如何基于UIPinchGestureRecognizer的scale值正确更新图形CGPoint？

我正在为绘图应用库开发捏合缩放功能，现有一个由两个CGPoint连接而成的Line图形，计划借助UIPinchGestureRecognizer的scale属性实现图形缩放。当前实现代码如下：

// startPoint是手势第一个手指的位置，endPoint是第二个手指的位置
// scale值来自UIPinchGestureRecognizer类
func handlePinch(startPoint: CGPoint, endPoint: CGPoint, scale: CGFloat) {
  ...

  var castedShape = SomeShapeWithTwoPoints...
  let transform = CGAffineTransform(scaleX: scale, y: scale)
  castedShape.a = castedShape.a.applying(transform)
  castedShape.b = castedShape.b.applying(transform)

  ...
}

但实际运行效果不符合预期，计算得到的CGPoint坐标过大，超出了视图范围。我不确定问题所在，特此请教：如何基于捏合手势的scale值正确计算并获取更新后的CGPoint坐标？

补充说明：手势操作前的线段包含A、B两个端点，我希望捏合缩放后线段变长且保持原有相对位置，是否有方法基于scale值计算出更新后的A、B点坐标？

核心问题分析 #

你当前的实现存在两个关键问题：

• 全局原点缩放而非手势中心：直接使用CGAffineTransform(scaleX:scale, y:scale)会以屏幕原点(0,0)为中心缩放线段，这会导致线段偏移且无限制放大，最终坐标超出视图范围。
• 未处理scale的累积特性：UIPinchGestureRecognizer的scale是从手势开始到当前的累积值，每次触发手势变化时直接使用该值会导致重复放大，进一步加剧坐标溢出问题。

正确实现方案 #

要实现以捏合手势中心点为基准、保持线段相对位置的缩放，需要分阶段处理手势状态，并基于线段初始值计算新端点：

1. 保存手势初始状态

在手势开始（.began）时，记录线段的原始端点、手势初始scale值，为后续计算提供基准：

// 类级变量用于保存手势初始状态
private var originalPointA: CGPoint!
private var originalPointB: CGPoint!
private var initialPinchScale: CGFloat = 1.0

func handlePinch(_ gesture: UIPinchGestureRecognizer) {
    guard let targetShape = currentSelectedShape as? SomeShapeWithTwoPoints else { return }
    
    switch gesture.state {
    case .began:
        // 保存线段原始端点
        originalPointA = targetShape.a
        originalPointB = targetShape.b
        // 记录手势开始时的scale基准值
        initialPinchScale = gesture.scale
    case .changed:
        // 计算当前的实际缩放比例（相对于手势开始时的变化量）
        let effectiveScale = gesture.scale / initialPinchScale
        
        // 获取捏合手势的中心点（两个手指位置的平均值）
        let pinchCenter = CGPoint(
            x: (gesture.location(ofTouch: 0, in: self.view).x + gesture.location(ofTouch: 1, in: self.view).x) / 2,
            y: (gesture.location(ofTouch: 0, in: self.view).y + gesture.location(ofTouch: 1, in: self.view).y) / 2
        )
        
        // 计算并更新线段端点
        targetShape.a = scalePoint(originalPointA, around: pinchCenter, scale: effectiveScale)
        targetShape.b = scalePoint(originalPointB, around: pinchCenter, scale: effectiveScale)
        
        // 刷新视图以显示更新后的线段
        self.view.setNeedsDisplay()
    case .ended, .cancelled:
        // 重置初始scale，避免影响下一次手势操作
        initialPinchScale = 1.0
    default:
        break
    }
}

2. 实现基于中心点的单点缩放逻辑

编写辅助函数，将单个点围绕指定中心点进行缩放，确保线段相对位置不变：

private func scalePoint(_ point: CGPoint, around center: CGPoint, scale: CGFloat) -> CGPoint {
    // 计算点相对于中心点的偏移量
    let offsetX = point.x - center.x
    let offsetY = point.y - center.y
    
    // 对偏移量应用缩放比例，再叠加中心点坐标得到新位置
    let scaledOffsetX = offsetX * scale
    let scaledOffsetY = offsetY * scale
    
    return CGPoint(x: center.x + scaledOffsetX, y: center.y + scaledOffsetY)
}

关键逻辑说明 #

• 手势状态区分：仅在手势开始时保存初始状态，避免重复计算导致的累积错误；手势结束后重置基准值，确保下一次操作不受影响。
• 中心点缩放：通过计算端点相对于捏合中心的偏移量并缩放，保证线段以用户手指捏合的位置为中心放大/缩小，符合操作直觉。
• 相对位置保留：两个端点基于同一初始状态和缩放中心计算，线段的方向、端点相对关系完全保留，仅长度按scale比例变化。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者cleanrun