22、iOS开发：多媒体与UI动力学技术详解

jupyter5notebook

于 2025-11-20 12:11:02 发布

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分类专栏： iOS 10开发实战精华文章标签： iOS开发多媒体 UI动力学

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iOS开发：多媒体与UI动力学技术详解

1. 访问控制操作评估

在进行访问控制操作评估时， evaluateAccessControl(_:operation:localizedReason:) 方法的 operation 参数需要传入一个 LAAccessControlOperation 类型的值，该值用于指示你想要执行的操作类型。可以使用的值包括 useItem 、 createItem 、 createKey 和 useKeySign 。

2. 多媒体功能开发

2.1 使用默认Siri Alex语音朗读文本

问题：希望在设备上使用默认的Siri Alex语音朗读文本。
解决方案 ：
1. 使用 AVSpeechSynthesisVoice 的标识符初始化器，并传入 AVSpeechSynthesisVoiceIdentifierAlex 的值。
2. 创建UI，在屏幕上放置一个文本视图和导航栏中的一个按钮。当按钮被按下时，让Siri朗读文本视图中的文本。
代码示例 ：

@IBOutlet var textView: UITextView!

// 检查Alex是否可用
guard let voice = AVSpeechSynthesisVoice(identifier: AVSpeechSynthesisVoiceIdentifierAlex) else {
    print("Alex is not available")
    return
}

// 打印语音属性
print("id = \(voice.identifier)")
print("quality = \(voice.quality)")
print("name = \(voice.name)")

// 创建语音对象
let toSay = AVSpeechUtterance(string: textView.text)
toSay.voice = voice

// 实例化语音合成器并朗读
let alex = AVSpeechSynthesizer()
alex.delegate = self
alex.speak(toSay)

2.2 下载并准备远程媒体进行播放

问题：有一些远程资源（如声音文件），希望下载它们，甚至在后台下载，并提供下载过程的实时反馈。
解决方案 ：
1. 创建一个 AVURLAsset 实例，传入资源的URL。
2. 使用 URLSessionConfiguration 的 background(withIdentifier:) 类方法创建一个后台会话配置。
3. 创建一个 AVAssetDownloadURLSession 类型的会话，并传入配置。
4. 构建资源要下载到磁盘的URL。
5. 使用会话的 makeAssetDownloadTask(asset:destinationURL:options) 方法创建一个 AVAssetDownloadTask 类型的下载任务。
6. 调用任务的 resume() 方法启动任务。
7. 遵循 AVAssetDownloadDelegate 协议以获取任务的事件。
代码示例 ：

import UIKit
import AVFoundation

class ViewController: UIViewController, AVAssetDownloadDelegate {
    let url = URL(string: "http://localhost:8888/video.mp4")!
    let sessionId = "com.mycompany.background"
    let queue = OperationQueue()
    var task: AVAssetDownloadTask?
    var session: AVAssetDownloadURLSession?

    // 定义委托方法
    func urlSession(_ session: URLSession, task: URLSessionTask, didCompleteWithError error: Error?) {
        // 代码实现
    }

    func urlSession(_ session: URLSession, assetDownloadTask: AVAssetDownloadTask, didLoad timeRange: CMTimeRange, totalTimeRangesLoaded loadedTimeRanges: [NSValue], timeRangeExpectedToLoad: CMTimeRange) {
        // 代码实现
    }

    func urlSession(_ session: URLSession, assetDownloadTask: AVAssetDownloadTask, didResolve resolvedMediaSelection: AVMediaSelection) {
        // 代码实现
    }

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        // 创建资源
        let options = [AVURLAssetReferenceRestrictionsKey : AVAssetReferenceRestrictions.forbidCrossSiteReference.rawValue]
        let asset = AVURLAsset(url: url, options: options)

        // 创建会话配置
        let config = URLSessionConfiguration.background(withIdentifier: sessionId)

        // 创建会话
        let session = AVAssetDownloadURLSession(configuration: config, assetDownloadDelegate: self, delegateQueue: queue)
        self.session = session

        // 构建任务并启动
        guard let task = session.makeAssetDownloadTask(asset: asset, assetTitle: "Asset title", assetArtworkData: nil, options: nil) else {
            print("Could not create the task")
            return
        }
        self.task = task
        task.resume()
    }
}

