是否可以在 SceneKit 中计算时间线的“时间”变量的正弦值？答案

【问题标题】：Is it possible to calculate a sine of timeline's `Time`variable in SceneKit?是否可以在 SceneKit 中计算时间线的“时间”变量的正弦值？
【发布时间】：2018-10-29 15:52:48
【问题描述】：

对于 3D 立方体，我需要沿 X 轴进行乒乓运动。所以我将三角函数sine 应用于time 变量的x 参数。但是没有乒乓运动，只有标量运动。

任何帮助表示赞赏！

override func awakeFromNib() {
    super.awakeFromNib()

    .......

    //CFTimeInterval derived by calling `mach_absolute_time()` and converting the result to seconds.
    let t = CACurrentMediaTime()

    animation.toValue = NSValue(SCNVector3: SCNVector3(x: CGFloat(sin(t)*5), 
                                                       y: CGFloat(0), 
                                                       z: CGFloat(0)))

    animation.duration = 60
    animation.repeatCount = MAXFLOAT    
    cube.addAnimation(animation, forKey: nil)
}

【问题讨论】：

标签： swift macos scenekit trigonometry

【解决方案1】：

以下代码的问题在于它是在动画实例化时执行的，而不是在动画求值时执行的。那就是sin(t) 的值永远不会随着时间而改变。它被评估一次，结果将是线性插值的最终值。

let t = CACurrentMediaTime()
animation.toValue = NSValue(SCNVector3: SCNVector3(x: CGFloat(sin(t)*5), 
                                                   y: CGFloat(0), 
                                                   z: CGFloat(0)))

相反，CAAnimation 类公开了您可能想要的 timingFunction 属性。

【讨论】：

最终起搏可以达到同样的效果。看看kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut：«Ease-in-ease-out pacing，它会导致动画开始缓慢，在其持续时间的中间加速，然后在完成之前再次减速。»
timingFunction 是关于曲线的插值（预定义曲线的轮廓，如 kCAMediaTimingFunctionLinear 或 kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut）。这与sine wave、frequency、正/负部分、offset 和 amplitude 无关。

【解决方案2】：

可以在 SceneKit 中计算时间线时间的正弦值。为此，我需要为 SCNAction 创建一个扩展名（在 Swift 4.1 中）：

let pi = CGFloat(Double.pi)

extension SCNAction {

    static func oscillation(amplitude a: CGFloat, 
                           timePeriod t: CGFloat) -> SCNAction {

        let action = SCNAction.customAction(duration: Double(t)) { node, currentTime in
            let offset = a * sin(2 * pi * currentTime / t)
            node.position.x = offset
        }
        return action
    }
}

class GameViewController: NSViewController, SCNSceneRendererDelegate {

    let box = SCNNode()
    // ..................

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        // ..................
        box.geometry = SCNBox()
        scene.rootNode.addChildNode(box)

        let oscillate = SCNAction.oscillation(amplitude: 4, timePeriod: 1)
        box.runAction(SCNAction.repeatForever(oscillate))
    }
}

【讨论】：