玩转iOS9的UIDynamics

UIDynamics在iOS7 SDK中是一个受欢迎的新加特性， 它基本上是一个支持UIView的物理引擎，可以让我们自定义UI 控件的物理特性。这个API浅显易懂，你可以轻松地创建很棒的动画或者过渡效果。之前我在 这篇文章 中已经涵盖了其基本要点， 而这一次，我们将看看iOS 9里的UIDynamics有什么新玩意。

碰撞边界（Collision Bounds）

UIDynamics 的***个版本带有碰撞系统（在 UICollisionBehavior 中）只支持矩形。这可以理解，因为UIViews都是矩形架构，但是圆形的却不常见，更不用说优化一个自定义的贝塞尔曲线。在iOS 9中，UIDynamicItem协议里加了一个新属性：UIDynamicItemCollisionBoundsType，支持以下枚举类型：

• Rectangle
• Ellipse
• Path

这个属性是只读的，如果我们想修改它的话，需要提供我们的子类：

class Ellipse: UIView { 
  override var collisionBoundsType: UIDynamicItemCollisionBoundsType { 
    return .Ellipse 
  } 
} 

这是默认碰撞边界的UIView。

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而这是同一个带.Ellipse属性的UIView。

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这涵盖了圆形的视图，如果我们突发奇想，画一个更复杂，有连续的刚体，我们就可以使用.path枚举类型啦，并且也要重写该属性：  

var collisionBoundingPath: UIBezierPath { get } 

这个路线可以是任意你能所想到的，只要它的样子是凸面的（即任意在多边形内两个的点，两点间的线段完全包含在多边形内），并且是逆时针绕的。凸面这个条件也许限制的太死了，于是引入了UIDynamicItemGroup，它可以详细描绘一组不同图形的的组合图形。这样，只要该组合中的每个图形都是凸面，即使得到的多边形是凹面的也OK。

Field Behavior

Field Behavior是在整个场景中运用的一种新behavior。一个最普通的例子就是我们一直默默地使用着的UIGravityBehavior，即场景中的每个物体都会受到一个向下的重力。现在我们可以使用一组新的场力，就像径向（距离场景中心越近，力越大）、噪声（在场景内随机产生的不同的力）等等。

Dynamic Item Behavior（动力元素行为）

UIDynamicItemBehavior 包含了几个有趣的新特性：

• var charge: CGFloat
• var anchored: Bool

charge 代表能够影响一个元素在电磁场上如何移动的电荷（是的，听起来很疯狂），而anchored本质上是将图形变成了碰撞中的一个静态物体，但没有响应事件（如果有什么东西撞上了它，它会丝毫不动），所以可以***地用来表示地板或墙壁。

Attachment Behavior（吸附行为）

UIAttachmentBehavior改进后，现在像个具有新方法和属性的侦探，如同frictionTorque和attachmentRange一样。现在吸附行为变得更加灵活，我们可以指定相对滑动的动作、固定吸附、绳索链接和我最喜欢的：针型吸附。想像一下两个钉在一起的物体你就明白了。这些基本涵盖了UIDynamics的新特性，现在，是时候丢下这个更新日志，并开始搭建一些很二的东西了。

让我们玩球吧

我上周花了很多时间在球王（Ball King）上。这一个很棒的消磨时间的东西，这游戏的的理念很简单，但是表现很出色。并且，它采用了获得苹果设计奖的Crossy Roadde 相同的理念：它不会以任何方式影响到玩家，比如游戏内的荣誉。

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我非常喜欢它的一点是球的物理模型，以及当球打到篮板上时篮板的反应。看起来用它来测试上面提到的UIDynamics新特性应该会非常不错。让我们来看看如何一步步地打造属于自己的简单的版本吧：BallSwift

篮框

篮球架可以用一个UIView作为篮板，几个UIView作为篮框的左右两边，最前面的view作为篮框本身（不带物理刚体）。使用我们之前定义的类Ellipse，我们就可以创造我们的游戏场景的视觉表现：

/* 
Build the hoop, setup the world appearance 
*/ 
func buildViews() { 
  board = UIView(frame: CGRect(x: hoopPosition.x, y: hoopPosition.y, width: 100, height: 100)) 
  board.backgroundColor = .whiteColor() 
  board.layer.borderColor = UIColor(red: 0.98, green: 0.98, blue: 0.98, alpha: 1).CGColor 
  board.layer.borderWidth = 2 
   
  board.addSubview({ 
    let v = UIView(frame: CGRect(x: 30, y: 43, width: 40, height: 40)) 
    v.backgroundColor = .clearColor() 
    v.layer.borderColor = UIColor(red: 0.4, green: 0.4, blue: 0.4, alpha: 1).CGColor 
    v.layer.borderWidth = 5 
    return v 
    }()) 
   
  leftHoop = Ellipse(frame: CGRect(x: hoopPosition.x + 20, y: hoopPosition.y + 80, width: 10, height: 6)) 
  leftHoop.backgroundColor = .clearColor() 
  leftHoop.layer.cornerRadius = 3 
   
  rightHoop = Ellipse(frame: CGRect(x: hoopPosition.x + 70, y: hoopPosition.y + 80, width: 10, height: 6)) 
  rightHoop.backgroundColor = .clearColor() 
  rightHoop.layer.cornerRadius = 3 
   
  hoop = UIView(frame: CGRect(x: hoopPosition.x + 20, y: hoopPosition.y + 80, width: 60, height: 6)) 
  hoop.backgroundColor = UIColor(red: 177.0/255.0, green: 25.0/255.0, blue: 25.0/255.0, alpha: 1) 
  hoop.layer.cornerRadius = 3 
   
