IOS Dev Intro - Coordination System

在写程序的时候发现，iOS下的坐标、位置很容易弄乱，特别是在不同的坐标系统中，必须完成弄明白一些概念才能做相应的变化，例如CoreImage和UIView的坐标系统就截然不同，一个是以屏幕的左上角为原点，一个是以屏幕的左下角为原点。总体上，IOS中包含UIKit坐标系(X轴正方向向右,Y轴正方向向下)和标准的Quartz 2D绘图坐标系(X轴正方向向右,Y轴正方向向上)，下面，解释一些相关的概念：

一、UIView的bounds属性

定义了一个矩形，描述了一个UIView的位置和大小，注意，其参照系统是自身，所以bounds.origin属性默认是(0, 0)，而bounds.size的和frame.size是一致的，该属性主要用在与视图绘制有关的方法中。所有绘制在bounds的范围内的的东西都是该视图的可见内容，如果更改了bounds.origin的位置，那么绘制在新位置的东西将会成为视图新的可见内容（bounds.origin会不会一直还是0,0？）

二、UIView的frame属性

同样也是定义了一个矩形，描述一个UIView的大小和位置，但与bounds属性不同，其参照系统是其父视图（superview）的坐标系统。该属性主要用在控制视图的几何变换中（如视图位置改变、大小改变）。

三、UIView的center属性

该属性用于确定一个视图的中心点位置，其参照系和frame属性一样，是其父视图的坐标系统。该属性的一个作用是对视图进行放大、缩小或旋转时，该属性的值不会变，所以可以用来控制视图的位置。反而，如果使用frame属性的话，该属性下的origin和size的值是会变化的，所以当视图发生变化时，难以用来控制视图的位置。



四、一些特性

1、改变frame属性会同时影响bounds属性和center属性

2、改变center属性会影响frame属性的origin值

3、改变bounds属性的size值会影响frame属性的size值（bounds属性的origin属性呢？待做一下实验）

4、关于视图剪切的说明，如果子视图有部分超出了父视图，那么超出部分同样会被绘制，除非父视图设置了clipsToBounds属性；同时，无论如何，子视图超出父视图的那一部分，都不会响应该子视图的触碰事件。

5、坐标系统的转换：可以通过仿射转换（Affine Transform）来对一个视图的坐标系统进行一些变换，从而实现视图的缩放、旋转等功能，但要注意两点，所有对某一个视图的仿射转换都是针对其center为参照的；二是仿射转换虽然可以改变视图的大小和方向等，但都是针对其父视图而言的，对于应用了仿射的视图来说，实际上是定义了一种坐标对应的变换关系，也就是说，它的frame等属性实际上并没有改变（待做实验）。因此，一些位置、大小等持久化的改变不宜用仿射变换来实现，还是应当通过改变frame属性、center属性等方式来实现。但临时的变换，如制作旋转动画，使用仿射转换都是一个不错的选择。

仿射变换的两种实现方式：

（1）对整个视图应用变换，可以使用视图的setTransForm:方法。

（2）对视图的局部绘制做变换，可以使用视图的drawRect: 方法，前提是先对相应的图形上下文( Graphics Context)进行变换。此外，使用视图的drawRect方法还有一个作用，就是用它来实现视图的位置或大小改变。我们只要指定一中转换关系，在指定的位置绘制视图，就可以达到改变视图大小和位置的相同效果，而且这样做效率还更高。同时，应为drawRect方法应用的是视图的bounds属性，永远是从坐标零点开始绘制，所以使用起来也更加的简便。下面是关于仿射变换的两张图，有助于理解：





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UIView上的坐标系统

    1.首先左上角为坐标原点(0,0)
    2.CGPoint创建坐标点也就是位置
    3.CGSize表示试图宽度和高度
    4.CGRect结合了CGPoint和CGSize
    5.origin表示右上角所在的CGPoint
    6.frame是在父视图的CGRect
    7.bounds是指在自身视图中的CGRect
    8.center是指在父视图中的CGPoint

Cocos2D上的坐标系统
     1.首先右下角为坐标原点(0,0)
     2.anchorPoint绝对中心点(0.5,0.5)
     3.bounds和frame相同
     4.position就是CGPoint
    

从UITouch对象获得在Cocos2d坐标系中的触摸位置（相对坐标）
- (CGPoint)convertTouchToNodeSpace:(UITouch *)touch
{
//uiLocation:UIKit坐标系表示的相对坐标值( 以屏幕左上角为原点，Y轴向下，X轴向右)
    CGPoint uiLocation = [touch locationInView:[touch view]]; 
//worldLocation:OpenGL坐标系表示的绝对坐标值(以屏幕左下角为原点，Y轴向上，X轴向右)
    CGPoint worldLocation = [[CCDirector sharedDirector] convertToGL:uiLocation];
//localLocation:OpenGL坐标系表示的相对坐标值(以父节点anchorPoint为原点，Y轴向上，X轴向右)
    CGPoint localLocation = [self convertToNodeSpace:worldLocation];
    return localLocation; // coordinate relative to node's parent
}
//父节点的anchorPoint在"父节点的父节点中的相对坐标值"：self.parent.anchorPointInPoints

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不同坐标系的介绍

笛卡尔坐标系



UI坐标系

在ios、安卓、wp一般的UI坐标布局中

原点是在左上角

x从左到右递增

y从顶到底递增

像这样



Direct3d

DirectX中采取了笛卡尔左手坐标系

OpenGl和Cocos2d

采用了笛卡尔右手坐标系



在2d中，我们只是用2d的场景

如下：



Parent和Childrens

每个继承自CCNode的子类都有一个anchorpoint的属性

当决定放置位置和旋转中心时，均是以anchorpoint作为参照的

getVisibleSie,getVisibleOriginvsgetWinSize

得到当前屏幕大小
如何转换坐标

convertToNodeSpace

用于将在屏幕上的绝对位置转换为一个node相对于另一个node的方法

CCPointpoint=node1->convertToNodeSpace(node2->getPosition());

这句代码中，node1相当于父节点，node2相当于子节点node2的坐标根据node1相对改变

convertToWorldSpce

转换为世界坐标

convertToNodeSpaceAR

convertToWorldSpaceAR

这两个方法在转换过程中考虑到了anchorpoint