FileHandle 사용법

NSData 클래스에는 해당 객체의 데이터를 URL에 기록하는 write(to:atomically:) 라는 메소드가 존재한다. 이 때 atomic하게 쓴다는 말은 온전한 데이터를 기록하거나 혹은 아예 기록하지 않거나 둘 중 하나의 결과만 존재하며, 그 중간인 부분적으로 소실되어 잘못된 데이터가 존재하지 않는다는 것을 말한다.

NSDataNSMutableData의 값 시멘틱 타입인 Data에는 해당 메소드가 존재하지 않는다. 대신 write(to:options:) 메소드가 존재하며, NSData.WritingOptions 타입에 .atomic 값이 정의되어 있어서 동일한 동작을 구현하는데에는 문제가 없다.

파일을 atomic하게 기록하는 방법은 임시 파일을 사용하는 것이다. 하나 혹은 그 이상의 임시 파일을 생성하여 데이터를 기록한 후에, 이상 없이 모든 데이터를 기록하게되면 해당 임시 파일을 최종 목적 파일로 교체하거나 복사하는 방식으로 파일 데이터가 중간에 깨지지 않게 하는 것이다.

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NSPersistentStoreDescription

NSPersistentStoreDescription은 코어데이터의 영구저장소에 관한 여러 설정 정보들을 담고 있는 클래스이다. 이는 코어데이터 스택을 초기화하는 시점에 NSPersistentContainer나 NSPersistentStoreCoordinator에 의해서 사용된다. NSPersistentContainer를 사용하는 경우에는 디폴트 디스크립션이 자동으로 생성되기 때문에 만들 필요가 없긴한데, 저장소의 위치나 동작 방식을 커스터마징하기 위해 추가로 설정할 수 있다.

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Vision을 사용한 이미지 분석

애플의 Vision은 컴퓨터 시각화 기술을 사용하여 이미지 내에서 얼굴이나 문자, 바코드등을 인식하는 기능을 제공하는 프레임워크이다. 이미 기존에 Core ImageAVFoundation에서 비슷한 기능을 제공하고 있지만, Vision은 여기서 몇 가지 개선된 기능을 제공한다. 먼저 얼굴인식의 정확도면에서 기존 API보다 우수하며, 단순히 얼굴이 존재하는 영역만 찾는 것이 아니라 윤곽, 눈, 코, 입을 각각 찾아낼 수 있다. 그외에 CoreML과 연동하여 훈련된 기계학습 모델을 적용해서 이미지로부터 특정한 형상이 무엇인지를 파악하는 기능등을 제공한다.

이번 글에서는 Vision을 사용해서 얼굴 인식 및 QRCode 인식을 처리하는 예제를 살펴보도록 하겠다.

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Swift4의 키패스 표현

키패스는 어떤 객체의 프로퍼티 혹은 프로퍼티의 프로퍼티 체인에 대해서 그 이름을 통해서 값을 찾아나가는 표현을 말한다. Objective-C에서 키패스는 키패스 경로를 나타내는 문자열을 사용해서 특정 객체의 속성을 액세스하기 때문에 컴파일 타임이 아닌 런타임에 액세스해야 할 프로퍼티를 결정하는 동적 기능으로 키밸류코딩과 키밸류 옵저빙에 사용된다. Swift2까지는 Swift 내에 키패스에 대한 기능이 별도로 마련되지 않았고, NSObject의 value(forKey:)setValue(_:forKey:)를 사용하면서 문자열을 그대로 사용했다.

문자열을 통해서 키패스를 사용하는 것은 편리할 수는 있으나, 컴파일 타임에서 오타에 의해 존재하지 않는 키패스를 참조하는 것을 체크할 방법이 없어서 디버깅이 곤란한 부분이 있었다. 이 부분을 개선하기 위해 Swift3에서 #keyPath() 문법 표현이 추가되었는데, 이 문법은 코딩 시점에는 컴파일러의 도움을 받아 올바른 키패스를 확인할 수 있고, #keyPath() 표현을 통해 해당 키패스값을 문자열로 안전하게 변환할 수 있었다.

하지만 키패스를 문자열로 치환하는 이와 같은 방법은 Swift의 디자인 관점에서는 몇 가지 한계를 갖는다. 키패스 자체는 프로퍼티를 찾아가는 경로만을 정의하므로 타입 정보를 잃고 그 결과가 Any가 되어버린다든지, 파싱이 느리고 NSObject 기반의 클래스에서만 사용할 수 있었다. Swift4에서는 이러한 단점을 보완하고 클래스외의 모든 Swift 타입에서 키패스를 통해서 프로퍼티를 참조할 수 있는 범용적인 키패스 문법(과 키패스를 위한 코어 타입)이 추가되었다.

