenColor];

self.squareView.center = self.view.center;

self.squareViewAnchorView = [[UIView alloc] initWithFrame:

CGRectMake(60.0f, 0.0f, 20.0f, 20.0f)];

self.squareViewAnchorView.backgroundColor = [UIColor brownColor];

[self.squareView addSubview: self.squareViewAnchorView];

[self.view addSubview: self.squareView];

}

Далее создадим вид с точкой привязки:

— (void) createAnchorView{

self.anchorView = [[UIView alloc] initWithFrame:

CGRectMake(120.0f, 120.0f, 20.0f, 20.0f)];

self.anchorView.backgroundColor = [UIColor redColor];

[self.view addSubview: self.anchorView];

}

После этого потребуется создать регистратор жестов панорамирования и аниматор, как мы уже делали в предыдущих разделах этой главы:

— (void) createGestureRecognizer{

UIPanGestureRecognizer *panGestureRecognizer =

[[UIPanGestureRecognizer alloc] initWithTarget: self

action:@selector(handlePan:)];

[self.view addGestureRecognizer: panGestureRecognizer];

}

— (void) createAnimatorAndBehaviors{

self.animator = [[UIDynamicAnimator alloc]

initWithReferenceView: self.view];

/* Создаем распознавание столкновений */

UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc]

initWithItems:@[self.squareView]];

collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;

self.attachmentBehavior = [[UIAttachmentBehavior alloc]

initWithItem: self.squareView

point: self.squareViewAnchorView.center

attachedToAnchor: self.anchorView.center];

[self.animator addBehavior: collision];

[self.animator addBehavior: self.attachmentBehavior];

}

— (void)viewDidAppear:(BOOL)animated{

[super viewDidAppear: animated];

[self createGestureRecognizer];

[self createSmallSquareView];

[self createAnchorView];

[self createAnimatorAndBehaviors];

}

Как видите, мы реализуем поведение привязки с помощью его метода экземпляра initWithItem: point: attachedToAnchor:. Этот метод принимает следующие параметры:

• initWithItem — динамический элемент (в нашем примере — вид), который должен быть подключен к точке привязки;

• point — точка внутри динамического элемента, которая должна быть соединена с точкой привязки. В данном поведении центральная точка элемента используется для установки соединения с точкой привязки. Но вы можете изменить этот параметр, присвоив ему другое значение;

• attachedToAnchor — сама точка привязки, измеряемая как значение CGPoint.

Теперь, когда мы соединили верхний правый угол квадратного вида с точкой привязки (представленной как вид точки привязки), необходимо продемонстрировать, что, двигая точку привязки, мы опосредованно будем двигать и квадратный вид. Вернемся к методу createGestureRecognizer, написанному ранее. Там мы задействовали регистратор жестов касания, который будет отслеживать движение пальца пользователя по экрану. Мы решили обрабатывать регистратор жестов в методе handlePan: вида и реализуем этот метод так:

(void) handlePan:(UIPanGestureRecognizer *)paramPan{

CGPoint tapPoint = [paramPan locationInView: self.view];

[self.attachmentBehavior setAnchorPoint: tapPoint];

self.anchorView.center = tapPoint;

}

Здесь мы обнаруживаем в нашем виде движущуюся точку, а потом перемещаем в нее точку привязки. После того как мы это сделаем, произойдет прикрепление и мы сможем двигать также маленький квадрат.

 

См. также

Разделы 2.0 и 10.3.

 

Постановка задачи

С помощью анимации вы хотите прикрепить определенный вид, находящийся в вашем пользовательском интерфейсе, к конкретному месту на экране. При этом должна проявляться эластичность, напоминающая реальный эффект защелкивания. Таким образом, когда элемент пользовательского интерфейса прикрепляется к определенной точке экрана, пользователь ощущает, что этот элемент обладает встроенной эластичностью.

 

Решение

Инстанцируйте объект типа UISnapBehavior и добавьте его к аниматору типа UIDynamicAnimator.

