怎么在iOS中使用CIFilter生成一個二維碼

這篇文章給大家介紹怎么在iOS中使用CIFilter生成一個二維碼，內容非常詳細，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對大家能有所幫助。

1 二維碼的生成

生成一個二維碼也就是根據提供的數據內容轉換成一張二維碼圖像。從iOS 7開始，我們只需要使用CIFilter中的CIQRCodeGenerator就可以輕易實現。只不過這樣生成的二維碼圖像是一個CIImage對象，如果要在圖像視圖中顯示，需要將其轉換為UIImage對象。具體步驟如下：

①、使用名為 CIQRCodeGenerator 的過濾器創建一個CIFilter對象。

CIFilter *filter = [CIFilter filterWithName:@"CIQRCodeGenerator"]

②、為CIFilter對象設置 inputMessage 和 inputCorrectionLevel 參數。

1. inputMessage ：是一個NSData對象，用于表示被編碼的數據。對于字符串或者URL，需要使用NSISOLatin1StringEncoding字符串編碼將其轉換為NSData對象。要注意的是，NSISOLatin1StringEncoding編碼對于中文或表情無法生成，需要的話可以使用NSUTF8StringEncoding 替換。

2. inputCorrectionLevel ：是一個NSString對象，通常使用單個字母來指定糾錯率，默認值是 M 。該參數控制輸出圖像中編碼的附加數據量以提供糾錯。其糾錯率越高，輸出的圖像越大，同時也允許代碼的更大區域被破壞或模糊。通常有 L 、 M 、 Q 、 H 這四種可能的糾正模式，分別代表了7%、15%、25%、30%的錯誤恢復能力。

③、使用CIFilter對象的 outputImage 屬性獲取生成的二維碼圖像

CIImage *outputImage = filter.outputImage;

④、對生成的二維碼圖像進行縮放。

由于生成的二維碼圖像尺寸一般都比較小，為了避免模糊，通常需要對它進行縮放以適應圖像視圖的大小。其縮放比例一般為圖像視圖寬度（或高度）與二維碼圖像寬度（或高度）的比值。

CGFloat scaleX = imageView.bounds.size.width / qrcodeImage.extent.size.width;
CGFloat scaleY = imageView.bounds.size.height / qrcodeImage.extent.size.height;
CIImage *transformedImage = [qrcodeImage imageByApplyingTransform:CGAffineTransformMakeScale(scaleX, scaleY)];

⑤、將二維碼圖像轉換為UIImage對象。

imageView.image = [UIImage imageWithCIImage:transformedImage];

2 應用示例

下面，我們就做一個如下圖所示的二維碼生成器：

其中主要實現的功能有：

1. 生成和刪除二維碼。

2. 通過滑動條對二維碼圖像進行縮放。

3. 將二維碼保存到相冊。

2.1 創建項目

打開 Xcode ，創建一個新的項目（ File\New\Project.. .），選擇 iOS 一欄下的 Application 中的 Single View Application 模版，然后點擊 Next ，填寫項目選項。在 Product Name 中填寫 QRCodeGeneratorDemo ，選擇 Objective-C 語言，點擊 Nex t，選擇文件位置，并單擊 Create 創建項目。

2.2 構建界面

打開 Main.storyboard 文件，在當前控制器中嵌入導航控制器，并添加標題 QR Code Generator ：

在視圖控制器中添加文本框、按鈕、圖像視圖等，布局如下：

其中各元素及作用：

1. Text Field：用于輸入想要轉換為二維碼的數據內容，包括文本或URL字符串。

2. Button：在這里具有雙重作用，用于生成和清除二維碼。

3. Image View：用于顯示生成的二維碼圖像。

4. Slider：用來縮放生成的二維碼圖像。

打開輔助編輯器，將storyboard中的元素連接到代碼中：

2.3 添加代碼

2.3.1 生成二維碼圖像

由于使用CIFilter對象生成的二維碼圖像將是一個CIImage對象，所以需要先在 ViewController.m 文件的接口部分聲明一個CIImage對象的屬性：

@property (strong, nonatomic) CIImage *qrcodeImage;

然后在實現部分添加 generateQRCodeImage 方法及代碼：

- (void)generateQRCodeImage
{
  NSData *data = [self.textField.text dataUsingEncoding:NSISOLatin1StringEncoding allowLossyConversion:NO];
  
  // 創建并設置CIFilter對象
  CIFilter *filter = [CIFilter filterWithName:@"CIQRCodeGenerator"];
  [filter setValue:data forKey:@"inputMessage"];
  [filter setValue:@"Q" forKey:@"inputCorrectionLevel"];
  
  // 獲取生成的CIImage對象
  self.qrcodeImage = filter.outputImage;
  
  // 轉換成UIImage對象，并顯示在圖像視圖中
  self.imageView.image = [UIImage imageWithCIImage:self.qrcodeImage];
}