2.3 启用语音音频会话

问题：有一个电子书阅读应用（或类似应用），希望启用一个特定的音频会话，允许应用的音频暂停，同时另一个应用在其上播放语音（如提供语音导航信息的应用）。
解决方案 ：
1. 遍历音频会话的 availableCategories 属性中的可用音频会话类别，找到 AVAudioSessionCategoryPlayback 。
2. 遍历音频会话（ AVAudioSession 类型）的 availableModes 属性中的值。如果找不到 AVAudioSessionModeSpokenAudio ，则优雅退出。
3. 找到 AVAudioSessionModeSpokenAudio 模式后，使用音频会话的 setCategory(_:with:) 方法将音频类别设置为 AVAudioSessionCategoryPlayback 。
4. 使用音频会话的 setActive(_:with:) 方法激活会话。
代码示例 ：

// 查找类别和模式
guard session.availableCategories.filter({$0 == AVAudioSessionCategoryPlayback}).count == 1 &&
    session.availableModes.filter({$0 == AVAudioSessionModeSpokenAudio}).count == 1 else {
        print("Could not find the category or the mode")
        return
}

// 设置类别、模式并激活会话
do {
    try session.setCategory(AVAudioSessionCategoryPlayback, with: AVAudioSessionCategoryOptions.interruptSpokenAudioAndMixWithOthers)
    try session.setMode(AVAudioSessionModeSpokenAudio)
    try session.setActive(true, with: AVAudioSessionSetActiveOptions.notifyOthersOnDeactivation)
} catch let err {
    print("Error = \(err)")
}

3. UI动力学效果实现

3.1 向UI添加径向重力场

问题：希望向UI添加带有动画的径向重力场。
解决方案 ：使用 UIFieldBehavior 的 radialGravityFieldWithPosition(_:) 类方法，并将此行为添加到 UIDynamicAnimator 类型的动态动画器中。
代码示例 ：

import UIKit
import SharedCode

class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet var orangeView: UIView!

    // 创建动画器
    lazy var animator: UIDynamicAnimator = {
        let animator = UIDynamicAnimator(referenceView: self.view)
        animator.isDebugEnabled = true
        return animator
    }()

    // 创建碰撞行为
    lazy var collision: UICollisionBehavior = {
        let collision = UICollisionBehavior(items: [self.orangeView])
        collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = true
        return collision
    }()

    // 创建径向重力
    lazy var centerGravity: UIFieldBehavior = {
        let centerGravity = UIFieldBehavior.radialGravityField(position: self.view.center)
        centerGravity.addItem(self.orangeView)
        centerGravity.region = UIRegion(radius: 200)
        centerGravity.strength = -1 // 排斥物品
        return centerGravity
    }()

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        animator.addBehavior(collision)
        animator.addBehavior(centerGravity)
    }

    // 处理平移手势
    @IBAction func panning(_ sender: UIPanGestureRecognizer) {
        switch sender.state {
        case .began:
            collision.removeItem(orangeView)
            centerGravity.removeItem(orangeView)
        case .changed:
            orangeView.center = sender.location(in: view)
        case .ended, .cancelled:
            collision.addItem(orangeView)
            centerGravity.addItem(orangeView)
        default: ()
        }
    }

    // 设备旋转时重新定位重力
    override func viewWillTransition(to size: CGSize, with coordinator: UIViewControllerTransitionCoordinator) {
        super.viewWillTransition(to: size, with: coordinator)
        centerGravity.position = size.center
    }
}

以下是添加径向重力场的操作步骤流程图：

graph TD;
    A[创建UI] --> B[创建动画器];
    B --> C[创建碰撞行为];
    C --> D[创建径向重力];
    D --> E[将行为添加到动画器];
    E --> F[处理平移手势];
    F --> G[设备旋转时重新定位重力];

3.2 创建线性重力场

问题：希望在UI上创建遵循向量的重力。
解决方案 ：使用 UIFieldBehavior 的 linearGravityFieldWithVector(_:) 类方法创建重力。该方法的参数是 CGVector 类型。可以在构造向量时提供自己的x和y值。将此重力场添加到 UIDynamicAnimator 类型的动画器中。
代码示例 ：

import UIKit
import SharedCode

class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet var orangeView: UIView!

