SceneKit - 旋转和动画SCNNode

Posted 2021-04-26

我正在尝试显示一个指向z轴的金字塔，然后绕z旋转。由于我的相机在z轴上，我期待从上面看到金字塔。我设法旋转金字塔以这种方式看到它，但是当我添加动画时，它似乎在多个轴上旋转。

这是我的代码：

// The following create the pyramid and place it how I want
let pyramid = SCNPyramid(width: 1.0, height: 1.0, length: 1.0)
let pyramidNode = SCNNode(geometry: pyramid)
pyramidNode.position = SCNVector3(x: 0, y: 0, z: 0)
pyramidNode.rotation = SCNVector4(x: 1, y: 0, z: 0, w: Float(M_PI / 2))
scene.rootNode.addChildNode(pyramidNode)

// But the animation seems to rotate aroun 2 axis and not just z
var spin = CABasicAnimation(keyPath: "rotation")
spin.byValue = NSValue(SCNVector4: SCNVector4(x: 0, y: 0, z: 1, w: 2*Float(M_PI)))
spin.duration = 3
spin.repeatCount = HUGE
pyramidNode.addAnimation(spin, forKey: "spin around")

答案

尝试手动设置和动画相同的属性可能会导致问题。使用byValue动画会使问题变得更糟 - 连接到当前变换，因此更难跟踪当前变换是否是动画期望开始的变换。

相反，将金字塔的固定方向（其顶点在-z方向上）与动画分开（它围绕它所指向的轴旋转）。有两种好方法可以做到这一点：

1. 使pyramidNode成为另一个获得一次性旋转的节点（围绕x轴的π/ 2）的子节点，并将旋转动画直接应用于pyramidNode。 （在这种情况下，金字塔的顶点仍将指向其局部空间的+ y方向，因此您需要围绕该轴而不是z轴旋转。）
2. 使用pivot属性转换pyramidNode内容的局部空间，并使pyramidNode相对于其包含空间动画。

以下是显示第二种方法的一些代码：

let pyramid = SCNPyramid(width: 1.0, height: 1.0, length: 1.0)
let pyramidNode = SCNNode(geometry: pyramid)
pyramidNode.position = SCNVector3(x: 0, y: 0, z: 0)
// Point the pyramid in the -z direction
pyramidNode.pivot = SCNMatrix4MakeRotation(CGFloat(M_PI_2), 1, 0, 0)
scene.rootNode.addChildNode(pyramidNode)

let spin = CABasicAnimation(keyPath: "rotation")
// Use from-to to explicitly make a full rotation around z
spin.fromValue = NSValue(SCNVector4: SCNVector4(x: 0, y: 0, z: 1, w: 0))
spin.toValue = NSValue(SCNVector4: SCNVector4(x: 0, y: 0, z: 1, w: CGFloat(2 * M_PI)))
spin.duration = 3
spin.repeatCount = .infinity
pyramidNode.addAnimation(spin, forKey: "spin around")

一些不相​​关的更改，以提高代码质量：

• 当需要显式转换来初始化CGFloat组件时，请使用SCNVector;使用Float或Double将特别打破32位或64位架构。
• 使用.infinity而不是传统的BSD数学常量HUGE。这种类型 - 无论spin.repeatCount的类型是什么，都使用为所有浮点类型定义的常量值。
• 使用M_PI_2表示π/ 2对于精度是迂腐的。
• 使用let而不是var作为动画，因为我们从不为spin指定不同的值。

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关于CGFloat错误业务的更多信息：在Swift中，数字文字在它们所需的表达式需要之前没有类型。这就是为什么你可以做像spin.duration = 3这样的事情 - 尽管duration是一个浮点值，Swift允许你传递一个“整数字面值”。但如果你做let d = 3; spin.duration = d你会得到一个错误。为什么？因为变量/常量具有显式类型，而Swift不进行隐式类型转换。 3是无类型的，但是当它被分配给d时，类型推断默认选择Int，因为你没有指定任何其他内容。

如果您看到类型转换错误，则可能有代码混合了函数返回的文字，常量和/或值。您可以通过将表达式中的所有内容转换为CGFloat（或者您将该表达式传递给的任何类型）来使错误消失。当然，这会使你的代码变得难以理解和丑陋，所以一旦你开始工作，你可能会开始逐个删除转换，直到找到完成工作的转换为止。

另一答案

SceneKit包含动画助手，它比CAAnimations更简单，更短。这是ObjC，但是可以解决这个问题：

[pyramidNode runAction:
    [SCNAction repeatActionForever:
        [SCNAction rotateByX:0 y:0 z:2*M_PI duration:3]]];

另一答案

我将byValue改为toValue，这对我有用。所以换线......

spin.byValue = NSValue(SCNVector4: SCNVector4(...

把它改成......

spin.toValue = NSValue(SCNVector4: SCNVector4(x: 0, y:0, z:1, w: 2*float(M_PI))