 

Обсуждение

Чтобы по-настоящему понять, как работает динамика зацепления, представим себе небольшое количество желе, смазанное маслом и лежащее на очень гладком столе. К желе прикреплена струна. Представляю, насколько странным вам это кажется. Но следите за мыслью. Допустим, я стою возле стола и тяну за струну, чтобы желе переместилось из исходной точки на столе в другую, выбранную вами. Поскольку желе со всех сторон покрыто маслом, оно будет плавно двигаться в этом направлении. Но раз это желе, оно, оказавшись в выбранной вами точке, еще некоторое время будет колыхаться. Именно такое поведение реализуется с помощью класса UISnapBehavior.

Один из способов практического применения такого эффекта заключается в следующем: если у вас есть приложение, на экране с которым расположено несколько видов, то, возможно, вы захотите предоставить пользователю возможность передвигать эти виды по экрану по своему желанию и самостоятельно настраивать компоновку интерфейса. Эту задачу вполне можно решить с помощью приемов, описанных в разделе 2.3, но такой вариант получится слишком негибким. Вообще техники из раздела 2.3 предназначены для решения иных задач. В этом разделе у нас есть экран, и мы добиваемся того, чтобы пользователь мог прикоснуться к любому виду на экране и переместить его. Но потом мы зацепим этот вид, ассоциировав его с точкой, в которой произошло касание.

В данном рецепте мы собираемся создать маленький вид в центре основного вида контроллера, а потом прикрепить регистратор жестов касания (см. раздел 10.5) к виду с контроллером. Всякий раз, когда пользователь прикасается к экрану в какой-то точке, мы будем зацеплять за эту точку маленький квадратный вид. Итак, приступим к определению необходимых свойств вида с контроллером:

#import «ViewController.h»

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) UIView *squareView;

@property (nonatomic, strong) UIDynamicAnimator *animator;

@property (nonatomic, strong) UISnapBehavior *snapBehavior;

@end

@implementation ViewController

<# Остальной ваш код находится здесь #>

Далее напишем метод, который будет создавать регистратор жестов касания:

— (void) createGestureRecognizer{

UITapGestureRecognizer *tap = [[UITapGestureRecognizer alloc]

initWithTarget: self

action:@selector(handleTap:)];

[self.view addGestureRecognizer: tap];

}

Как и в предыдущих разделах, нам также понадобится создать маленький вид в центре экрана. Я выбрал для этой цели именно центр, но вы можете использовать в таком качестве другую точку. Этот вид мы будем сцеплять с теми точками экрана, к которым прикоснется пользователь. Итак, вот метод для создания этого вида:

— (void) createSmallSquareView{

self.squareView =

[[UIView alloc] initWithFrame:

CGRectMake(0.0f, 0.0f, 80.0f, 80.0f)];

self.squareView.backgroundColor = [UIColor greenColor];

self.squareView.center = self.view.center;

[self.view addSubview: self.squareView];

}

Переходим к созданию аниматора (см. раздел 2.0), после чего прикрепляем к нему поведение зацепления. Инициализируем поведение зацепления типа UISnapBehavior с помощью метода initWithItem: snapToPoint:. Этот метод принимает два параметра:

• initWithItem — динамический элемент (в данном случае наш вид), к которому должно применяться поведение зацепления. Как и другие динамические поведения пользовательского интерфейса, этот элемент должен соответствовать протоколу UIDynamicItem. Все экземпляры UIView по умолчанию соответствуют этому протоколу, поэтому все нормально;

• snapToPoint — точка опорного вида (см. раздел 2.0), за которую должен зацепляться динамический элемент.

