59、iOS开发中的手势识别与定位服务

iOS开发中的手势识别与定位服务

在iOS开发中，手势识别和定位服务是两个非常重要的功能。手势识别可以让用户通过简单的手势操作与应用进行交互，而定位服务则可以让应用获取用户的当前位置信息。下面将详细介绍这两个功能的实现方法。

手势识别

捏合和旋转检测

完成捏合和旋转检测后，编译并运行应用进行测试。当进行捏合和旋转操作时，会看到图像相应地发生变化。如果使用模拟器，可以按住Option键，然后用鼠标在模拟器窗口中点击并拖动来模拟捏合操作。

自定义手势定义

在掌握了常用手势的检测方法后，就可以开始定义自己的自定义手势了。自定义手势的定义比使用标准手势稍微复杂一些，关键在于灵活定义构成手势的条件。因为大多数人使用手势时并不精确，所以在定义手势时需要考虑一定的容错范围。如果定义过于严格，手势将无法使用；如果定义过于宽泛，会产生过多误判，让用户感到沮丧。

以定义一个对勾形状的手势为例，具体步骤如下：
1. 创建项目 ：在Xcode中使用单视图应用模板创建一个名为CheckPlease的新项目。
2. 添加工具文件和图像 ：在18 – CheckPlease Utils文件夹中找到CGPointUtils.h和CGPointUtils.c两个文件，将它们拖到项目的CheckPlease组中。然后从18 – Image文件夹中拖动CheckImage.png图像文件到项目的Image.xcassets文件夹中。
3. 创建手势识别器类 ：在Xcode中按⌘N调出新建文件助手，在iOS部分选择Cocoa Touch Class，将新类命名为CheckMarkRecognizer，并使其成为UIGestureRecognizer的子类。
4. 修改CheckMarkRecognizer.m文件 ：

#import "CheckMarkRecognizer.h"
#import "CGPointUtils.h"
#import <UIKit/UIGestureRecognizerSubclass.h>

static CGFloat const kMinimumCheckMarkAngle  =  50;
static CGFloat const kMaximumCheckMarkAngle  = 135;
static CGFloat const kMinimumCheckMarkLength =  10;

@implementation CheckMarkRecognizer {
    CGPoint lastPreviousPoint;
    CGPoint lastCurrentPoint;
    CGFloat lineLengthSoFar;
}

@end

这里导入了CGPointUtils.h和UIGestureRecognizerSubclass.h头文件，定义了对勾手势的最小角度、最大角度和最小长度参数，并声明了三个实例变量用于记录触摸点和已绘制的线长。

5. 添加触摸处理方法 ：

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [super touchesBegan:touches withEvent:event];
    UITouch *touch = [touches anyObject];
    CGPoint point = [touch locationInView:self.view];
    lastPreviousPoint = point;
    lastCurrentPoint = point;
    lineLengthSoFar = 0.0;
}

- (void)touchesMoved:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [super touchesMoved:touches withEvent:event];
    UITouch *touch = [touches anyObject];
    CGPoint previousPoint = [touch previousLocationInView:self.view];
    CGPoint currentPoint = [touch locationInView:self.view];
    CGFloat angle = angleBetweenLines(lastPreviousPoint,
                                      lastCurrentPoint,
                                      previousPoint,
                                      currentPoint);
    if (angle >=kMinimumCheckMarkAngle && angle <= kMaximumCheckMarkAngle
        && lineLengthSoFar > kMinimumCheckMarkLength) {
        self.state = UIGestureRecognizerStateRecognized;
    }
    lineLengthSoFar += distanceBetweenPoints(previousPoint, currentPoint);
    lastPreviousPoint = previousPoint;
    lastCurrentPoint = currentPoint;
}

在 touchesBegan:withEvent: 方法中，记录当前触摸点并将线长重置为0。在 touchesMoved:withEvent: 方法中，计算当前触摸线与上一次触摸线的夹角，检查夹角是否在可接受范围内以及手指是否移动了足够的距离，如果满足条件则将手势识别器状态设置为已识别。

6. 连接手势识别器到视图 ：
   • 在ViewController.m文件顶部添加以下代码：

#import "ViewController.h"
#import "CheckMarkRecognizer.h"

@interface ViewController ()

@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;

