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iOS圆角的离屏渲染,你真的弄明白了吗

测试环境

Xcode 11.5

iPhone 11 Pro Simulator

iOS 13.5

1. 如何设置圆角才会触发离屏渲染

我们经常看到,圆角会触发离屏渲染。但其实这个说法是不准确的,因为圆角触发离屏渲染也是有条件的!

我们先来看看苹果官方文档对于cornerRadius的描述:

Setting the radius to a value greater than 0.0 causes the layer to begin drawing rounded corners on its background. By default, the corner radius does not apply to the image in the layer’s contents property; it applies only to the background color and border of the layer. However, setting the masksToBounds property to true causes the content to be clipped to the rounded corners.

我们发现设置cornerRadius大于0时,只为layer的backgroundColorborder设置圆角;而不会对layer的contents设置圆角,除非同时设置了layer.masksToBoundstrue(对应UIView的clipsToBounds属性)。

如果这时,你认为layer.masksToBounds或者clipsToBounds设置为true就会触发离屏渲染,这是不完全正确的。

我们先打开模拟器的离屏渲染颜色标记:

  • 不设置layer.masksToBounds或者clipsToBounds,其默认值为NO
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    UIView *view1 = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 200.0, 200.0)];
    // 设置背景色
    view1.backgroundColor = UIColor.redColor;
    // 设置边框宽度和颜色
    view1.layer.borderWidth = 2.0;
    view1.layer.borderColor = UIColor.blackColor.CGColor;
    // 设置圆角
    view1.layer.cornerRadius = 100.0;
    
    view1.center = self.view.center;
    [self.view addSubview:view1];
}
复制代码

我们看到只有背景色、边框以及圆角的时候,确实不会触发离屏渲染。

  • 设置layer.masksToBounds或者clipsToBoundsYES
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    UIView *view1 = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 200.0, 200.0)];
    // 设置背景色
    view1.backgroundColor = UIColor.redColor;
    // 设置边框宽度和颜色
    view1.layer.borderWidth = 2.0;
    view1.layer.borderColor = UIColor.blackColor.CGColor;
    // 设置圆角
    view1.layer.cornerRadius = 100.0;
  
    // 设置裁剪
    view1.clipsToBounds = YES;
    
    view1.center = self.view.center;
    [self.view addSubview:view1];
}
复制代码

当我们开启layer.masksToBounds或者clipsToBounds时,同样的没有触发离屏渲染。这是因为我们还没有设置图片。

  • 设置layer.masksToBounds或者clipsToBoundsYES,同时设置图片
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    UIView *view1 = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 200.0, 200.0)];
    // 设置背景色
    view1.backgroundColor = UIColor.redColor;
    // 设置边框宽度和颜色
    view1.layer.borderWidth = 2.0;
    view1.layer.borderColor = UIColor.blackColor.CGColor;
    
    //设置图片
    view1.layer.contents = (__bridge id)[UIImage imageNamed:@"pkq"].CGImage;
    
    // 设置圆角
    view1.layer.cornerRadius = 100.0;
    // 设置裁剪
    view1.clipsToBounds = YES;
    view1.center = self.view.center;
    [self.view addSubview:view1];
}
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当我们开启layer.masksToBounds或者clipsToBounds时,同时设置图片时,就会触发离屏渲染。

  • 其实不光是图片,我们为视图添加一个有颜色、内容或边框等有图像信息的子视图也会触发离屏渲染。

    有图像信息还包括在视图或者layer的draw方法中进行绘制等。

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    UIView *view1 = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 200.0, 200.0)];
    // 设置背景色
    view1.backgroundColor = UIColor.redColor;
    // 设置边框宽度和颜色
    view1.layer.borderWidth = 2.0;
    view1.layer.borderColor = UIColor.blackColor.CGColor;
    // 设置圆角
    view1.layer.cornerRadius = 100.0;
    // 设置裁剪
    view1.clipsToBounds = YES;
    
