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Inkpad是一款非常優秀的iPad向量繪圖軟體，保管你一看見就忘不了。我的感覺是“一覽眾山小”、“相見甚晚”，以至於我寫的TouchVG就是“小巫見大巫”。必須好好學習這款軟體的程式碼，破解其高效能繪圖奧祕。
另外，在寫這篇日誌前本想使用Markdown語言寫乾淨的部落格，在 http://rhcad.github.io/ 基於Jekyll配置了日誌專案，在本地配置了釋出平臺，無奈要做的事和要學的知識太多，半途停下來了，看來我不是當極客的料。
如果你閱讀本文覺得哪裡寫得糟糕，可以提出來交流，如果本文能幫助你一點點就OK了，我也是在學習，本意不是想寫漂亮的文章。
一、觸控互動繪圖
互動式繪圖當然得先看觸控響應機制，先看一張序列圖：
WDCanvas是代表繪圖畫布的主檢視，直接響應原始觸控事件（touchesBegan、touchesMoved等），沒有使用雙擊、旋轉、長按等很流行的手勢識別器，奇怪吧？
我猜想Inkpad不使用手勢識別器有兩個原因：（1）手勢識別器採用延遲識別技術進行手勢二義性判斷，有幾百毫秒的延遲，會影響繪圖快速響應的感覺；（2）Inkpad是獨立的程式，所有介面都是自己的，不需要與各種帶有手勢識別器的介面元件共存（例如在滾動檢視、電子書頁面中繪圖）。
在WDCanvas中通過“[[WDToolManager sharedInstance].activeTool touchesBegan:touches withEvent:event inCanvas:self]”向當前命令傳遞觸控事件，當然用的是單例項模式和命令模式了。
在WDCanvas的touchesBegan函式中不立即向互動命令WDTool傳送觸控開始事件，而是延遲到touchesMoved才去傳送。我猜想作者本想區分普通輕擊（Tap）和拖動（Pan），但在實現時並不徹底：在下面的touchesEnded函式片段中，沒有移動也是要傳送touchesBegan的。我認為應該在touchesMoved中檢查移動距離來判斷是否算是已移動，而不是簡單的直接切換到已移動狀態。
if (!controlGesture_ && [self canSendTouchToActiveTool]) {
if (!moved_) {
[[WDToolManager sharedInstance].activeTool touchesBegan:touches withEvent:event inCanvas:self];
}
[[WDToolManager sharedInstance].activeTool touchesEnded:touches withEvent:event inCanvas:self];
}
在開始觸控、當前不是鋼筆命令（WDPenTool）時，設定WDCanvas的activePath為空（self.drawingController.activePath = nil）。當前路徑（activePath）用於記憶鋼筆命令的當前圖形路徑，將activePath定義在WDDrawingController中而不是定義在WDPenTool中，是方便於在多個類中檢查使用。
互動命令類的觸控響應函式使用瞭如下所示的模板方法模式，具體的命令類重寫beginWithEvent、moveWithEvent、endWithEvent函式實現具體的繪圖邏輯。
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event inCanvas:(WDCanvas *)canvas
{
//.....
WDEvent *genericEvent = [self genericEventForTouch:primaryTouch_ inCanvas:canvas];
[self beginWithEvent:genericEvent inCanvas:canvas];
self.previousEvent = genericEvent;
//......
}
- (void)touchesMoved:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event inCanvas:(WDCanvas *)canvas
{
//......
[self moveWithEvent:genericEvent inCanvas:canvas];
self.previousEvent = genericEvent;
//......