@end

- 编辑Main.storyboard，从库中添加一个图像视图到视图中，调整其大小以覆盖整个视图。在文档大纲中，从图像视图Control-drag到主视图，释放鼠标，按住Shift并选择Leading Space to Container Margin、Trailing Space to Container Margin、Top Space to Top Layout Guide和Bottom Space to Bottom Layout Guide，然后在弹出窗口外点击鼠标。选择图像视图，在属性检查器中将Mode属性设置为Center，Image属性设置为CheckImage。最后，从视图控制器图标Control-drag到图像视图，将其连接到imageView出口。
- 在ViewController.m的@implementation部分添加以下代码：

@implementation ViewController

- (void)doCheck:(CheckMarkRecognizer *)check {
    self.imageView.hidden = NO;
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 2 * NSEC_PER_SEC),
                   dispatch_get_main_queue(),
                   ^{ self.imageView.hidden = YES; });
}

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    CheckMarkRecognizer *check = [[CheckMarkRecognizer alloc]
                                 initWithTarget:self
                                     action:@selector(doCheck:)];
    [self.view addGestureRecognizer:check];
    self.imageView.hidden = YES;
}

当识别到对勾手势时，图像视图将显示，2秒后再次隐藏。

定位服务

Core Location技术

iOS设备可以使用Core Location框架来确定当前位置，该框架依赖于三种技术：
| 技术名称 | 特点 | 适用设备 | 精度 | 电池消耗 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| GPS | 读取多颗卫星的微波信号确定位置，Apple使用的是辅助GPS（A-GPS），可借助网络资源提高性能 | 至少有3G数据连接的设备 | 最精确 | 高 |
| 蜂窝ID定位 | 根据设备当前连接的蜂窝基站的物理位置大致估算当前位置 | 所有iPhone型号和有3G数据连接的iPad | 误差较大 | 高 |
| Wi-Fi定位服务（WPS） | 通过参考附近Wi-Fi接入点的媒体访问控制（MAC）地址和已知服务提供商的数据库来猜测位置 | 有Wi-Fi连接的设备 | 不精确，可能相差数英里 | 高 |

所有这些方法都会显著消耗电池电量，因此在使用Core Location时，应尽量减少不必要的位置轮询，并根据实际需求指定所需的精度，以避免不必要的电池消耗。

位置管理器的使用

Core Location API相对容易使用，主要使用的类是CLLocationManager（通常称为位置管理器）。使用步骤如下：
1. 创建位置管理器实例 ：

CLLocationManager *locationManager = [[CLLocationManager alloc] init];

2. 设置委托对象 ：创建一个符合CLLocationManagerDelegate协议的对象，并将其指定为位置管理器的委托。位置管理器在获取到位置信息或位置发生变化时会调用委托方法。
3. 设置所需精度 ：

locationManager.delegate = self;
locationManager.desiredAccuracy = kCLLocationAccuracyBest;

精度使用CLLocationAccuracy值设置，单位为米。可以选择不同的精度级别，如kCLLocationAccuracyNearestTenMeters、kCLLocationAccuracyHundredMeters等。
4. 设置距离过滤器 ：

locationManager.distanceFilter = 1000.;

距离过滤器同样以米为单位，用于指定位置变化多少米后才通知委托。如果要恢复默认设置（不应用过滤器），可以使用kCLDistanceFilterNone：

locationManager.distanceFilter = kCLDistanceFilterNone;

5. 获取使用位置服务的权限 ：在应用使用位置服务之前，需要获取用户的许可。根据应用的需求，可能只需要在用户使用应用时访问位置服务，或者需要始终能够使用该服务。在编写应用时，需要决定所需的权限类型，并在启动所需服务之前提出请求。
6. 启动位置管理器 ：

[locationManager startUpdatingLocation];

位置管理器启动后会开始工作，确定当前位置后会调用委托方法。在停止之前，只要检测到位置变化超过当前距离过滤器的设置，就会继续调用委托方法。

综上所述，手势识别和定位服务在iOS开发中都有重要的应用价值。通过合理运用这些功能，可以为用户提供更加便捷和个性化的交互体验。在实际开发中，需要根据应用的具体需求和场景，灵活配置手势识别的参数和定位服务的精度，以达到最佳的性能和用户体验。

iOS开发中的手势识别与定位服务

手势识别与定位服务的实际应用考量

在实际的iOS开发中，手势识别和定位服务的应用需要综合多方面因素进行考量。

手势识别的优化与拓展

对于自定义手势识别，除了上述提到的对勾手势，还可以根据应用的特定需求定义更多复杂的手势。但在定义过程中，要更加注重手势的易用性和准确性之间的平衡。例如，如果应用是一个绘图类应用，可以定义一些特定的手势来实现撤销、重做、切换画笔等操作。

