【iOS动画核心技术与案例实战】iOS的GIF动画效果实现

摘要: GIF图像格式是常见的一种动态图片格式，无论是在Web端还是在移动端都经常遇到，但是考虑目前iOS还无法原生展现GIF图片，而对于GIF的原生支持暂时也没有像JPG、PNG等图像格式支持得这么全面，因此本文从图片的合成与分解角度来为大家讲解GIF的知识，结合ImageIO框架可以更方便地实现GIF图片的合成与分解。

GIF在iOS中的使用场景

　　GIF在iOS中的使用场景有以下三个方面。
（1）GIF图片分解为单帧图片。
（2）一系列单帧图片合成GIF图片。
（3）iOS系统上展示GIF动画效果。
　　在GIF的合成和分解方面将会接触到iOS图像处理核心框架ImageIO，作为iOS系统中图像处理的核心框架，它为我们提供了各种丰富的API，本文将要实现的GIF分解与合成功能，通过ImageIO就可以很方便地实现。GIF动画展示效果将结合UIImageView和定时器，利用逐帧展示的方式为大家呈现GIF动画效果。

GIF分解单帧图片

1 GIF图片分解过程

　　GIF分解为单帧图片的过程如下。



　　整个过程划分为5个模块、4个过程，分别如下。
（1）本地读取GIF图片，将其转换为NSdata数据类型。
（2）将NSData作为ImageIO模块的输入。
（3）获取ImageIO的输出数据：UIImage。
（4）将获取到的UIImage数据存储为JPG或者PNG格式保存到本地。
　　在整个GIF图片分解的过程中，ImageIO是处理过程的核心部分。它负责对GIF文件格式进行解析，并将解析之后的数据转换为一帧帧图片输出。幸运的是我们并不是“轮子”的创造者，而是只要使用轮子即可。所以在本书中我们不去研究GIF分解合成算法的具体实现方式，而是将注意力聚焦在如何使用ImageIO框架实现需要的功能上。

2 GIF图片分解代码实现

　　在正式分析代码之前，先来看看整个工程的文件结构，如图。



　　源文件使用的是plane.gif文件。ViewController.swift文件中的viewDidLoad()方法中包含了GIF图片分解为单帧图片并保存到本地的所有代码。下面就结合“GIF分解为单帧图片的过程”来实现这一功能。
功能模块一：读取GIF文件并将之转换为NSdata类型。

1   let gifPath:NSString = Bundle.main.path(forResource: "plane", ofType: "gif")! as NSString
2   let gifData:Data = try! Data(contentsOf: URL(fileURLWithPath: gifPath as String))

　　代码第1行通过path方法获取文件名为plane、文件格式为gif的文件地址。第2行获取文件信息并加载到gifData（NSData类型）变量中。至此已经完成整个处理流程的第一个环节。



　　功能模块二：利用ImageIO框架，遍历所有GIF子帧。需要注意的是使用ImageIO必须把读取到的NSdata数据转换为ImageIO可以处理的数据类型，这里使用CGImageSourceRef实现。其相应功能模块的处理流程如下所示。

1   let gifDataSource:CGImageSource =
CGImageSourceCreateWithData(gifData as CFData, nil)!
2    let gifImageCount:Int = CGImageSourceGetCount(gifDataSource)
3     for i in 0...gifImageCount-1{
let imageref:CGImage? =CGImageSourceCreateImageAtIndex(gifDataSource, i, nil)
let image:UIImage = UIImage(cgImage: imageref!,scale:UIScreen.main.scale,orientation:UIImageOrientation.up )
}

　　下面是GIF数据处理流程中ImageIO部分功能描述。代码第1行实现将GIF原始数据类型NSdata转换为ImageIO可以直接处理的数据类型CGImageSourceRef。第2行获取当前GIF图片的分帧个数。我们知道GIF图片都是由一帧帧图片组成的，那么这一行就是为了获取构成GIF图片的张数。第3行对CGImageSource数据按照图片的序号进行遍历，将遍历出的结果使用UIImage系统方法将之转换为UIImage。
　　这里重点为大家介绍两种方法。
　　CGImageSourceCreateImageAtIndex方法的作用是返回GIF中其中某一帧图像的CGImage类型数据。该方法有三个参数，参数1为GIF原始数据，参数2 为GIF子帧中的序号（该序号从0开始），参数3为GIF数据提取的一些选择参数，因为这里不是很常用，所以设置为nil。

public func CGImageSourceCreateImageAtIndex(_ isrc: CGImageSource, _ index: Int, _ options: CFDictionary?) -> CGImage?

　　以下为UIImage类的方法，这个方法用于实例化UIImage实例对象。该方法有三个参数，参数1为需要构建UIImage的内容，注意这里的内容是CGImage类型，参数2为手机物理像素与手机和手机显示分辨率的换算系数，参数3表明构建的UIImage的图像方向。通过这个方法就可以在某种手机分辨率下构建指定方向的图像，当然图像的类型是UIImage类型。

public init(CGImage cgImage: CGImage, scale: CGFloat, orientation: UIImageOrientation)

　　通过上述两步已经获取了UIImage，然而UIImage并不是通常我们看到的图像格式，此图像格式最大的特点是无法存储为本地可以查看的图片格式，因此如果需要将图像保存在本地，就需要在这之前将已经得到的UIImage数据类型转换为PNG或者JPG类型的图像数据，然后才能把图像存储到本地。

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