获取 SCNNode 面临的方向

Question

我迷失了如何在场景包中处理节点空间坐标和旋转。

如何获得节点在旋转后所面对的方向，以便我可以在该方向上施加力。

我假设沿 -z 轴施加到节点的力总是会使其相对于节点向前移动，但事实并非如此。

Answer 1

负 z 是节点的“面向”方向，仅在其自己的坐标空间中（即其子节点和几何体所在的位置）。当您施加力时，您是在包含节点的坐标空间中工作。

因此，如果您想在节点的向前方向上施加力，则需要使用 convertPosition:toNode: 之类的方法将像 {0,0,-1} 这样的向量从节点的空间转换为其父节点的空间。

Answer 2

我也无法让convertPosition:toNode 工作。 ship.convertPosition(SCNVector3(0,0,-0.1), toNode: ship.parentNode) 的变化使节点以不可预测的方向和速度飞走。

对我有用的是获取节点worldTransform 矩阵的第三行，它对应于它的 z 前向轴：

func getZForward(node: SCNNode) -> SCNVector3 {
    return SCNVector3(node.worldTransform.m31, node.worldTransform.m32, node.worldTransform.m33)
}

ship.position += getZForward(ship) * speed
// if node has a physics body, you might need to use the presentationNode, eg:
// getZForward(ship.presentationNode)
// though you probably don't want to be directly modifying the position of a node with a physics body

// overrides for SCNVector arithmetic
#if os(iOS)
    typealias VecFloat = Float
#elseif os (OSX)
    typealias VecFloat = CGFloat
#endif

func + (lhs: SCNVector3, rhs: SCNVector3) -> SCNVector3 {
    return SCNVector3(lhs.x + rhs.x, lhs.y + rhs.y, lhs.z + rhs.z)
}

func * (lhs: SCNVector3, rhs: VecFloat) -> SCNVector3 {
    return SCNVector3(lhs.x * rhs, lhs.y * rhs, lhs.z * rhs)
}

func += (lhs: inout SCNVector3, rhs: SCNVector3) {
    lhs = lhs + rhs
}

如果节点有物理体，您可能必须将node.presentationNode 传递给函数。

当 iOS 11/High Sierra 出现时，覆盖 SCNVector3 的需求将减少，因为所有SCNNode 属性都有simd 等价物，所以.position 还有.simdPosition 等等，并且内置了很多常用的simd操作。

iOS 11 更新

iOS 11 为获取节点的方向添加了方便的便利功能。在这种情况下，worldForward 属性就是您想要的。此外，SCNNode 上所有返回 SCNVector 的属性和矩阵类型现在都有返回 simd 类型的版本。因为 simd 已经为算术运算符提供了重载，所以您不再需要为 SCNVector 和 SCNMatrix 类型添加算术覆盖集。

所以我们可以去掉上面的getZForward方法，只需要一行：

ship.simdPosition += ship.simdWorldFront * speed

iOS 11 添加的另一组方便的方法是一组convertVector 方法，以补充现有的convertPosition 方法。 convertVector相当于将矩阵乘以0在w位置的向量，从而忽略矩阵的平移。这些是用于将法线、方向等内容从一个节点空间转换到另一个节点空间的适当方法。

因为接受的答案使用convertPosition，我相信它只会对翻译为0,0,0原点的节点产生正确的结果