带有 SceneKit 的 SwiftUI：如何使用视图中的按钮操作来操作底层场景

Question

我正在尝试使用底层的 SceneKit 场景/视图来实现一个非常基本的 SwiftUI 应用程序。 SwiftUI 视图中的按钮应该操纵场景的内容，反之亦然，场景的内容应该确定按钮是活动的还是非活动的。

是的，我已经阅读并观看了 Apple 开发者会议 226: Data Flow through SwiftUI 和 231: Integrating SwiftUI。我通过 Apple tutorials 工作。但我在这里有点迷失。任何提示和方向表示赞赏。

代码如下：

我有一个 MainView，它使用 SceneKit SCNView，顶部带有 HUDView：

import SwiftUI

struct MainView: View {
    var body: some View {
        ZStack {
            SceneView()

            HUDView()
        }
    }
}

SceneView 通过UIViewRepresentable 协议集成了SCNView。场景有两个函数可以在场景中添加和移除盒子：

import SwiftUI
import SceneKit

struct SceneView: UIViewRepresentable {
    let scene = SCNScene()

    func makeUIView(context: Context) -> SCNView {

        // create a box
        scene.rootNode.addChildNode(createBox())

        // code for creating the camera and setting up lights is omitted for simplicity
        // …

        // retrieve the SCNView
        let scnView = SCNView()
    scnView.scene = scene
        return scnView
    }

    func updateUIView(_ scnView: SCNView, context: Context) {
        scnView.scene = scene

        // allows the user to manipulate the camera
        scnView.allowsCameraControl = true

        // configure the view
        scnView.backgroundColor = UIColor.gray

        // show statistics such as fps and timing information
        scnView.showsStatistics = true
        scnView.debugOptions = .showWireframe
    }

    func createBox() -> SCNNode {
        let boxGeometry = SCNBox(width: 20, height: 24, length: 40, chamferRadius: 0)
        let box = SCNNode(geometry: boxGeometry)
        box.name = "box"
        return box
    }

    func removeBox() {
        // check if box exists and remove it from the scene
        guard let box = scene.rootNode.childNode(withName: "box", recursively: true) else { return }
        box.removeFromParentNode()
    }

    func addBox() {
        // check if box is already present, no need to add one
        if scene.rootNode.childNode(withName: "box", recursively: true) != nil {
            return
        }
        scene.rootNode.addChildNode(createBox())
    }
}

HUDView 将按钮与操作捆绑在一起，以在底层场景中添加和删除框。如果盒子对象在场景中，添加按钮应该是不活动的，只有删除按钮应该是活动的：

struct HUDView: View {
    var body: some View {
        VStack(alignment: .leading) {
            HStack(alignment: .center, spacing: 2) {
                Spacer()

                ButtonView(action: {}, icon: "plus.square.fill", isActive: false)
                ButtonView(action: {}, icon: "minus.square.fill")
                ButtonView(action: {}) // just a dummy button
            }
            .background(Color.white.opacity(0.2))

            Spacer()
        }
    }
}

这些按钮也相当简单，它们会执行一个操作，还可以选择一个图标以及它们的初始活动/非活动状态：

struct ButtonView: View {
    let action: () -> Void
    var icon: String = "square"
    @State var isActive: Bool = true

    var body: some View {
        Button(action: action) {
            Image(systemName: icon)
                .font(.title)
                .accentColor(isActive ? Color.white : Color.white.opacity(0.5))
        }
        .frame(width: 44, height: 44)
    }
}

生成的应用程序非常简单：

SceneKit 场景渲染正确，我可以在屏幕上操作相机。

但是如何将按钮动作连接到相应的场景功能？如何让场景通知 HUDView 它的内容（框是否存在），以便它可以设置按钮的活动/非活动状态？

完成这项任务的最佳方法是什么？我应该在SceneView 中实现Coordinator 吗？我应该使用通过UIViewControllerRepresentable 协议实现的单独SceneViewController 吗？

