Ios Scenekit摄影机围绕对象旋转

大家好，

我会回来告诉你我目前的问题。我已经问了一个问题，但是没有人能成功地帮助我。然后，我将解释我的全部问题，以及我如何试图解决它。（我试过几种方法）

因此，我需要编写一个库，添加许多函数，以便在3D世界中管理相机和对象。为此，我们选择了SceneKit框架来使用金属

我将发布一个非常简化的代码，但所有必要的东西都在这里

为了说明我的想法，这里有一个GIF，它解释了我希望我的相机是如何工作的：

这来自Stack问题（谢谢rickster）：

目标是加载场景并处理用户平移动作，以在我的3D世界中围绕3D对象的重心点移动摄影机。以下是我的基本简化代码：

import SceneKit
import UIKit

class SceneManager
{
    private let scene: SCNScene
    private let view: SCNView
    private let camera: SCNNode
    private let cameraOrbit: SCNNode

    init(view: SCNView, assetFolder: String, sceneName: String, cameraName: String, backgroundColor: UIColor) {
        self.view = view
        self.scene = SCNScene(named: (assetFolder + "/" + sceneName))!
        if (self.scene.rootNode.childNodeWithName(cameraName, recursively: true) == nil) {
            print("Fatal error: Cannot find camera in scene with name :\"", cameraName, "\"")
            exit(1)
        }
        self.camera = self.scene.rootNode.childNodeWithName(cameraName, recursively: true)! // Retrieve cameraNode created in scene file
        self.camera.removeFromParentNode()
        self.cameraOrbit = SCNNode()
        self.cameraOrbit.addChildNode(self.camera)
        self.scene.rootNode.addChildNode(self.cameraOrbit)
        let panGesture = UIPanGestureRecognizer(target: self, action: #selector(panHandler(_:)))
        panGesture.maximumNumberOfTouches = 1
        self.view.addGestureRecognizer(panGesture)
        self.view.backgroundColor = backgroundColor
        self.view.pointOfView = cameraNode
        self.view.scene = self.scene
    }

    @objc private func panHandler(sender: UIPanGestureRecognizer) {
        // some code here
    }
}

然后我探索了我在互联网上找到的许多可能的解决方案。我将介绍我所探索的主要解决方案

1）EulerAngle

Src:

我想在这个堆栈中应用rickster的方法。以下是我的代码：

@objc private func panHandler(sender: UIPanGestureRecognizer) {
    if (sender.state == UIGestureRecognizerState.Changed) {
        let scrollWidthRatio = Float(sender.velocityInView(sender.view!).x) / 10000 * -1
        let scrollHeightRatio = Float(sender.velocityInView(sender.view!).y) / 10000
        cameraOrbit.eulerAngles.y += Float(-2 * M_PI) * scrollWidthRatio
        cameraOrbit.eulerAngles.x += Float(-M_PI) * scrollHeightRatio
    }
}

这在Y轴上运行良好，但相机在X轴上围绕自身旋转。我不太明白什么是欧拉角，但我注意到Z轴从未改变。这就是为什么旋转不是球形的吗

2）自制解决方案

src:

这是一个关于worldPosition和localPosition的问题。但提出的解决方案不起作用。。。（或者我不明白）

这是我将主要使用的解决方案。但如果你有另一个解决方案，我准备探索和尝试它

理论上，var alpha是横坐标轴和相机（2D（x，z））在三角圆中的位置之间的角度。我用它来计算在X和Z旋转轴上应用的比率。 目标是使旋转跟随二维平面（x，z）上的线段。 但这不起作用，因为self.camera.position是相对于cameraOrbit（父节点）进行协调的，它需要worldPosition属性

摄影机worldTransform的参数是一个我不了解的矩阵，因此我无法使用它。即使我可以使用worldPosition属性，我也不确定它是否能很好地工作，因为我的角度和比率应用于X轴和Z轴

你怎么看，也许我需要改变我的方法

@objc private func panHandler(sender: UIPanGestureRecognizer) {
    let cameraROrbitRadius = sqrt(pow(self.camera.position.x, 2) + pow(self.camera.position.y, 2))
    let alpha = cos(self.camera.position.z / self.cameraOrbitRadius) // Get angle of camera
    var ratioX = 1 - ((CGFloat)(alpha) / (CGFloat)(M_PI)) // Get the ratio with angle for apply to Z and X axes rotation
    var ratioZ =  ((CGFloat)(alpha) / (CGFloat)(M_PI))
    // Change direction of rotation depending camera's position in trigonometric circle
    if (self.camera.position.x > 0 && self.camera.position.z < 0) {
        ratioX *= -1
    } else if (self.camera.position.z < 0 && self.camera.position.x < 0) {
        ratioX *= -1
        ratioZ *= -1
    } else if (self.camera.position.z > 0 && self.camera.position.x > 0) {
        ratioZ *= -1
    }
    // Set the angle rotation to add at imaginary sphere (cameraOrbit)
    let xAngleToAdd = (sender.velocityInView(sender.view!).y / 10000) * ratioX
    let yAngleToAdd = (sender.velocityInView(sender.view!).x / 10000) * (-1)
    let zAngleToAdd = (sender.velocityInView(sender.view!).y / 10000) * ratioZ
    let rotation = SCNAction.rotateByX(xAngleToAdd, y: yAngleToAdd, z: zAngleToAdd, duration: 0.5)
    self.cameraOrbit.runAction(rotation)
}

@objc private func panHandler（发送方：UIPangestureRecognitizer）{
让cameraROrbitRadius=sqrt（pow（self.camera.position.x，2）+pow（self.camera.position.y，2））
设alpha=cos（self.camera.position.z/self.cameraOrbitRadius）//获取摄像机的角度
var ratioX=1-（（CGFloat）（alpha）/（CGFloat）（M_PI））//获取应用于Z轴和X轴旋转的角度比率
var比率=（（CGFloat）（alpha）/（CGFloat）（M_-PI））
//根据相机在三角圆中的位置更改旋转方向
if（self.camera.position.x>0&&self.camera.position.z<0）{
ratioX*=-1
}else if（self.camera.position.z<0&&self.camera.position.x<0）{
ratioX*=-1
比率*=-1
}else if（self.camera.position.z>0&&self.camera.position.x>0）{
比率*=-1
}
//设置要在虚拟球体处添加的角度旋转（cameraOrbit）
设xAngleToAdd=（sender.velocityview（sender.view！）.y/10000）*ratioX
让YangletLoadd=（sender.velocityView（sender.view！）.x/10000）*（-1）
让ZangleLoadd=（sender.velocityView（sender.view！）.y/10000）*比率
让旋转=SCNAction.rotateByX（X角向上，y:yAngleToAdd，z:zAngleToAdd，持续时间：0.5）
self.cameraOrbit.runAction（旋转）
}

此方法也适用于Y轴。但物体上方的旋转效果不好。我不能简单地解释它，但相机的旋转是这种理论运动的另类

我想我已经解释了所有重要的事情。如果你有什么想法或建议

---

关于，

您是否希望始终具有相同的“向上”面？我的意思是：用户视图中的“向上”方向是否应该始终为正y？如果是这样的话，你就不会在物体的正上方做一个急促的运动（想想看）。你可以限制它，这样用户就不能“翻过”对象。我不理解你提交的所有内容，但我没有特别使用这两种方法的突然移动。你的意思是相机不能在Y轴的物体上方吗？我认为是的，因为即使移动不是很好，相机也会完全围绕物体移动。