在 clickButton: 方法中調用該方法：

- (IBAction)clickButton:(id)sender
{
  [self generateQRCodeImage];
}

此時，運行程序，在文本框中輸入內容，點擊按鈕就可以看到生成的二維碼：

仔細的話你會發現這里的二維碼比較模糊，這是由于生成的二維碼尺寸較小，在imageView中顯示時被拉伸導致的。下面我們就通過調整二維碼的縮放來解決圖像模糊的問題。

修改 generateQRCodeImage 方法中的代碼如下：

- (void)generateQRCodeImage
{
  ...  
  // 獲取生成的CIImage對象
  self.qrcodeImage = filter.outputImage;
  
  // 縮放CIImage對象
  CGFloat scaleX = self.imageView.bounds.size.width / self.qrcodeImage.extent.size.width;
  CGFloat scaleY = self.imageView.bounds.size.height / self.qrcodeImage.extent.size.height;
  CIImage *transformedImage = [self.qrcodeImage imageByApplyingTransform:CGAffineTransformMakeScale(scaleX, scaleY)];
  
  // 將調整后的CIImage對象轉換成UIImage對象，并顯示在圖像視圖中
  self.imageView.image = [UIImage imageWithCIImage:transformedImage];
}

再次運行，你會看到一張清晰的二維碼：

2.3.2 刪除二維碼圖像

在這個demo中，按鈕具有雙重作用：即生成二維碼和刪除二維碼。因此需要在 clickButton: 方法中先判斷二維碼圖像是否存在：

1. 如果不存在，點擊按鈕生成一張二維碼圖像，按鈕的標題變為" Clear "。

2. 如果存在，點擊按鈕刪除二維碼圖像，按鈕的標題變為" Generate "。

修改 clickButton: 方法中的代碼如下：

- (IBAction)clickButton:(id)sender
{
  if (self.qrcodeImage == nil) {
    [self generateQRCodeImage];
    [self.button setTitle:@"Clear" forState:UIControlStateNormal];
  }
  else {
    [self clearQRCodeImage];
    [self.button setTitle:@"Generate" forState:UIControlStateNormal];
  }
}

下面我們就添加 clearQRCodeImage 方法并實現它：

- (void)clearQRCodeImage
{
  self.imageView.image = nil;
  self.qrcodeImage = nil;
  self.textField.text = nil;
}

至此，二維碼的生成和刪除已基本完成，但為了有良好的體驗，我們還需要考慮下面的情況：

1. 在文本框未輸入的情況下點擊按鈕是否生成二維碼。

2. 切換按鈕時文本框的響應狀態以及鍵盤出現與消失。

3. 滑動條的顯示和隱藏。

于是，在 clickButton: 方法中添加下面的代碼：

- (IBAction)clickButton:(id)sender
{
  if (self.qrcodeImage == nil) {
    if ([self.textField.text isEqualToString:@""]) {
      return;
    }
    [self generateQRCodeImage];
    
    [self.textField resignFirstResponder];
    [self.button setTitle:@"Clear" forState:UIControlStateNormal];
  }
  else {
    [self clearQRCodeImage];
    
    [self.button setTitle:@"Generate" forState:UIControlStateNormal];
  }
  
  self.textField.enabled = !self.textField.enabled;
  self.slider.hidden = !self.slider.hidden;
}

最后，考慮到程序啟動時滑動條不應該顯示（滑動條只在生成二維碼時出現），還需要在 viewDidLoad 方法中設置其 hidden 屬性：

- (void)viewDidLoad
{
  [super viewDidLoad];
  
  self.slider.hidden = YES;
}

可以再次運行試下。

2.3.3 縮放二維碼圖像

縮放顯示的二維碼主要是通過拖動滑動條縮放image View來完成的。在實現部分找到 changeScale: 方法，并添加代碼下面的代碼即可：

- (IBAction)changeScale:(id)sender
{
  self.imageView.transform = CGAffineTransformMakeScale((CGFloat)self.slider.value, (CGFloat)self.slider.value);
}

需要注意的是， self.slider.value 是 float 類型，而 CGAffineTransformMakeScale 方法的參數是 CGFloat 類型，因此在上面的代碼中進行了類型轉換。

2.3.4 保存二維碼圖像

將生成的二維碼圖片保存到相機膠卷相冊主要是使用 UIImageWriteToSavedPhotosAlbum 函數來實現的。其完整聲明如下：

復制代碼 代碼如下:

void UIImageWriteToSavedPhotosAlbum(UIImage *image, id completionTarget, SEL completionSelector, void *contextInfo);

