pt — какво е това, точки и мащабиране в iOS

Какво е pt в iOS?

pt (point) — логическа мерна единица в iOS, която позволява на разработчика да опише интерфейса в абстрактни координати, независими от физическата резолюция на дисплея. Apple въведе понятието point с пускането на iPhone 4 и Retina дисплея през 2010 г. Преди Retina разработчиците използваха пиксели директно — един UI пиксел беше равен на един физически пиксел.

Координатната система на iOS е изградена върху точки: точката (0,0) се намира в горния ляв ъгъл на екрана, оста X сочи надясно, оста Y — надолу. Размерът на екрана в точки остава постоянен за всеки клас устройства: iPhone SE — 375×667 pt, iPhone 15 Pro — 393×852 pt, iPad — 768×1024 pt (портрет), 1024×768 pt (пейзаж). Физическата резолюция може да бъде 1179×2556 px (iPhone 15 Pro) — но разработчикът работи с точки.

Според Apple Human Interface Guidelines, точките са фундаменталната абстракция на UIKit. Всички рамки — UIKit, SwiftUI, Core Graphics, SpriteKit — работят с точки. Конвертирането в пиксели става автоматично на етапа на рендиране чрез UIScreen.nativeScale.

Коефициенти на мащаб: @1x, @2x, @3x

Коефициентът на мащаб (scale factor) определя колко физически пиксела отговарят на една логическа точка. Apple използва три нива: @1x — 1 pt = 1 px (iPad mini без Retina, стари модели), @2x — 1 pt = 2 px (пов повечето iPhone до 2020 г., iPad Retina), @3x — 1 pt = 3 px (iPhone X и по-нови, включително iPhone 15 Pro).

Стойността на scale factor е достъпна чрез UIScreen.main.scale (за UIKit) и @Environment(\.displayScale) (за SwiftUI). Използва се при зареждане на активи: системата автоматично избира изображението с наставка @2x или @3x от Assets.xcassets. Разработчикът не зарежда @1x изображения на устройства с Retina — това намалява производителността и качеството.

CGPoint и координати в точки

Структурата CGPoint — основният тип за представяне на координати в iOS и macOS. Съдържа две полета: x (CGFloat) и y (CGFloat), стойностите се задават в точки. CGPoint се използва във всички рамки на Apple: UIKit (frame.origin), Core Graphics (CGContext), SpriteKit (SKNode.position), Core Animation (CALayer.position).

// CGPoint — работа с координати в точки
import UIKit

// Създаване на точка
let point = CGPoint(x: 100.0, y: 200.0)
print("Координати: \(point.x), \(point.y)")

// Математически операции
let offset = CGPoint(x: 16.0, y: 8.0)
let translated = CGPoint(
    x: point.x + offset.x,
    y: point.y + offset.y
)

// Разстояние между точки
func distance(from a: CGPoint, to b: CGPoint) -> CGFloat {
    let dx = b.x - a.x
    let dy = b.y - a.y
    return sqrt(dx * dx + dy * dy)
}

// Преобразуване на точка в пиксели
extension CGPoint {
    func toPixels(scale: CGFloat) -> CGPoint {
        CGPoint(x: x * scale, y: y * scale)
    }
}

Методът toPixels в примера демонстрира конвертиране на точки във физически пиксели чрез UIScreen.main.scale. В UIKit това конвертиране става автоматично при рендиране, но в Core Graphics и при работа с Metal на разработчика може да му е необходимо изрично конвертиране в пиксели. Всички изчисления на анимации, откриване на сблъсъци и оформление се извършват в точки.

UIFont.pointSize и типография

Свойството UIFont.pointSize връща размера на шрифта в точки — това е стандартната единица за типография в iOS, наследена от полиграфията (1 pt = 1/72 инча). Apple използва pt за шрифтове от първите версии на Mac OS. В iOS размерът на шрифта се задава в точки чрез UIFont.systemFont(ofSize:) или чрез SwiftUI Font.system(size:).

// Работа с UIFont.pointSize в Swift
import UIKit

// Създаване на шрифт с размер в pt
let titleFont = UIFont.systemFont(ofSize: 28.0, weight: .bold)
let bodyFont = UIFont.systemFont(ofSize: 17.0)
let captionFont = UIFont.systemFont(ofSize: 12.0)

// Четене на pointSize
print("Размер на заглавие: \(titleFont.pointSize) pt")

// Динамичен тип — автоматично мащабиране
let scaledFont = UIFontMetrics.default.scaledFont(for: bodyFont)
print("Мащабиран: \(scaledFont.pointSize) pt")

// Сравнение на размери на шрифтове
func font(from size: CGFloat, weight: UIFont.Weight) -> UIFont {
    UIFont.systemFont(ofSize: size, weight: weight)
}

UIFontMetrics — механизъм за динамично мащабиране на шрифтове, добавен в iOS 11. Той автоматично коригира pointSize в зависимост от настройките за достъпност на потребителя (Settings > Display & Brightness > Text Size). Без използване на UIFontMetrics шрифтовете не се мащабират, което нарушава изискванията на WCAG за достъпност.

pt vs px: разлики

Разликата между pt и px е критична за разбирането на iOS разработката. pt — логическа единица, px — физическа единица. Една точка може да отговаря на 1, 2 или 3 пиксела в зависимост от scale factor. Разработчикът работи с точки, системата ги преобразува в пиксели на етапа на растеризация.

Ключово следствие: размерът на интерфейса в точки е еднакъв на всички устройства от един клас. Екран с ширина 375 pt — това е както iPhone SE, така и iPhone 14 (базов модел). Разликата е само в това колко физически пиксела се побират в тези 375 pt. Това осигурява единен UI без ръчна адаптация за всяко устройство.

pt в SwiftUI

В SwiftUI разработчикът не работи изрично с точки — всички размери се задават чрез Dp (device-independent points, еквивалент на pt). SwiftUI автоматично прилага scale factor при рендиране, но предоставя достъп до него чрез environment value displayScale.

// SwiftUI — работа с точки и scale factor
import SwiftUI

struct ContentView: View {
    @Environment(\.displayScale) private var displayScale

    var body: some View {
        VStack(spacing: 16) {
            Text("Заглавие")
                .font(.system(size: 28, weight: .bold))

            Text("Основен текст на примера")
                .font(.body)

            HStack {
                Text("Scale factor:")
                    .font(.caption)
                Text("\(displayScale, specifier: "%.1f")")
                    .font(.caption.weight(.bold))
            }
        }
        .padding(20)
        .frame(width: 300)
    }
}

SwiftUI абстрахира pt на ниво рамка. .font(.body) автоматично използва Dynamic Type — размерът на шрифта се настройва според потребителските настройки. SwiftUI не позволява задаване на размер на шрифта в пиксели — само чрез Font и системата за типография. Това гарантира достъпност на интерфейса без допълнителни усилия от разработчика.