Следует сделать одно важное замечание о таком зацеплении: чтобы оно работало с конкретным элементом, к аниматору уже должен быть добавлен как минимум один экземпляр зацепления для этого элемента — кроме того экземпляра, который удерживает элемент на текущей позиции. После этого все последующие зацепления будут работать правильно. Позвольте это продемонстрировать. Сейчас мы реализуем метод, который будет создавать поведение зацепления и аниматор, а потом добавлять это поведение к аниматору:

— (void) createAnimatorAndBehaviors{

self.animator = [[UIDynamicAnimator alloc]

initWithReferenceView: self.view];

/* Создаем обнаружение столкновений */

UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc]

initWithItems:@[self.squareView]];

collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;

[self.animator addBehavior: collision];

/* Пока зацепляем квадратный вид с его актуальным центром */

self.snapBehavior = [[UISnapBehavior alloc]

initWithItem: self.squareView

snapToPoint: self.squareView.center];

self.snapBehavior.damping = 0.5f; /* Medium oscillation */

[self.animator addBehavior: self.snapBehavior];

}

Как видите, здесь мы зацепляем небольшой квадратный вид, связывая его с текущим центром, — в сущности, просто оставляем его на месте. Позже, когда мы регистрируем на экране жесты касания, мы обновляем поведение зацепления. Кроме того, необходимо отметить, что мы задаем для этого поведения свойство damping. Это свойство будет управлять эластичностью, с которой элемент будет зацеплен за точку. Чем выше значение, тем меньше эластичность, соответственно, тем слабее «колышется» элемент. Здесь можно задать любое значение в диапазоне от 0 до 1. Теперь, когда вид появится на экране, вызовем эти методы, чтобы инстанцировать маленький квадратный вид, установить регистратор жестов касания, а также настроить аниматор и поведение зацепления:

— (void)viewDidAppear:(BOOL)animated{

[super viewDidAppear: animated];

[self createGestureRecognizer];

[self createSmallSquareView];

[self createAnimatorAndBehaviors];

}

После создания регистратора жестов касания в методе createGestureRecognizer вида с контроллером мы приказываем регистратору сообщать о таких касаниях методу handleTap: вида с контроллером. В этом методе мы получаем точку, в которой пользователь прикоснулся к экрану, после чего обновляем поведение зацепления.

Здесь необходимо отметить, что вы не сможете просто обновить существующее поведение — потребуется повторно его инстанцировать. Итак, прежде, чем мы инстанцируем новый экземпляр поведения зацепления, понадобится удалить старый экземпляр (при его наличии), а потом добавить к аниматору новый. У каждого аниматора может быть всего одно поведение зацепления, ассоциированное с конкретным динамическим элементом, в данном случае с маленьким квадратным видом. Если добавить к одному и тому же аниматору несколько поведений зацепления, относящихся к одному и тому же динамическому элементу, то аниматор проигнорирует все эти поведения, так как не будет знать, какое из них выполнять первым. Поэтому, чтобы поведения зацепления работали, сначала удалите все зацепления для этого элемента из вашего аниматора, воспользовавшись его методом removeBehavior:, а потом добавьте новое поведение зацепления следующим образом:

— (void) handleTap:(UITapGestureRecognizer *)paramTap{

/* Получаем угол между центром квадратного вида и точкой касания */

CGPoint tapPoint = [paramTap locationInView: self.view];

if (self.snapBehavior!= nil){

[self.animator removeBehavior: self.snapBehavior];

}

self.snapBehavior = [[UISnapBehavior alloc] initWithItem: self.squareView

snapToPoint: tapPoint];

self.snapBehavior.damping = 0.5f; /* Средняя осцилляция */

[self.animator addBehavior: self.snapBehavior];

}

 

См. также

Разделы 2.0 и 10.5.

 

Постановка задачи

Вероятно, вас устраивает стандартная физика, по умолчанию встроенная в динамические поведения из UIKit. Но при работе с элементами, которыми вы управляете с помощью динамических поведений, может потребоваться присваивать этим элементам и иные характеристики, например массу и эластичность.

 

Решение

Инстанцируйте объект типа UIDynamicItemBehavior и присвойте ему ваши динамические элементы. После инстанцирования пользуйтесь различными свойствами этого класса для изменения характеристик динамических элементов. Затем добавьте это поведение к аниматору (см. раздел 2.0) — и все остальное аниматор сделает за вас.