  [board, leftHoop, rightHoop, floor, ball, hoop].map({self.view.addSubview($0)}) 
} 

这里其实没有什么新东西， 篮框以编程形式被创建在常量CGPoint hoopPosition上。但是视图的顺序很重要，因为我们想让篮框要高于篮球（的抛投点）。

#p#

螺母和螺栓（Nuts and bolts）

篮框的最重要的部分是左右臂，它们需要一个物理圆形身体（使得与球的碰撞显得自然），需要用螺栓固定在板和前框。这两个将成为基本的UIDynamicItems，并不会直接碰撞参与碰撞。新推出的针型吸附就是为此而生的，它可以把一切都***地结合在一起，因为我们可以在这个比较粗糙的图画上看到：

[[140696]]

在给定的确定空间点内，pin一次仅可连接几个视图：

let bolts = [ 
  CGPoint(x: hoopPosition.x + 25, y: hoopPosition.y + 85), // leftHoop -> Board 
  CGPoint(x: hoopPosition.x + 75, y: hoopPosition.y + 85), // rightHoop -> Board 
  CGPoint(x: hoopPosition.x + 25, y: hoopPosition.y + 85), // hoop -> Board (L) 
  CGPoint(x: hoopPosition.x + 75, y: hoopPosition.y + 85)] // hoop -> Board (R) 
   
// Build the board 
zip([leftHoop, rightHoop, hoop, hoop], offsets).map({ 
  (item, offset) in 
  animator?.addBehavior(UIAttachmentBehavior.pinAttachmentWithItem(item, attachedToItem: board, attachmentAnchor: bolts)) 
}) 

如果你不准备继续看看swfit版里的奇妙的功能，那你很可能不熟悉zip和map。这一开始看起来似乎有些刻意而为，但其实很简单：每个视图都用一个偏移点钉住吸附，然后我们得到一系列的元组，稍后将会在映射函数中使用。顾名思义，它创建了所给定的物体的数组中的每个元素间的映射。这使得篮框的左右边都用螺栓固定在板和前框，如下：

• 左臂用螺栓固定在篮板的左侧
• 右臂用螺栓固定在篮板右侧
• 篮框用螺栓固定在篮板的左侧

下一个步骤要求我们将篮板悬挂上，别将它固定死，这样球一个碰撞就可以使得它转动，就像在Ball King这个游戏中一样：

// Set the density of the hoop, and fix its angle 
// Hang the hoop 
animator?.addBehavior({ 
  let attachment = UIAttachmentBehavior(item: board, attachedToAnchor: CGPoint(x: hoopPosition.x, y: hoopPosition.y)) 
  attachment.length = 2 
  attachment.damping = 5 
  return attachment 
  }()) 
   
animator?.addBehavior({ 
  let behavior = UIDynamicItemBehavior(items: [leftHoop, rightHoop]) 
  behavior.density = 10 
  behavior.allowsRotation = false 
  return behavior 
  }()) 
   
// Block the board rotation 
animator?.addBehavior({ 
  let behavior = UIDynamicItemBehavior(items: [board]) 
  behavior.allowsRotation = false 
  return behavior 
  }()) 

篮框已经做好了，下面该到篮球了，用一个圆形的自定义UIImageView子类视图，如同Ellipse类：

然后，我们可以将球作为一个普通的UIImageView实例化：

let ball: Ball = { 
  let ball = Ball(frame: CGRect(x: 0, y: 0, width: 28, height: 28)) 
  ball.image = UIImage(named: "ball") 
  return ball 
}() 

***我们设置他的 物理属性：

// Set the elasticity and density of the ball 
animator?.addBehavior({ 
  let behavior = UIDynamicItemBehavior(items: [ball]) 
  behavior.elasticity = 1 
  behavior.density = 3 
  behavior.action = { 
    if !CGRectIntersectsRect(self.ball.frame, self.view.frame) { 
      self.setupBehaviors() 
      self.ball.center = CGPoint(x: 40, y: self.view.frame.size.height - 100) 
    } 
  } 
  return behavior 
  }()) 

这段代码里我设置了弹性大小（碰撞后反弹的幅度）、密度（就把它看作重量吧），还有当球超出弹跳范围时立即结束游戏的事件，即为重置游戏状态（在主视图中）。

Collisions and gravity（碰撞和重力）

我提到了UIDynamicItemBehavior的新属性anchored，即禁用了对象的动态behavior，同时将其保留在在碰撞循环里。听起来用它来搭建一个坚固的地板会很不错：

// Anchor the floor 
animator?.addBehavior({ 
  let behavior = UIDynamicItemBehavior(items: [floor]) 
  behavior.anchored = true 
  return behavior 
  }()) 

如果你忘了设置这个属性，你就会抓耳挠腮。反正我是这样的。

好吧，一切都设置好啦，现在只需要一些重力和一组碰撞事件了：

animator?.addBehavior(UICollisionBehavior(items: [leftHoop, rightHoop, floor, ball])) 
animator?.addBehavior(UIGravityBehavior(items: [ball])) 

重力是应用在默认每秒一点作为的向下的力的场景behavior。碰撞behavior 作为相互碰撞的view的参数。游戏已经搭建好啦，现在我们可以在球上施加一个瞬发力，并用我们的手指划过屏幕：

let push = UIPushBehavior(items: [ball], mode: .Instantaneous) 
push.angle = -1.35 
push.magnitude = 1.56 
animator?.addBehavior(push) 

这下你该明白了吧，虽然场景边缘真的画的很low，但是搭建它真的很有趣（是的，云朵和灌木丛都是一样的勾画，就像 超级马里奥 里中的）。

老规矩，你可以在我们的 GitHub页面 找到源代码。

下次见