IOS：屏幕旋转与Transform

　　iTouch，iPhone，iPad设置都是支持旋转的，如果我们的程序能够根据不同的方向做出不同的布局，体验会更好。

Supported interface orientations，添加我们程序要支持的方向，而且程序里面每个viewController也有方法

supportedInterfaceOrientations(6.0及以后)

　　shouldAutorotateToInterfaceOrientation(6.0之前的系统)

　　通过viewController的这些方法，我们可以做到更小粒度的旋转控制，如程序中仅仅允许个别界面旋转。

 

一、屏幕旋转背后到底做了什么呢？

xcode新建一个默认的单视图工程，然后在对应viewController的响应旋转后的函数中输出一下当前view的信息，代码如下：

SvRotateViewController.m//  SvRotateByTransform  Created by  maple on 4/21/13.//  Copyright (c) 2013 maple. All rights reserved.//
#import "SvRotateViewController.h"

@interface SvRotateViewController ()
@end
@implementation SvRotateViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.    
    self.view.backgroundColor = [UIColor grayColor];
}
- (void)didReceiveMemoryWarning
{
    [super didReceiveMemoryWarning];    
    // Dispose of any resources that can be recreated.
}
- (BOOL)shouldAutorotateToInterfaceOrientation:(UIInterfaceOrientation)interfaceOrientation
{    return YES;
}
- (BOOL)shouldAutorotate
{    return YES;
}
- (NSUInteger)supportedInterfaceOrientations
{    return UIInterfaceOrientationMaskAll;
}
- (void)willRotateToInterfaceOrientation:(UIInterfaceOrientation)toInterfaceOrientation duration:(NSTimeInterval)duration
{
    NSLog(@"UIViewController will rotate to Orientation: %d", toInterfaceOrientation);
}
- (void)didRotateFromInterfaceOrientation:(UIInterfaceOrientation)fromInterfaceOrientation
{
    NSLog(@"did rotated to new Orientation, view Information %@", self.view);
}
@end
  SvRotateViewController.m//  SvRotateByTransform  Created by  maple on 4/21/13.//  Copyright (c) 2013 maple. All rights reserved.//
#import "SvRotateViewController.h"

@interface SvRotateViewController ()
@end
@implementation SvRotateViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.    
    self.view.backgroundColor = [UIColor grayColor];
}
- (void)didReceiveMemoryWarning
{
    [super didReceiveMemoryWarning];    
    // Dispose of any resources that can be recreated.
}
- (BOOL)shouldAutorotateToInterfaceOrientation:(UIInterfaceOrientation)interfaceOrientation
{    return YES;
}
- (BOOL)shouldAutorotate
{    return YES;
}
- (NSUInteger)supportedInterfaceOrientations
{    return UIInterfaceOrientationMaskAll;
}
- (void)willRotateToInterfaceOrientation:(UIInterfaceOrientation)toInterfaceOrientation duration:(NSTimeInterval)duration
{
    NSLog(@"UIViewController will rotate to Orientation: %d", toInterfaceOrientation);
}
- (void)didRotateFromInterfaceOrientation:(UIInterfaceOrientation)fromInterfaceOrientation
{
    NSLog(@"did rotated to new Orientation, view Information %@", self.view);
}
@end

viewController支持四个方向，然后在旋转完成的didRotateFromInterfaceOrientation函数中打印了self.view的信息，旋转一圈我们可以看到如下输出：

ios上translate之后不能滚动 iphone translate_状态栏

UIInterfaceOrientationPortrait的，然后顺时针依次经过LandscapeLeft，PortraitUpsideDown，LandscapeRight，最后再回到UIInterfaceOrientationPortrait方向。仔细看的话我们会发现在旋转的过程中，除了frame之外，Transform也在一直变化。观察frame发现，它的变化应该是由于系统的状态栏引起的。于是将系统状态栏隐藏掉，在输出发现frame果然不再变化。因此我们可以怀疑屏幕旋转是通过变化Transform实现的。

 

二、什么是Transform

Transform(变化矩阵)是一种3×3的矩阵，如下图所示：

UIView有个transform的属性，通过设置该属性，我们可以实现调整该view在其superView中的大小和位置。

　　矩阵实现坐标变化背后的数学知识：

　　设x，y分别代表在原坐标系统中的位置，x'，y'代表通过矩阵变化以后在新的系统中的位置。其中式1就是矩阵变化的公式，对式1进行展开以后就可以得到式2。从式2我们可以清楚的看到（x，y）到（x'，y'）的变化关系。

　　1）当c，b，tx，ty都为零时，x' = ax，y' = by；即a，d就分别代表代表x，y方向上放大的比例；当a，d都为1时，x' = x，y' = y；这个时候这个矩阵也就是传说中的CGAffineTransformIdentity(标准矩阵)。

　　2）当a，d为1，c，b为零的时候，x' = x + tx，y' = y + ty；即tx，ty分别代表x，y方向上的平移距离。

　　3）前面两种情况就可以实现缩放和平移了，那么旋转如何表示呢？

　　假设不做平移和缩放操作，那么从原坐标系中的一点(x，y)旋转α°以后到了新的坐标系中的一点(x'，y')，那么旋转矩阵如下：

　　

　　展开以后就是x' = xcosα - ysinα，y' = xsinα + ycosα；

 

Portrait的时候由于矩阵是标准矩阵，所以没有进行打印。当转到UIInterfaceOrientationLandscapeLeft方向的时候，我们的设备是顺时针转了90&deg;(逆时针为正，顺时针为负)，这个时候矩阵应该是（cos-90&deg;，sin-90&deg;，-sin-90&deg;，cos-90&deg;，tx，ty），由于未进行平移操作所以tx，ty都为0，刚好可以跟我们控制台输出："<UIView: 0x8075390; frame = (0 0; 320 480); transform = [0, -1, 1, 0, 0, 0]; autoresize = W+H; layer = <CALayer: 0x8074980>>"一致。观察其他两个方向的输出，发现结果均和分析一致。

window，window会通知它的rootViewController的，rootViewController对其view的transform进行设置，最终完成旋转。

view添加到window上，系统将不会帮助我们完成旋操作，这个时候我们就需要自己设置该view的transform来实现旋转了。这种情况虽然比较少，但是也存在的，例如现在很多App做的利用状态栏进行消息提示的功能就是利用自己创建window并且自己设置transform来完成旋转支持的，下一篇博客会介绍如何实现这种消息通知。


**************************** 我是分割线 ******************************

旋转矩阵一些基础知识，当时也是看到矩阵，脑子有点懵了，感觉大学学过的矩阵知识已经被遗忘的差不多了，因此将研究过程要点简单录一下

首先是高中的一些正余弦相关的公式

cos(A+B) = cosAcosB - sinAsinB
cos(A-B) = cosAcosB + sinAsinB
sin(A+B) = sinAcosB + cosAsinB
sin(A-B) = sinAcosB - cosAsinB

下面简单描述下在直角坐标系中单点1(x,y)逆时针旋转A角度后到点2(x',y')，二维旋转矩阵为：

 cosA   sinA

-sinA   cosA

这里仅证明点1、2都在第一象限的情况，其余情况大同小异；

证明过程：假设点1与X轴的夹角为B，点1到原点的距离为z，则x'=cos(A+B)z = z(cosAcosB - sinAsinB) ,由于cosB*z = x，sinB*z = y，则x' = cosAx-sinAy，

同理可证y' = sinAx+cosAy,由矩阵乘法可知：

(x',y') = (x,y) 乘以上述矩阵；