其中各參數及含義：

image ：表示要保存到相冊的圖像。

completionTarget ：可選的參數，表示圖片保存后，調用完成選擇器（completionSelector）的對象。

completionSelector ：可選的方法，表示圖片保存后，completionTarget對象要調用的方法（即回調方法）。該方法應符合以下簽名：

- (void)image:(UIImage *)image
  didFinishSavingWithError:(NSError *)error
         contextInfo:(void *)contextInfo;

contextInfo ：可選的參數，用于提供一個上下文信息以通過參數傳遞給completionSelector。

在這里我們的大致思路是：首先在imageView中添加單擊手勢，當用戶點擊二維碼圖像時會彈出一個提示框詢問是否保存，如果用戶點擊保存按鈕，那么就將二維碼保存到相冊中。下面是具體實現：

打開 Main.storyboard 文件，從對象庫中找到點擊手勢（Tap Gesture Recognizer），將其添加到視圖控制器的Image View上，完成之后會在控制器的頂部看到它：

打開輔助編輯器，將其連接到代碼中：

為了使image View能響應手勢操作，需要在 viewDidLoad 中設置image View的 userInteractionEnabled 屬性：

- (void)viewDidLoad
{
  ...
  self.imageView.userInteractionEnabled = YES;
}

然后在實現部分找到 tap: 方法，并添加下面的代碼：

- (IBAction)tap:(id)sender
{
  // 添加提示框
  UIAlertController *alertController = [UIAlertController alertControllerWithTitle:@"Save QRCode?" message:@"The QRCode will be saved in Camera Roll album." preferredStyle:UIAlertControllerStyleAlert];
  
  UIAlertAction *saveAction = [UIAlertAction actionWithTitle:@"Save" style:UIAlertActionStyleDefault handler:^(UIAlertAction * _Nonnull action) {
    // 保存二維碼圖像
    [self saveQRCodeImage];
  }];
  UIAlertAction *cancelAction = [UIAlertAction actionWithTitle:@"Cancel" style:UIAlertActionStyleCancel handler:nil];
  
  [alertController addAction:saveAction];
  [alertController addAction:cancelAction];
  
  [self presentViewController:alertController animated:YES completion:nil];
}

這時編譯器會有紅色警告提示 saveQRCodeImage 方法未聲明。接下來我們就在實現部分添加該方法來實現二維碼的保存：

- (void)saveQRCodeImage
{
  // 繪制圖像
  UIGraphicsBeginImageContext(self.imageView.image.size);
  [self.imageView.image drawInRect:self.imageView.bounds];
  self.imageView.image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
  UIGraphicsEndImageContext();
  
  // 保存圖像
  UIImageWriteToSavedPhotosAlbum(self.imageView.image, nil, nil, nil);
}

值得說明的是，這里的 self.imageView.image 是從CIImage對象轉換來的，是保存不到相冊的，需要先在圖形上下文中繪制一下，生成一個新的圖像，然后才能保存。

此時，運行程序，點擊生成的二維碼圖像你會看到下面的效果：

但是點擊 Save 按鈕時，程序會崩潰，在控制臺會看到下面的消息：

This app has crashed because it attempted to access privacy-sensitive data without a usage description. The app's Info.plist must contain an NSPhotoLibraryAddUsageDescription key with a string value explaining to the user how the app uses this data.

這是因為iOS要求應用程序開發者在允許訪問相冊之前要先獲得用戶的許可。為此，我們必須在 Info.plist 文件中添加名為 NSPhotoLibraryAddUsageDescription 的鍵，并為其添加相應的描述：

問題修復完成！再次運行，點擊保存按鈕，打開相冊應用，你會看到剛才保存的二維碼：

到目前為止，我們的工作已基本完成，但是為了更完美一些，最好是在點擊保存按鈕之后能夠收到是否保存成功的反饋。所以需要在 saveQRCodeImage 方法中更改 UIImageWriteToSavedPhotosAlbum 函數的參數：

- (void)saveQRCodeImage
{
  ...
  
  // 保存圖像
  UIImageWriteToSavedPhotosAlbum(self.imageView.image, self, @selector(image:didFinishSavingWithError:contextInfo:), nil);
}

然后添加 image:didFinishSavingWithError:contextInfo: 方法，并在該方法內創建alert View來顯示二維碼的保存狀態：

- (void)image:(UIImage *)image didFinishSavingWithError:(NSError *)error contextInfo:(void *)contextInfo
{
  NSString *title;
  NSString *message;
  
  if (!error) {
    title = @"Success!";
    message = @"The QRCode image saved successfully.";
  }
  else {
    title = @"Failed!";
    message = @"The QRCode image saved unsuccessfully, please try again later.";
  }
  
  // 使用alert view顯示二維碼保存狀態
  UIAlertController *alert = [UIAlertController alertControllerWithTitle:title message:message preferredStyle:UIAlertControllerStyleAlert];
  UIAlertAction *action = [UIAlertAction actionWithTitle:@"OK" style:UIAlertActionStyleDefault handler:nil];
  [alert addAction:action];
  
  [self presentViewController:alert animated:YES completion:nil];
}

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