浅谈iOS屏幕适配

iOS开发中，屏幕适配也是项很重要的工作，本文记录了一些在屏幕适配的过程中与图片相关的工作。

基本概念

首先，理解几个概念: Points, Rendered Pixels, Physical Pixels, Physical Device。

• Points: 是iOS开发中引入的抽象单位，称作点。开发过程中所有基于坐标系的绘制都是以 point 作为单位，在iPhone 2G,3G,3GS的年代，point 和屏幕上的像素是完全一一对应的，即 320 * 480 (points), 也是 320 * 480 (pixels)
• Rendered Pixels: 渲染像素， 以 point 为单位的绘制最终都会渲染成 pixels，这个过程被称为光栅化。基于 point 的坐标系乘以比例因子可以得到基于像素的坐标系，高比例因子会使更多的细节展示，目前的比例因子会是 1x，2x，3x
• Physical Pixels: 物理像素，就是设备屏幕实际的像素
• Physical Device: 设备屏幕的物理长度，使用英寸作为单位。比如iPhone 4屏幕是3.5英寸，iPhone 5 是4英寸，iphone 6是4.7英寸，这里的数字是指手机屏幕对角线的物理长度。实际上会是Physical Pixels的像素值(而不是Rendered Pixels的像素值)会渲染到该屏幕上, 屏幕会有 PPI(pixels-per-inch) 的特性，PPI 的值告诉你每英寸会有多少像素渲染。

那么，iOS 开发中，上述单位会有什么对应关系呢？列表回答:

关于上述关系 PaintCode 绘制图形进行了详细说明，可以移步查看 The Ultimate Guide To iPhone Resolutions.

由上可以看出，所谓的屏幕模式，描述的就是屏幕中一个点有多少个 Rendered Pixels 渲染，对于2倍屏(又称 Retina 显示屏)，会有 2 * 2 = 4 个像素的面积渲染，对于3倍屏(又称 Retina HD 显示屏)，会有 3 * 3 = 9 个像素的面积渲染。

关于 Points 和 Pixels 的描述，参考官方文档: Points Versus Pixels.

iOS 开发中，所有控件的坐标以及控件大小都是以点为单位的，假如我在屏幕上需要展示一张 20 * 20 (单位：point)大小的图片，那么设计师应该怎么给我图呢？这里就会用到屏幕模式的概念，如果屏幕是 2x，那么就需要提供 40 * 40 (单位: pixel)大小的图片，如果屏幕是 3x，那么就提供 60 * 60 大小的图片，且图片的命名需要遵守以下规范:

• Standard: <ImageName><device_modifier>.<filename_extension>
• High resolution: <ImageName>@2x<device_modifier>.<filename_extension>
• High HD resolution: <ImageName>@3x<device_modifier>.<filename_extension>

其中

• ImageName: 图片名字，根据场景命名
• device_modifier: 可选，可以是 ~ipad 或者 ~iphone, 当需要为 iPad 和 iPhone 分别指定一套图时需要加上此字段
• filename_extension: 图片后缀名，iOS中使用 png 图片

例如:

• MyImage.png - 1x 显示屏自动加载的图片版本

• MyImage@2x.png - 2x 显示屏自动加载的图片版本

• MyImage@3x.png - 3x 显示屏自动加载的图片版本

• MyImage@2x~iphone.png - 2x iPhone 和 iPod touch 显示屏自动加载的图片版本

• MyImage@3x~iphone.png - 3x iPhone and iPod 显示屏自动加载的图片版本

2x屏幕的设备会自动加载 xxx@2x.png 命名的图片资源，3x屏幕的设备会自动加载 xxx@3x.png 的图片, 现在基本没有 1x屏幕的设备了，可以不用提供这个分辨率的图片了。

研发工作流程

现在iPhone的屏幕尺寸也不再单一，那么现在以怎样的流程来进行iOS的研发更合适呢？这个问题知乎上这个问题讨论很完善了，这里把手机淘宝设计师pigtwo的回答部分转来如下:

手机淘宝团队适配协作模式

第一步，视觉设计阶段，设计师按宽度750px（iPhone 6）做设计稿，除图片外所有设计元素用矢量路径来做。设计定稿后在750px的设计稿上做标注，输出标注图。同时等比放大1.5倍生成宽度1125px的设计稿，在1125px的稿子里切图。

第二步，输出两个交付物给开发工程师：一个是程序用到的@3x切图资源，另一个是宽度750px的设计标注图。

第三步，开发工程师拿到750px标注图和@3x切图资源，完成iPhone 6（375pt）的界面开发。此阶段不能用固定宽度的方式开发界面，得用自动布局（auto layout），方便后续适配到其它尺寸。

第四步，适配调试阶段，基于iPhone 6的界面效果，分别向上向下调试iPhone 6 plus（414pt）和iPhone 5S及以下（320pt）的界面效果。由此完成大中小三屏适配。

为什么选择iPhone 6作为基准尺寸？当面对大中小三种屏幕需要适配的时候，很容易想到先做好一种屏幕，再去适配剩下两种屏幕。第一个决定是到底以哪种屏幕作为设计和开发的基准尺寸。我们选择中间尺寸的iPhone 6（750px/375pt）作为基准，基于几个原因：

