iOS - SceneKit 3D引擎初探
2024-08-27 00:37:15
最近到处搜集资料研究3D最后还是决定锁定OC框架,找到的学习资料随后慢慢整理
SceneKit 是一个OC 框架,开始之前,先熟悉一下SceneKit 的三维坐标系:
很清楚的看到,SceneKit 中的坐标系是右手坐标系(笛卡尔坐标系),如果需要与其他3D框架共享数据,先了解其框架是右手坐标系还是左手坐标系。其实也很好转化,就是Z 轴的正负不一样而已。
在开始开发之前,一定要了解下面这几个非常重要的类
SCNView &SCNSceneRenderer
类似UIView,用来显示 SceneKit 的内容,定义了一些代理方法,可以用 addSubView 方法添加到UiView 中
SCNScene
SceneKit 内容的容器. 你可以从3D建模工具生成的.dae文件中加载一个场景,或者用代码创建一个 ,然后把它显示在视图上
SCNNode
一个场景的基本构建块,你可以把摄像机,灯光,几何体附加到节点上
SCNGeometry
一个可以连接到一个节点的三维物体。一个几何体(有时称为模型或网格)只定义了一个可见物体的形状。要定义对象的表面颜色图案,你必需要给几何体要附加材料。
然后给材料贴图,或者上色,这个几何体表面才会有颜色,或者图案。
SCNView &SCNSceneRenderer
类似UIView,用来显示 SceneKit 的内容,定义了一些代理方法,可以用 addSubView 方法添加到UiView 中
SCNScene
SceneKit 内容的容器. 你可以从3D建模工具生成的.dae文件中加载一个场景,或者用代码创建一个 ,然后把它显示在视图上
SCNNode
一个场景的基本构建块,你可以把摄像机,灯光,几何体附加到节点上
SCNGeometry
一个可以连接到一个节点的三维物体。一个几何体(有时称为模型或网格)只定义了一个可见物体的形状。要定义对象的表面颜色图案,你必需要给几何体要附加材料。
然后给材料贴图,或者上色,这个几何体表面才会有颜色,或者图案。
你可以从3D建模工具生成的.dae文件中加载一个几何体,也可以用代码创建,SceneKit 提供了几种常见几何体,是SCNGeometry 的子类,比如长方体,球,圆柱球等等,后面我们会写一个demo会把官方提供的几何体给大家列出来,给大家一个直观的感受。 当然我们也可以用三维坐标,法向量自定义几何体,也可以讲一个2D 图案转化成一个具有深度(厚度)的三维几何体。后面应该专门有一篇会讲到利用贝塞尔曲线将一个2D 图案转化成一个具有深度(厚度)的三维几何体。
SCNMaterial
材质,由于在3D建模工具中呈现球形,所以也叫材质球。上色,贴图全靠它。 SCNLight 光源可以附加到节点上,在渲染场景中提供着色
SCNCamera 虚拟摄像机可以附加到节点上,提供了一个场景的视图。
了解以上知识,那我们就来动手开发吧,我们可以在Xcode 中新建一个SceneKit 项目:
运行效果如下:
这个新建的SceneKit 项目 里面会有一些示例代码,我们接下来挑一些重要的注释一下:
- SCNScene *scene = [SCNScene sceneNamed:@"art.scnassets/ship.scn"];
从 SCN 文件中加载一个场景,也可以从.dae 文件中加载
- SCNNode *ship = [scene.rootNode childNodeWithName:@"ship" recursively:YES];
获得这个场景中飞机这个节点
- [ship runAction:[SCNAction repeatActionForever:[SCNAction rotateByX:0 y:2 z:0 duration:1]]];
让飞机一直绕着他的Y 轴旋转
- scnView.allowsCameraControl = YES;
让用户可以控制摄像机,配合下面一句添加手势的代码,用户可以放大,缩小 ,360 度旋转整个场景
- gestureRecognizers addObjectsFromArray:scnView.gestureRecognizers];
- scnView.showsStatistics = YES; 控制下方的统计栏是否显示
单击手势中:
- // check what nodes are tapped
- CGPoint p = [gestureRecognize locationInView:scnView];
- NSArray *hitResults = [scnView hitTest:p options:nil];
类似射线检测,检测二维这个点向深无限延深,这个射线上的节点,返回一个数组,可用于单击选中,数组中第一个数据一般就是我们需要的节点。
- [SCNTransaction begin];
- [SCNTransaction setAnimationDuration:0.5];
- // on completion - unhighlight
- [SCNTransaction setCompletionBlock:^{
- [SCNTransaction begin];
- [SCNTransaction setAnimationDuration:0.5];
- material.emission.contents = [UIColor blackColor];
- [SCNTransaction commit];
- }];
- material.emission.contents = [UIColor redColor];
- [SCNTransaction commit];
SceneKit 中的动画区块,类似 UIKit 中的动画区块。
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