}
- (void)touchesEnded:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event inCanvas:(WDCanvas *)canvas
{
[self endWithEvent:genericEvent inCanvas:canvas];
}
- (void)touchesCancelled:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event inCanvas:(WDCanvas *)canvas
{
[self touchesEnded:touches withEvent:event inCanvas:canvas];
}
下面就要說說Inkpad的一大亮點：在動態拖曳繪圖中使用OpenGL ES高速繪圖了！
在繪圖命令（例如可繪製多種圖形的WDShapeTool）中，設定WDCanvas的shapeUnderConstruction屬性，將當前的臨時圖形（WDPath）傳遞給WDCanvas。WDCanvas的setShapeUnderConstruction函式將呼叫WDSelectionView成員的立即繪製函式，WDSelectionView使用OpenGL ES 1.1繪製各種動態圖形。用了OpenGL ES，拖動上千圖形也回顯毫無延遲感覺，這是Inkpad的亮點。
Inkpad在使用OpenGL ES 1.1繪製動態圖形時，採用的優化顯示方法有：（1）單點線寬，（2）忽略虛線樣式，（3）不填充，（4）快取圖形輪廓路徑。
觸控操作完成後就要向文件提交靜態圖形了：（1）繪圖命令在endWithEvent中向當前層提交新的圖形物件（[canvas.drawing addObject:path]）；（2）WDDrawingController 觸發WDCanvas檢視的重繪訊息；（3）在WDCanvas的drawRect:函式中，遍歷各個圖形，呼叫各個物件的renderInContext函式顯示所有圖形，其實質是將圖形的path顯示到當前CGContext上。
與動態圖形的繪製相比，提交靜態圖形並沒有採用OpenGL ES，而是使用最簡單的CGContext顯示方式，而且是重畫全部圖形，沒有使用CALayer等高階渲染方式。這就產生一個疑問，大量圖形會不會太慢？我還沒去做效能分析實驗，初步估計Inkpad採用的顯示優化方法是：（1）快取CGPath輪廓路徑和填充路徑等物件；（2）避免幾何計算和物件重構。
Inkpad已經這麼好了，就需要重新評估TouchVG最近做的一些顯示優化實驗，看看這些計算是否有必要：（1）在GCD中非同步繪製，使用前臺圖形列表和後臺圖形列表避免多執行緒衝突；（2）在CALayer上提前繪製，在主檢視中只貼圖（使用renderInContext，利用GPU貼圖）；（3）每一層圖形一個CALayer，避免重繪所有圖形；（4）是否有必要使用OpenGL ES 2.0繪製靜態圖形？
二、相關核心類
1、WDCanvas：繪圖主檢視，包含標尺檢視、選擇集渲染檢視、刪除提示線檢視，包含互動命令類要用的臨時圖形物件。
2、WDCanvasController：繪圖介面操作類，負責多種UI控制元件的管理和操作分發。
3、WDDrawingController：負責各種圖形的增刪改查邏輯。WDCanvasController是外殼功能，WDDrawingController是核心功能。
4、WDDrawing：圖形文件類，容納所有繪圖內容。
5、WDLayer：一個層，包含多個圖形元素WDElement。
6、WDStylable：可描邊、填充的圖形的基類。
7、WDAbstractPath：具有向量路徑的圖形的基類。
8、WDPath：可指定線端箭頭形狀的向量路徑的圖形類。
9、WDCompoundPath：複合路徑的圖形類。
10、WDTool：命令基類。
11、WDShapeTool：新增幾何形狀的命令，可繪製矩形、橢圓、星形、多邊形、直線段、螺旋線。這些不同圖形的繪圖工具是在WDToolManager中構造的。
12、WDPenTool：貝塞爾曲線繪圖工具。
13、WDFreehandTool：自由畫光滑曲線工具。
對於色部分的Core.Model類，主要基於向量路徑設計了幾何圖形模型類，好像不包含圖形的特徵資料（即後續編輯保持形狀特徵）吧。
我覺得我們可以基於Inkpad對圖形種類和互動命令工具進行擴充，做點行業相關的軟體來，如果你感興趣就加入討論吧。
這兩個UML圖是用EA畫的，InkpadUml.xmi可以匯入到其他UML建模工具。
寫了半天有點累了，先寫到這吧。期望目標是把Inkpad吃透，結合TouchVG生出一個新孩子:)
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