 

Обсуждение

Динамические поведения отлично подходят для добавления реалистичной физики к элементам, соответствующим протоколу UIDynamicItem, например ко всем видам типа UIView. Но в некоторых приложениях вам может понадобиться явно указать характеристики конкретного элемента. Например, в приложении, где используются эффекты тяготения и столкновения (см. разделы 2.1 и 2.2), вы, возможно, захотите указать, что один из элементов на экране, подвергающийся действию тяготения и столкновениям, должен отскакивать от границы сильнее, чем другой элемент. В другом случае, возможно, захотите указать, что в ходе воплощения различных визуальных эффектов, применяемых аниматором к элементу, этот элемент вообще не должен вращаться.

Подобные задачи решаются без труда с помощью экземпляров класса UIDynamicItemBehavior. Эти экземпляры также являются динамическими поведениями, и мы можем добавлять их к аниматору с помощью метода экземпляра addBehavior:, относящегося к классу UIDynamicAnimator, — в этой главе мы так уже делали. Когда вы инициализируете экземпляр этого класса, вы вызываете метод-инициализатор initWithItems: и передаете ваш вид либо какой угодно объект, соответствующий протоколу UIDynamicItem. В качестве альтернативы можете инициализировать экземпляр элемента с динамическим поведением с помощью метода init, а потом добавлять к этому поведению разнообразные объекты, пользуясь методом addItem:.

Экземпляры класса UIDynamicItemBehavior обладают настраиваемыми свойствами, которые вы можете корректировать, чтобы модифицировать поведение динамических элементов (например, видов). Далее перечислены и объяснены некоторые наиболее важные свойства этого класса.

• allowsRotation — логическое значение. Если оно равно YES, то, как понятно из названия, это свойство позволяет аниматору вращать динамические элементы в ходе применения к ним визуальных эффектов. В идеале вы должны устанавливать значение этого свойства в YES, если желаете имитировать реалистичную физику, но если по каким-то причинам в приложении необходимо гарантировать, что определенный элемент ни при каких условиях вращаться не будет, задайте для этого свойства значение NO и прикрепите элемент к этому поведению.

• resistance — сопротивление элемента движению. Это свойство может иметь значения в диапазоне от 0 до CGFLOAT_MAX. Чем выше значение, тем сильнее будет сопротивление, оказываемое элементом воздействующим на него силам (тем силам, которые вы к нему прикладываете). Например, если вы добавите к аниматору поведение тяготения и создадите в центре экрана вид с сопротивлением CGFLOAT_MAX, то тяготение не сможет сдвинуть этот вид к центру экрана. Вид просто останется там, где вы его создали.

• friction — это значение с плавающей точкой в диапазоне от 0 до 1. Оно указывает силу трения, которая должна действовать на края данного элемента, когда другие элементы соударяются с ним или проскальзывают по его краю. Чем выше значение, тем больше сила трения, применяемая к элементу.

Чем больше будет сила трения, которую вы применяете к элементу, тем более клейким он становится. Такая склонность элемента к прилипанию выражается в том, что когда другие элементы с ним сталкиваются, они задерживаются около клейкого элемента чуть дольше, чем обычно. Представьте себе, как действует трение на шины автомобиля. Чем больше сила трения между шинами и асфальтом, тем медленнее будет двигаться автомобиль, но тем лучше будет сцепление шин с дорогой, даже с довольно скользкой. Именно такой тип трения это свойство позволяет присваивать вашим элементам.

• elasticity — это значение с плавающей точкой в диапазоне от 0 до 1. Оно указывает, насколько эластичным должен быть элемент. Чем выше это значение, тем более пластичным и «желеобразным» будет этот элемент с точки зрения аниматора. О том, что такое эластичность, подробно рассказано в разделе 2.5.