Answer 1

我找到了一个使用@EnvironmentalObject 的解决方案，但我不确定这是否是正确的方法。因此，对此表示赞赏。

首先，我将 SCNScene 移到它自己的类中，并将其设为 OberservableObject：

class Scene: ObservableObject {
    @Published var scene: SCNScene

    init(_ scene: SCNScene = SCNScene()) {
        self.scene = scene
        self.scene = setup(scene: self.scene)
    }

    // code omitted which deals with setting the scene up and adding/removing the box

    // method used to determine if the box node is present in the scene -> used later on 
    func boxIsPresent() -> Bool {
        return scene.rootNode.childNode(withName: "box", recursively: true) != nil
    }
}

我将这个Scene 作为.environmentalObject() 注入到应用程序中，所以它对所有视图都可用：

class SceneDelegate: UIResponder, UIWindowSceneDelegate {

    func scene(_ scene: UIScene, willConnectTo session: UISceneSession, options connectionOptions: UIScene.ConnectionOptions) {

        // Create the SwiftUI view that provides the window contents.
        let sceneKit = Scene()
        let mainView = MainView().environmentObject(sceneKit)

        // Use a UIHostingController as window root view controller.
        if let windowScene = scene as? UIWindowScene {
            let window = UIWindow(windowScene: windowScene)
            window.rootViewController = UIHostingController(rootView: mainView)
            self.window = window
            window.makeKeyAndVisible()
        }
    }
}

MainView 被略微更改为调用 SceneView（UIViewRepresentable），并为环境使用单独的 Scene：

struct MainView: View {
    @EnvironmentObject var scene: Scene

    var body: some View {
        ZStack {
            SceneView(scene: self.scene.scene)
            HUDView()
        }
    }
}

然后我将Scene 作为@EnvironmentalObject 提供给HUDView，这样我就可以引用场景及其方法并从按钮操作中调用它们。另一个效果是，我可以查询Scene 辅助方法来确定按钮是否应该处于活动状态：

struct HUDView: View {
    @EnvironmentObject var scene: Scene
    @State private var canAddBox: Bool = false
    @State private var canRemoveBox: Bool = true

    var body: some View {
        VStack {
            HStack(alignment: .center, spacing: 0) {
                Spacer ()

                ButtonView(
                    action: {
                        self.scene.addBox()
                        if self.scene.boxIsPresent() {
                            self.canAddBox = false
                            self.canRemoveBox = true
                        }
                    },
                    icon: "plus.square.fill",
                    isActive: $canAddBox
                )

                ButtonView(
                    action: {
                        self.scene.removeBox()
                        if !self.scene.boxIsPresent() {
                            self.canRemoveBox = false
                            self.canAddBox = true
                        }
                    },
                    icon: "minus.square.fill",
                    isActive: $canRemoveBox
                )

            }
            .background(Color.white.opacity(0.2))

            Spacer()
        }
    }
}

这是 ButtonView 代码，它使用@Binding 设置其活动状态（不确定@State property inHUDView 的正确顺序）：

struct ButtonView: View {
    let action: () -> Void
    var icon: String = "square"
    @Binding var isActive: Bool

    var body: some View {
        Button(action: action) {
            Image(systemName: icon)
                .font(.title)
                .accentColor(self.isActive ? Color.white : Color.white.opacity(0.5))
        }
        .frame(width: 44, height: 44)
        .disabled(self.isActive ? false: true)

    }
}

无论如何，代码现在可以工作了。对此有什么想法吗？

Answer 2

我回答了一个非常相似的问题here。这个想法是您创建一个PassthroughSubject，您的父视图（拥有按钮的视图）将向下发送事件，而您的UIViewRespresentable 将订阅这些事件。

Answer 3

有很多方法可以做到这一点，你显然已经解决了 - 恭喜！

您可以查看这篇关于游戏设计布局的帖子58103566。我敢肯定会有专家不同意这很好，我不想引起争论，只是认为它可能会在未来为您节省一些步骤。

来自多个 VC，我经常操作游戏对象和按钮，通常不会把水弄得太多。

希望对你有帮助。