    // 创建动画器
    lazy var animator: UIDynamicAnimator = {
        let animator = UIDynamicAnimator(referenceView: self.view)
        animator.isDebugEnabled = true
        return animator
    }()

    // 创建碰撞行为
    lazy var collision: UICollisionBehavior = {
        let collision = UICollisionBehavior(items: [self.orangeView])
        collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = true
        return collision
    }()

    // 创建线性重力
    lazy var gravity: UIFieldBehavior = {
        let vector = CGVector(dx: 0.4, dy: 1.0)
        let gravity = UIFieldBehavior.linearGravityField(direction: vector)
        gravity.addItem(self.orangeView)
        return gravity
    }()

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        animator.addBehavior(collision)
        animator.addBehavior(gravity)
    }

    // 处理平移手势
    @IBAction func panning(_ sender: UIPanGestureRecognizer) {
        switch sender.state {
        case .began:
            collision.removeItem(orangeView)
            gravity.removeItem(orangeView)
        case .changed:
            orangeView.center = sender.location(in: view)
        case .ended, .cancelled:
            collision.addItem(orangeView)
            gravity.addItem(orangeView)
        default: ()
        }
    }
}

以下是创建线性重力场的操作步骤表格：
| 步骤 | 操作 |
| ---- | ---- |
| 1 | 创建动画器 |
| 2 | 创建碰撞行为 |
| 3 | 创建线性重力 |
| 4 | 将行为添加到动画器 |
| 5 | 处理平移手势 |

3.3 创建带有动画的湍流效果

问题：希望在动画器中模拟湍流，使UI组件在进入湍流区域时产生晃动效果。
解决方案 ：
1. 使用 UIFieldBehavior 的 turbulenceFieldWithSmoothness(_:animationSpeed:) 类方法实例化湍流。
2. 根据需求设置 UIFieldBehavior 类的 strength 属性。
3. 将其 region 属性设置为 UIRegion 实例，定义屏幕上湍流行为有效的区域。
4. 将其 position 属性设置为参考视图中的 CGPoint 实例。
5. 将设置好的湍流行为添加到 UIDynamicAnimator 类型的动画器中。
代码示例 ：

import UIKit
import SharedCode

class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet var orangeView: UIView!

    // 创建动画器
    lazy var animator: UIDynamicAnimator = {
        let animator = UIDynamicAnimator(referenceView: self.view)
        animator.isDebugEnabled = true
        return animator
    }()

    // 创建碰撞行为
    lazy var collision: UICollisionBehavior = {
        let collision = UICollisionBehavior(items: [self.orangeView])
        collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = true
        return collision
    }()

    // 创建线性重力
    lazy var gravity: UIFieldBehavior = {
        let vector = CGVector(dx: 0.4, dy: 1.0)
        let gravity = UIFieldBehavior.linearGravityField(direction: vector)
        gravity.addItem(self.orangeView)
        return gravity
    }()

    // 创建湍流
    lazy var turbulence: UIFieldBehavior = {
        let turbulence = UIFieldBehavior.turbulenceField(smoothness: 0.5, animationSpeed: 60.0)
        turbulence.strength = 12.0
        turbulence.region = UIRegion(radius: 200.0)
        turbulence.position = self.orangeView.bounds.size.center
        turbulence.addItem(self.orangeView)
        return turbulence
    }()

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        animator.addBehavior(collision)
        animator.addBehavior(gravity)
        animator.addBehavior(turbulence)
    }

    // 处理平移手势
    @IBAction func panning(_ sender: UIPanGestureRecognizer) {
        switch sender.state {
        case .began:
            collision.removeItem(orangeView)
            gravity.removeItem(orangeView)
            turbulence.removeItem(orangeView)
        case .changed:
            orangeView.center = sender.location(in: view)
        case .ended, .cancelled:
            collision.addItem(orangeView)
            gravity.addItem(orangeView)
            turbulence.addItem(orangeView)
        default: ()
        }
    }
}

以下是创建湍流效果的操作步骤列表：
1. 创建动画器
2. 创建碰撞行为
3. 创建线性重力
4. 创建湍流
5. 将碰撞、重力和湍流行为添加到动画器
6. 处理平移手势

以下是创建湍流效果的操作步骤流程图：

graph TD;
    A[创建动画器] --> B[创建碰撞行为];
    B --> C[创建线性重力];
    C --> D[创建湍流];
    D --> E[将行为添加到动画器];
    E --> F[处理平移手势];

总结

本文详细介绍了iOS开发中多媒体和UI动力学的相关技术。在多媒体方面，涵盖了使用默认Siri Alex语音朗读文本、下载并准备远程媒体进行播放以及启用语音音频会话的具体实现方法和代码示例。在UI动力学方面，介绍了向UI添加径向重力场、创建线性重力场和创建带有动画的湍流效果的操作步骤和代码实现。通过这些技术，开发者可以为iOS应用增添更加丰富和生动的交互体验。

希望本文能为iOS开发者在多媒体和UI动力学开发方面提供有价值的参考，帮助开发者更好地实现各种功能和效果。在实际开发中，开发者可以根据具体需求对代码进行调整和优化，以达到最佳的用户体验。