• density — это значение с плавающей точкой в диапазоне от 0 до 1 (по умолчанию применяется значение 1). Оно не используется непосредственно для воздействия на поведение динамических поведений элементов, но с его помощью аниматор рассчитывает массу объектов и то, как эта масса отражается на визуальных эффектах. Например, если вы столкнете один элемент с другим (см. раздел 2.3), но у одного из них будет плотность 1, а у другого — 0,5, то при одинаковых высоте и ширине обоих элементов масса первого элемента будет больше, чем масса второго. Аниматор вычисляет массу элементов, исходя из их плотности и размеров экрана. Поэтому если вы столкнете маленький вид с высокой плотностью с большим видом с очень низкой плотностью, то маленький вид, в зависимости от конкретного размера и плотности этого элемента, может быть воспринят аниматором как более массивный объект, нежели крупный вид. В таком случае, аниматор может сильнее оттолкнуть тот элемент, который на экране кажется более крупным, тогда как толчок, сообщаемый крупным элементом мелкому, получится не столь значительным.

Перейдем к примеру. Он отчасти основан на примере, рассмотренном в разделе 2.2. В примере из этого раздела мы собираемся расположить один вид на другом, но тот вид, который находится снизу, будет очень эластичным, а эластичность вида, расположенного сверху, будет сравнительно невысока. Таким образом, когда оба вида упадут на дно экрана, где столкнутся с нижней границей, нижний вид отскочит от нее значительно сильнее, чем верхний. Итак, начнем с определения аниматора и других свойств контроллера вида:

#import «ViewController.h»

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) UIDynamicAnimator *animator;

@end

@implementation ViewController

<# Оставшаяся часть вашего кода находится здесь #>

Далее напишем удобный метод, с помощью которого сможем создавать виды с заранее заданными центральной точкой и цветом фона. Этот метод мы используем для создания двух очень похожих видов с разными центральными точками и окрашенных в разные фоновые цвета:

— (UIView *) newViewWithCenter:(CGPoint)paramCenter

backgroundColor:(UIColor *)paramBackgroundColor{

UIView *newView =

[[UIView alloc] initWithFrame:

CGRectMake(0.0f, 0.0f, 50.0f, 50.0f)];

newView.backgroundColor = paramBackgroundColor;

newView.center = paramCenter;

return newView;

}

Теперь, как только основной вид отобразится на экране, создадим два этих вида и также выведем их на дисплей:

UIView *topView = [self newViewWithCenter: CGPointMake(100.0f, 0.0f)

backgroundColor: [UIColor greenColor]];

UIView *bottomView = [self newViewWithCenter: CGPointMake(100.0f, 50.0f)

backgroundColor: [UIColor redColor]];

[self.view addSubview: topView];

[self.view addSubview: bottomView];

Далее добавим к видам поведение тяготения — этому мы научились в разделе 2.1:

self.animator = [[UIDynamicAnimator alloc]

initWithReferenceView: self.view];

/* Создаем тяготение */

UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc]

initWithItems:@[topView, bottomView]];

[self.animator addBehavior: gravity];

Мы не хотим, чтобы виды выпадали за пределы экрана, достигнув его дна. Поэтому воспользуемся знаниями, приобретенными в разделе 2.2, и зададим для аниматора нижнюю границу, а также запрограммируем поведение столкновения:

/* Создаем обнаружение столкновений */

UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc]

initWithItems:@[topView, bottomView]];

collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;

[self.animator addBehavior: collision];

Наконец, очень важно добавить видам динамическое поведение, чтобы сделать верхний вид менее эластичным, чем нижний:

/* Теперь указываем эластичность элементов */

UIDynamicItemBehavior *moreElasticItem = [[UIDynamicItemBehavior alloc]

initWithItems:@[bottomView]];

moreElasticItem.elasticity = 1.0f;

UIDynamicItemBehavior *lessElasticItem = [[UIDynamicItemBehavior alloc]

initWithItems:@[topView]];

lessElasticItem.elasticity = 0.5f;

[self.animator addBehavior: moreElasticItem];

[self.animator addBehavior: lessElasticItem];

Итак, можете запустить приложение и посмотреть, как виды будут отскакивать от нижней границы экрана, как только ударятся об нее (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Один вид эластичнее другого

 

См. также

Раздел 2.0.