    // 子视图
    UIView *view2 = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 100.0, 100.0)];
    // 下面3个任何一个属性
    // 设置背景色
    view2.backgroundColor = UIColor.blueColor;
    // 设置内容
    view2.layer.contents = (__bridge id)([UIImage imageNamed:@"pkq"].CGImage);
    // 设置边框
    view2.layer.borderWidth = 2.0; 
    view2.layer.borderColor = UIColor.blackColor.CGColor;
    [view1 addSubview:view2];
    
    view1.center = self.view.center;
    [self.view addSubview:view1];
}
复制代码

2. 圆角触发离屏渲染的真正原因

图层的叠加绘制大概遵循“画家算法”。

油画算法:先绘制场景中的离观察者较远的物体,再绘制较近的物体。

先绘制红色部分,再绘制⻩色部分,最后再绘制灰⾊部分,即可解决隐藏面消除的问题。即将场景按照物理距离和观察者的距离远近排序,由远及近的绘制即可。

油画算法

当我们设置了cornerRadius以及masksToBounds进行圆角+裁剪时,masksToBounds裁剪属性会应用到所有的图层上。

本来我们从后往前绘制,绘制完一个图层就可以丢弃了。但现在需要依次在 Offscreen Buffer中保存,等待圆角+裁剪处理,即引发了 离屏渲染

  • 背景色、边框、背景色+边框,再加上圆角+裁剪,根据文档说明,因为 contents = nil 没有需要裁剪处理的内容,所以masksToBounds设置为YES或者NO都没有影响。

  • 一旦我们 为contents设置了内容 ,无论是图片、绘制内容、有图像信息的子视图等,再加上圆角+裁剪,就会触发离屏渲染。

    不一定是直接为contents赋值!

3. iOS9及以后的优化

关于圆角,iOS 9及之后的系统版本,苹果进行了一些优化。

  • layer.contents/imageView.image

    我们只设置contents或者UIImageViewimage,并加上圆角+裁剪,是不会产生离屏渲染的。但如果加上了背景色、边框或其他有图像内容的图层,还是会产生离屏渲染。

    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        UIView *view1 = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 200.0, 200.0)];
        //设置图片
        view1.layer.contents = (__bridge id)[UIImage imageNamed:@"qiyu"].CGImage;
        // 设置圆角
        view1.layer.cornerRadius = 100.0;
        // 设置裁剪
        view1.clipsToBounds = YES;
        
        view1.center = self.view.center;
        [self.view addSubview:view1];
    }
    复制代码

其实这也是可以理解的,因为只有 单层 内容需要添加圆角和裁切,所以可以不需要用到离屏渲染技术。但如果加上了背景色、边框或其他有图像内容的图层,就会产生为 多层 添加圆角和裁切,所以还是会触发离屏渲染(如1中的第3个例子)。

所以,我们在使用类似于UIButton的视图的时候需要注意:

  • UIButton

    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
        // 创建一个button视图
        UIButton *button = [[UIButton alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 200.0, 200.0)];
        //设置图片
        [button setImage:[UIImage imageNamed:@"pkq"] forState:UIControlStateNormal];
        button.center = self.view.center;
        [self.view addSubview:button];
    }
    复制代码

    我们为UIButton设置一个图片,其实会添加一个UIImageView

  • UIButton添加圆角和裁剪,则会触发离屏渲染。

    // 设置圆角
    button.layer.cornerRadius = 100.0;
    // 设置裁剪
    button.clipsToBounds = YES;
    复制代码
  • 如果改为UIButton中的UIImageView添加圆角和裁剪,则 不会触发离屏渲染

    // 设置圆角
    button.imageView.layer.cornerRadius = 100.0;
    // 设置裁剪
    button.imageView.clipsToBounds = YES;
    复制代码

扩展阅读

更多渲染问题可以看下面这篇文章。


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