macOS, iOSの座標系の差分を吸収する方法

本文書の目的

macOS, iOSのグラフィクスの座標系は、macOSが原点を左下に置くLLO(Lower Left Origin)、iOSが原点を左上に置くULO(Upper Left Origin)と、それぞれ異なっている。これは、macOS, iOSのいずれでも動作するフレームワークを開発するときに、混乱の元となる。
本文書では、macOS, iOS各々の各ソフトウェアコンポーネントの座標系についてまとめる。また、CoreGraphicsベースのフレームワークを作成するときの、座標系選択の戦略について述べる。

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2016/11/08 新規作成

参考文献

座標系

以下に各OS, フレームワークが使用している座標系を挙げる。macOSとiOSで、CoreGraphicsの座標系が異なっている。

カテゴリ	macOS	iOS
GUI	LLO (AppKit)	ULO (UIKit)
CoreGraphics	LLO	ULO

これでは、共用のCoreGraphicsベースのグラフィクスフレームワークを開発しづらいので、CoreGraphicsの座標系をmacOS標準のLLOに統一することにする。 iOSにおいて、CoreGraphicsの座標系をULOからLLOに変えるためには、GUIからCoreGraphicsに与えるパラメータ、CoreGraphicsからGUIに与えるパラメータに関して、座標変換を施す必要がある。 以下の章で、

1. CoreGraphicsの座標系をULOからLLOに変更する方法
2. CoreGraphicsとGUIの間で、パラメータの座標系を変換する方法

について述べる。

CoreGraphicsの座標系をULOからLLOに変更する方法

下記の処理を追加することで、CGContextの座標系を変換できる。

context.translateBy(x: 0.0, y: height)　// heightはGraphics領域の高さ
context.scaleBy(x: 1.0, y: -1.0)

CoreGraphicsとGUIの間で、パラメータの座標系を変換する方法

ULOからLLOへの変換

各種イベントで位置を表すパラメータ(touchから取得)は、LLOに変更する必要がある:
func touchesBegan(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?)
func touchesMoved(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?)
func touchesEnded(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?)
drawメソッドも、
func draw(_ dirtyRect: CGRect)
更新領域を表すRectを、LLOに変更する

LLOからULOへの変換

矩形情報(invalidRect)をULOに変更する
func setNeedsDisplay(_ invalidRect: CGRect)

まとめ

座標系の変更には、相当のコストが発生するので、ソフトの構想段階で、

• 各コンポーネントをULO/LLOのいずれにするか
• ULO⇄LLO変換はどこで行うか

決めておくと良い