在优化手势识别时，可以考虑以下几点：
- 动态调整参数 ：根据用户的使用习惯和设备的特性，动态调整手势识别的参数。例如，对于不同尺寸的屏幕，可以适当调整手势的最小长度和角度范围。
- 多重手势组合 ：可以将多个简单的手势组合成一个复杂的手势，以实现更强大的功能。例如，先进行一个捏合手势，再进行一个滑动手势，来实现缩放和移动的组合操作。

定位服务的实际应用场景

定位服务在很多类型的应用中都有广泛的应用，以下是一些常见的应用场景：
- 导航类应用 ：实时获取用户的位置信息，为用户提供导航服务。在这种场景下，需要高精度的定位信息，因此可以将所需精度设置为kCLLocationAccuracyBest或kCLLocationAccuracyBestForNavigation。
- 社交类应用 ：根据用户的位置信息，推荐附近的好友或活动。这种场景下，对精度的要求相对较低，可以选择kCLLocationAccuracyHundredMeters或kCLLocationAccuracyKilometer。
- 运动健康类应用 ：记录用户的运动轨迹和距离。在运动过程中，为了减少电池消耗，可以适当降低定位的更新频率，设置较大的距离过滤器。

手势识别与定位服务的结合应用

在一些应用中，可以将手势识别和定位服务结合起来，实现更加丰富和有趣的交互体验。例如，在一个旅游类应用中，可以通过手势识别来切换不同的地图模式（如卫星地图、普通地图），同时使用定位服务来显示用户的当前位置和周边的景点信息。

结合应用的实现步骤如下：
1. 分别实现手势识别和定位服务 ：按照前面介绍的方法，分别实现自定义手势识别和定位服务的基本功能。
2. 定义手势与定位服务的关联逻辑 ：例如，当识别到某个特定的手势时，触发定位服务的某些操作，如开启高精度定位、切换定位模式等。
3. 更新界面显示 ：根据手势识别和定位服务的结果，更新应用的界面显示。例如，当用户进行捏合手势时，缩放地图；当定位信息更新时，在地图上显示用户的最新位置。

开发中的注意事项

在开发过程中，还需要注意以下几个方面：
- 权限管理 ：对于定位服务，要严格遵守苹果的权限管理规定，明确告知用户应用使用定位服务的目的和方式，并在获取用户许可后再启动相关服务。
- 性能优化 ：手势识别和定位服务都会消耗一定的系统资源，特别是定位服务对电池的消耗较大。因此，要合理设置手势识别的参数和定位服务的精度、更新频率，以减少不必要的资源消耗。
- 兼容性测试 ：不同的iOS设备和系统版本可能对手势识别和定位服务的支持有所不同，因此要在多种设备和系统版本上进行兼容性测试，确保应用的稳定性和可靠性。

总之，手势识别和定位服务是iOS开发中非常重要的功能，通过合理运用和优化，可以为用户带来更加出色的交互体验。在实际开发中，要根据应用的具体需求和场景，灵活配置相关参数，同时注意权限管理、性能优化和兼容性测试等方面的问题。

graph LR
    classDef startend fill:#F5EBFF,stroke:#BE8FED,stroke-width:2px
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px
    classDef decision fill:#FFF6CC,stroke:#FFBC52,stroke-width:2px

    A([开始开发]):::startend --> B(实现手势识别):::process
    B --> C(实现定位服务):::process
    C --> D{是否需要结合应用}:::decision
    D -- 是 --> E(定义关联逻辑):::process
    D -- 否 --> F(分别优化):::process
    E --> G(更新界面显示):::process
    F --> G
    G --> H(权限管理):::process
    H --> I(性能优化):::process
    I --> J(兼容性测试):::process
    J --> K([完成开发]):::startend

通过以上的介绍和分析，希望开发者能够更好地掌握iOS开发中手势识别和定位服务的相关技术，开发出更加优秀的应用。