如何修改推力方向以匹配 SceneKit 中的图像方向？

Question

我有一个宇宙飞船图像资产，它被设计为 "facing" +Z 方向，+X 在其左侧，+Y 向上。我想要一个 SCNVector3() 用于在船面向的方向上推力，这样如果我在推力方向上添加一个力，船就会向前移动。我发现一篇文章告诉我可以使用 shipNode.worldFront 来获得我想要的向量，但它与我的预期不符。我创建了 shipNode 并按如下方式给它旋转。

shipNode.rotation = SCNVector4(0,1,0,0)

当我这样定位相机时

cameraNode.position = SCNVector3(x: 0, y: 0, z: 10)

我看到船头正对着我。到目前为止，一切都很好。在 touchesBegan 中，我保存了 thrustDirection 并打印了一些值。在 touchesEnded 中，我重置了 position 和 thrustDirection 并在 XZ 平面中将船转动 π/2 弧度

override func touchesBegan(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?) {
    thrustDirection = shipNode.worldFront * Float(-1)
    print("touchesBegan.rotation         \(shipNode.rotation)")
    print("touchesBegan.worldFront       \(shipNode.worldFront)")
    print("touchesBegan.thrustDirection: \(thrustDirection)")
}

override func touchesEnded(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?) {
    print("touchesEnded")
    thrustDirection = SCNVector3()
    shipNode.position = SCNVector3()
    shipNode.rotation.x = 0
    shipNode.rotation.y = 1
    shipNode.rotation.z = 0
    shipNode.rotation.w += Float.pi / 2
}

即使 SceneKit 正确地显示了飞船（首先朝向我，然后向右，然后向后，然后向左，然后再次向我，）正在打印的数据有一些（对我来说）无法解释但一致的值。

touchesBegan.rotation         SCNVector4(x: 0.0, y: 1.0, z: 0.0, w: 0.0)
touchesBegan.worldFront       SCNVector3(x: 0.0, y: 0.0, z: -1.0)
touchesBegan.thrustDirection: SCNVector3(x: -0.0, y: -0.0, z: 1.0)
touchesEnded
touchesBegan.rotation         SCNVector4(x: 0.0, y: 1.0, z: 0.0, w: 1.57079625)
touchesBegan.worldFront       SCNVector3(x: -0.25, y: 0.0, z: -0.899999976)
touchesBegan.thrustDirection: SCNVector3(x: 0.25, y: -0.0, z: 0.899999976)
touchesEnded
touchesBegan.rotation         SCNVector4(x: 0.0, y: 1.0, z: 0.0, w: 3.1415925)
touchesBegan.worldFront       SCNVector3(x: -3.77489542e-08, y: 0.0, z: -0.124999881)
touchesBegan.thrustDirection: SCNVector3(x: 3.77489542e-08, y: -0.0, z: 0.124999881)
touchesEnded
touchesBegan.rotation         SCNVector4(x: 0.0, y: 1.0, z: 0.0, w: 4.71238899)
touchesBegan.worldFront       SCNVector3(x: 0.25, y: 0.0, z: -0.899999976)
touchesBegan.thrustDirection: SCNVector3(x: -0.25, y: -0.0, z: 0.899999976)
touchesEnded
touchesBegan.rotation         SCNVector4(x: 0.0, y: 1.0, z: 0.0, w: 6.28318501)
touchesBegan.worldFront       SCNVector3(x: 7.54979084e-08, y: 0.0, z: -1.0)
touchesBegan.thrustDirection: SCNVector3(x: -7.54979084e-08, y: -0.0, z: 1.0)
touchesEnded

第一个数据部分看起来是正确的——船按预期向前移动，但第二个、第三个和第四个数据部分的 .worldFront 给定报告的旋转值是奇怪的值。在情况 2 中，船朝我驶来，但略微向右滑动。在案例 3 中，船向我倒退。在情况 4 中，船向我驶来，但略微向左滑动。当我旋转了 2π 弧度后，船再次正确地面向并向前移动。

我已经阅读了我写这篇文章时建议的所有文章，并查看了 Apple SceneKit 文档，但无法解释我看到的行为。我错过了什么？感谢您的帮助！

Answer 1

看来推力方向需要是船节点localFront方向转换为世界坐标的负方向。我对坐标系数学的了解还不够好，无法理解为什么会这样，但是 touchesBegan 的以下版本现在可以使用了。

override func touchesBegan(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?) {
    thrustDirection = shipNode.convertVector(SCNNode.localFront, to: nil)
    thrustDirection.x = -thrustDirection.x
    thrustDirection.y = -thrustDirection.y
    thrustDirection.z = -thrustDirection.z
}

convertVector 调用中的 nil 表示要转换为世界坐标。这条信息实际上来自苹果文档中的 convertPosition 函数。 convertVector 的文档页面仅显示 "No overview available".

请注意 localFront 类型属性是在 iOS 11.0 中引入的。

如何修改推力方向以匹配 SceneKit 中的图像方向？

How do I modify thrust direction to match image direction in SceneKit?

ios

scenekit

swift

scnnode