Swift4의 키패스 문법

Swift4의 키패스 문법은 단순히 백슬래시(\)로 시작하는 키패스 값을 말한다. Objective-C와 달리 self 대신에 타입 이름을 쓰거나, 타입이 분명한 경우, 타입 이름을 생략하고 바로 . 으로 시작하는 키패스를 사용할 수 있다. 다음은 Swift Evolution의 새로운 키패스 제안서에 실린 예제이다.

class Person {
  var name: String
  var friends: [Person] = []
  var bestFriend: Person? = nil
  init(name: String) {
    self.name = name
  }
}

var han = Person(name: "Han Solo")
var luke = Person(name: "Luke Skywalker")
luke.friends.append(han)

// 키패스 객체를 생성한다. 
let firstFriendsNameKeyPath = \Person.friends[0].name
// 생성한 키패스를 사용해서 프로퍼티를 액세스한다.
let firstFriend = luke[keyPath: firstFriendsNameKeyPath] // "Han Solo"

// 항상 . 으로 시작해야 한다. 이는 배열의 요소 참조시에도 마찬가지이다.
luke.friends[keyPath: \.[0].name]
luke.friends[keyPath: \[Person].[0].name] 

// 옵셔널 프로퍼티는 ?를 붙여서 액세스해야 한다.
let bestFriendsNameKeyPath = \Person.bestFriend?.name
let bestFriendsName = luke[Keypath: bestFriendsNameKeyPath] // nil

키 패스 타입

Swift4의 키패스는 KeyPath라는 타입에 의해서 관리된다. 이 타입은 하위 속성을 참조하기 위해서 다른 키패스를 이어 붙이는 것이 가능하고, 또한 루트 타입과 키패스가 가리키는 속성의 타입을 그 인자로 가질 수 있다. 이 말은 위 예제에서와 같은 표현으로 키패스를 생성하는 경우, luke의 타입인 Personname 속성의 타입인 String 에 대한 정보가 키패스 내부에 내제된다는 것이다. 따라서 위 예제에서 bestFriend 변수의 타입은 String이 라는 점을 컴파일러는 알 수 있다.

코어이미지를 사용한 QRCode 생성기

지난 시간에 코어 이미지를 사용해서 QRCode 인식기를 만드는 법에 대해서 간략히 설명하였는데, 그렇다면 반대로 문자열을 인코딩하여 QR코드를 만드는 것은 어떻게 할 수 있을까?

QR코드 생성은 코어 이미지를 통해서 할 수 있다. 코어이미지는 이미지 내의 바코드와 QR코드 탐지 API를 제공하는데, 반대로 해당 코드를 이미지로 생성하는 기능도 제공한다. QRCode 생성은 CIQRCodeGenerator 라는 이름의 CIFilter를 통해서 수행할 수 있다. 해당 필터의 파라미터는 다음과 같다.

  1. inputMessage : QR코드에 인코딩될 문자열 데이터이다. 해당 문자열은 UTF8로 인코딩된 바이트스트림으로 전달한다.
  2. inputCorrectionLevel : QR코드의 보정값 수준이다. 보통 “L” 을 쓰면 된다.

실제로 이미지를 만드는 방법은 다음과 같다.

let context = CIContext()
let message = "https://soooprmx.com"
if let data = message.data(using: .utf8),
   let filter = CIFilter(name: "CIQRCodeGenerator",
                         inputParameters:[
                            "inputMessage": data,
                            "inputCorrectionLevel": "L"])
{
  let qrCode = filter.outputImage()!
  let output = UIImage(ciImage: qrCode)
  ...
}

다만, 문제는 이렇게 생성된 이미지가 매우 크기가 작다는 문제이다. (정말 쥐똥만함….) 이 이미지를 보다 큰 이미지뷰에 넣으면 확대되면서 픽셀 보간1이 일어나서 이미지가 흐려지게 된다. (물론 적당히 크기가 크다면 이런 흐린 QR이미지도 왠만한 앱에 의해서는 다 인식된다.) 하지만 QR이미지를 파일로 저장하려고 하거나 하는 경우에는 흐릿한 이미지도, 너무 작은 이미지도 쓸 수가 없으므로 다음과 같이 확대하자. 코어 그래픽을 사용해서 픽셀 보간 없이 큰 영역에 해당 이미지를 그려주면 된다.

...
let qrCode = filter.outputImage()!
let cgImg = context.createCGImage(qrCode, from: cqCode.extent)!

// 비트맵 컨텍스트를 생성한다.
let v_size: Int = 400
guard let ctx = CGContext(data:nil, width: v_size, height: v_size,
                    bitsPerComponent:8, bytesPerRow:0,
                    space: CGColorSpaceCreateDeviceRGB(),
                    bitmapInfo: CGImageAlphaInfo.none.rawValue)
else {
   return
}

let outputFrame = CGRect(x:0, y:0, width: CGFloat(v_size), height: CGFloat(v_size))

// 보간 옵션을 제외한 후, QR코드를 확대하여 그린다.
ctx.interpolationQuality = .none
ctx.draw(cgImg, in: outputFrame)

// 최종적으로 확대된 결과물
let resultImage = ctx.makeImage()!

let qrCodeImage = UIImage(cgImage: resultImage)

  1. 흔히 ‘안티앨리어싱’이라 부르는 그것.