1. 从中间尺寸向上和向下适配的时候界面调整的幅度最小。375pt下的设计效果适配到414pt和320pt偏差不会太大。假设以414pt为基准做出很优雅的设计，到320pt可能元素之间比例就不是那么回事了，比如图片和文字之间视觉比例可能失调。
2. iPhone 6 plus有两种显示模式，标准模式分辨率为1242x2208，放大模式分辨率为1125x2001（即iPhone 6的1.5倍）。可见官方系统里iPhone 6和iPhone 6 plus分辨率之间就存在1.5倍的倍率关系。很多情况下这两种尺寸可以用1.5倍直接等比适配。
3. 1242x2208这个奇葩的数值是苹果官方都不愿意公开宣传的一个分辨率，不便于记忆和计算栅格。640x1136虽然是广泛应用的一个分辨率，但是大屏时代依然以小尺寸为设计基准显然不合时宜，设计师会停留在小屏的视角做设计。所以，iPhone6的750x1334是最适合基准尺寸。

只交付一套设计稿，默认用什么规则来适配？

前文提到适配策略是先选择iPhone 6作为基准设计尺寸，然后通过一套适配规则自动适配到另外两种尺寸。这套适配规则总结起来就一句话：文字流式，控件弹性，图片等比缩放。

控件弹性指的是，navigation、cell、bar 等适配过程中垂直方向上高度不变；水平方向宽度变化时，通过调整元素间距或元素右对齐的方式实现自适应。这样屏幕越大，在垂直方向上可以显示更多内容，发挥大屏幕的优势。

图片的Resize处理

- (UIImage *)resizableImageWithCapInsets:(UIEdgeInsets)capInsets 可以使用此方法生成一个新的图片，其参数 capInsets 是个结构体，可用 UIEdgeInsetsMake(CGFloat top, CGFloat left, CGFloat bottom, CGFloat right) 定义，由 top，left，bottom，right 参数定义的区域在拉伸时会保持不变，其中 top、left、bottom、right 的单位都是 point ，以实例说明该方法的使用吧。

实例1，从下图左边的原图，水平拉伸想得到右边的图片:

图片 Stretches

保持图片左边(包括下三角处)在图片的水平拉伸处理中保持原样不变，通过代码设置如下:

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UIImage *img = [UIImage imageNamed:@"popup"];
img = [img resizableImageWithCapInsets:UIEdgeInsetsMake(0, 13, 0, 55) resizingMode:UIImageResizingModeStretch];
self.resizableImgView.image = img;

其中 CapInsets 的 left 值为 13 point，right 值为 55 point，这个值的确定需要根据具体图片其保持不变的区域来确定，目前，也可以通过 Xcode xcassets 的 Slicing 功能完成，如下图所示:

Xcode 中使用 Slicing 功能拉伸处理图片

其中红色框 Slices 处可以控制该图片是水平拉伸(Horizontal)，垂直拉伸(Vertical)或者水平垂直方向同时(Horizontal and Vertical)拉伸, 其值 Left 26，Right 110 单位是 pixels，我们通过API resizableImageWithCapInsets 设置时，需要联合红色框 Scale 处的值转换为单位为 point 的值，红色框 Center 处的值控制图片变换的方式，这里 Stretches 表示将 width 为 4 pixels 的图片区域进行拉伸，还有另一种方式 Tiles，表示将设置的区域进行平铺，这种方式稍后以实例2来说明。红色框 Slices 和 Center 处的数值可以直接改变输入框中的数值改变，也可以拖动左侧图片中的竖直虚线设置，可以自己试试。

实例2，从下图左边的原图，将图片指定区域平铺想得到右边的图片:

图片 Tiles

将图片中五角星的图样进行平铺，通过代码设置如下:

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UIImage *img = [UIImage imageNamed:@"about"];
img = [img resizableImageWithCapInsets:UIEdgeInsetsMake(0, 11.5, 0, 11) resizingMode:UIImageResizingModeTile];
self.resizableImgView.image = img;

请注意，这里 resizingMode 的值设置成 UIImageResizingModeTile，表示图片的处理方式。由于这里只是水平平铺，所以其 top 和 bottom 都是 0，left 和 right 的值都是根据需要平铺的区域来设定。同样，这也可以通过 Xcode xcassets 的 Slices 来完成。如下图所示:

Xcode 中使用 Slicing 功能平铺处理图片

从上述可以看出，善于 Xcode 可以减少代码量，以更快完成开发任务。

启动图设置

如果你认为启动图同屏幕适配没有半毛钱关系，那就错了，例如，如果你把 Launch Screen File 处清空，使用iPhone5s模拟器启动运行程序，你会看到下图:

红线框处是项目的设置，右边是 iPhone5s 的运行结果，屏幕上下都留有黑条，这是因为没有设置对应的启动图所致，只要在 Assets.xcassets 的 LaunchImage 处添加对应的启动图就可以了。

不过，现在 Xcode7 新建项目时，项目中就自动创建了 LaunchScreen.storyboard 的启动画面文件了，不过若要适配 iOS7.1 及 iOS7.1 以下的低版本，还是需要设置启动图片的。

文中如果有错误之处请指正，或者你有任何问题请留言。

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