UIKit Dynamics — mahiyyəti, iOS-da fizika qarşılıqlı təsiri

UIKit Dynamics nədir?

UIKit Dynamics — Apple tərəfindən iOS 7-də (2013) təqdim edilmiş fiziki modelləşdirmə freymvorkudur. UIView.animate (xətti keçidlər) və Core Animation (təbəqə animasiyası) fərqli olaraq, UIKit Dynamics real fiziki qarşılıqlı təsirləri modelləşdirir: qravitasiya, toqquşmalar, qüvvələr, elastiklik və sürtünmə. Developer UIDynamicAnimator-a behavior-lar əlavə edir və sistem hər kadr üçün fizikanı avtomatik hesablayır.

Freymvork 60/120 FPS tezliyində işləyir və rigid body simulation əsasında qurulmuş daxili fizika mühərrikindən istifadə edir. UIKit Dynamics fizika və ya riyaziyyat bilikləri tələb etmir — hazır behavior tətbiq edib parametrləri konfiqurasiya etmək kifayətdir.

Apple məlumatlarına görə, UIKit Dynamics UI effektləri (kart yığını animasiyası, ikonların titrəməsi, interfeys fizikası) üçün uyğundur, lakin oyunlar üçün nəzərdə tutulmayıb — oyunlar üçün SceneKit və ya SpriteKit istifadə edin.

UIDynamicAnimator — fizika mühərriki

UIDynamicAnimator — UIKit Dynamics-in mərkəzi sinfi. Reference view ilə (adətən kontrollerin view-i) işə salınır və bütün aktiv behavior-ları idarə edir. Hər kadrda UIDynamicAnimator fizika qanunlarına əsasən bütün elementlərin mövqelərini, sürətlərini və təcillərini yenidən hesablayır.

addBehavior metodu bir behavior (və ya mürəkkəb UIDynamicBehavior) əlavə edir, removeBehavior — silir. Animator bütün obyektlər istirahət vəziyyətinə çatdıqda avtomatik dayanır (toqquşma və qüvvə olmadan). Delegate metodu — UIDynamicAnimatorDelegate — simulyasiyanın fasiləsi və davamı barədə xəbərdarlıq edir.

UIDynamicItem — animasiya protokolu

Fizikada iştirak edən hər bir obyekt UIDynamicItem protokolunu tətbiq etməlidir. UIView və UICollectionViewLayoutAttributes artıq onu tətbiq edir. Protokol xüsusiyyətlər tələb edir: bounds, center, transform. Əgər obyekt xüsusidirsə — protokolu əl ilə tətbiq edin.

Dynamic Behaviors növləri

UIKit Dynamics yeddi daxili behavior növünü ehtiva edir, hər biri müəyyən fiziki effekti modelləşdirir. Behavior-lar birləşdirilə bilər: məsələn, qravitasiya + toqquşmalar + elastiklik düşən və sıçrayan obyektlər effekti yaradır.

Behavior-ların birləşdirilməsi

Realistik fizika üçün eyni anda bir neçə behavior lazımdır. Məsələn, düşən kart üçün: UIGravityBehavior (cazibə qüvvəsi), UICollisionBehavior (dib ilə toqquşma), UIDynamicItemBehavior (sıçrama üçün elasticity: 0.4). Bütün behavior-lar bir UIDynamicAnimator-a əlavə olunur.

Swift kod nümunələri

Swift kodu UIKit Dynamics üçün UIDynamicAnimator yaradır və behavior-lar əlavə edir. Aşağıdakı nümunə çoxlu obyektlərlə qravitasiya, toqquşmalar və xüsusi fiziki xüsusiyyətləri nümayiş etdirir.

import UIKit

class PhysicsViewController: UIViewController {

    var animator: UIDynamicAnimator!

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        // 1. Reference view ilə animator yaradırıq
        animator = UIDynamicAnimator(referenceView: view)

        // 2. Düşən obyektləri yaradırıq
        let redView = UIView(frame: CGRect(x: 100, y: 50, width: 60, height: 60))
        redView.backgroundColor = .systemRed
        redView.layer.cornerRadius = 8
        view.addSubview(redView)

        let blueView = UIView(frame: CGRect(x: 200, y: 30, width: 60, height: 60))
        blueView.backgroundColor = .systemBlue
        blueView.layer.cornerRadius = 8
        view.addSubview(blueView)

        // 3. Qravitasiya
        let gravity = UIGravityBehavior(items: [redView, blueView])
        gravity.gravityDirection = CGVector(dx: 0, dy: 1)
        gravity.magnitude = 0.8
        animator.addBehavior(gravity)

        // 4. Toqquşmalar
        let collision = UICollisionBehavior(items: [redView, blueView])
        collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = true
        collision.collisionDelegate = self
        animator.addBehavior(collision)

        // 5. Fiziki xüsusiyyətlər
        let itemBehavior = UIDynamicItemBehavior(items: [redView, blueView])
        itemBehavior.elasticity = 0.6
        itemBehavior.friction = 0.3
        itemBehavior.density = 1.0
        animator.addBehavior(itemBehavior)

        // 6. Toxunma ilə Snap davranışı
        let tap = UITapGestureRecognizer(target: self, action: #selector(handleTap))
        view.addGestureRecognizer(tap)
    }

    @objc
    func handleTap(_ gesture: UITapGestureRecognizer) {
        let point = gesture.location(in: view)

        // Hər obyekt üçün Snap davranışı
        for subview in view.subviews where subview is UIView {
            animator.removeAllBehaviors()
            let snap = UISnapBehavior(item: subview, snapTo: point)
            snap.damping = 0.5
            animator.addBehavior(snap)
        }
    }
}

extension PhysicsViewController: UICollisionBehaviorDelegate {
    func collisionBehavior(_ behavior: UICollisionBehavior,
                             beganContactFor item1: UIDynamicItem,
                             with item2: UIDynamicItem,
                             at point: CGPoint) {
        print("Toqquşma: (point)")
    }
}

Nümunə qravitasiya, toqquşmalar və fiziki xüsusiyyətlərlə iki View yaradır. UISnapBehavior toxunma zamanı obyektləri 0.5 damping ilə toxunma nöqtəsinə çəkir. UICollisionBehaviorDelegate səs və vizual effektlər üçün toqquşmaların başlanğıcını izləyir.

Praktik tətbiq ssenariləri

UIKit Dynamics iOS tətbiqlərində qeyri-oyun interfeys fizikası üçün istifadə olunur. Populyar ssenarilər: kart yığını animasiyası (mərkəzə cəzb etmək üçün UISnapBehavior), xəta zamanı ekranı silkələmək (UIDynamicItemBehavior + UIPushBehavior), onboarding-də "düşən ulduzlar" effekti (gravity + collision + field behavior).

Məhsuldarlıq üçün UIKit Dynamics 15-20 eyni vaxtda fizika obyektindən çox olmaması tövsiyə olunur. Hər obyekt hər kadrda toqquşma və qüvvə hesablamaları tələb edir. Limit aşıldıqda UIView əvəzinə CALayer istifadə edin — Core Animation təbəqələri daha səmərəli idarə edir.