SenceKit学习笔记1--SenceKit基础

一、SenceKit简介

SenceKit是苹果自己封装的一个3D框架。是苹果自己基于opengl进行的封装。据说之前一直无人问津。后来直到苹果出了ARKit。大家才发现ARKit是基于SenceKit框架实现的。所以学习ARKit。首先要了解SenceKit

二、SenceKit坐标系

SenceKit的坐标系是左手坐标系。如图：

• 这里很重要的一点是，SenceKit的坐标系原点是屏幕中央（划重点）。

三、SenceKit常用类

3.1 SCNView

SCNView 是一个用来显示3D图像的View容器。可以用 addSubView 方法添加到UiView 中。

    SCNView *scView = [SCNView new];
    scView.frame = CGRectMake(0, 0, CGRectGetWidth(self.view.bounds), CGRectGetHeight(self.view.bounds));
    [self.view addSubview:scView];
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这个类提供了一些代理方法<SCNSceneRenderer, SCNTechniqueSupport>。

3.2 SCNScene

SCNScene 翻译过来是场景。这个场景提供了一个3D图像显示的环境。SCNView中有一个sence属性。实例化该属性才能显示3D图像。

     /**view*/
     SCNView *scView = [SCNView new];
     /**场景*/
     SCNScene *sence = [SCNScene new];
     scView.scene = sence;
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实际使用过程中。SCNScene 可以直接加载.scn文件

SCNScene *scene = [SCNScene sceneNamed:@"art.scnassets/ship.scn"];
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也可以通过SCNNode加载3D建模工具生成的.dae文件.

SCNNode *ship = [scene.rootNode childNodeWithName:@"ship" recursively:YES];
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• 在SCNScene中有一个只读的rootNode 属性，其他node都是把自己作为子node添加到rootNode上

3.3 SCNNode

SCNNode 节点。一个场景的基本构建块。

在SenceKit中，包括在ARKit中。节点都是一个很重要的概念。有句话说在这两个框架中。万物皆节点。包括几何物体、摄像机（透视点）、灯光等。都是以节点的形式出现。SCNNode包括多种属性。通过实例化这些属性。节点可以成为各种部件。例如：

/*!  灯光
 @property light
 @abstract Determines the light attached to the receiver.
 */
@property(nonatomic, retain, nullable) SCNLight *light;

/*!摄像机
 @property camera
 @abstract Determines the camera attached to the receiver.
 */

@property(nonatomic, retain, nullable) SCNCamera *camera;

/*! 几何图形
 @property geometry
 @abstract Returns the geometry attached to the receiver.
 */
@property(nonatomic, retain, nullable) SCNGeometry *geometry;

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节点通过addChildNode:方法添加子节点。例如：

    SCNNode *node = [SCNNode node];
    SCNNode *secNode = [SCNNode node];
    [node addChildNode:secNode];
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在渲染场景的时候，sceneKit会遍历所有的子节点。当某个节点上添加了动画。这个节点上的子节点均会随着动画运转。

• 关于节点的一点个人理解。节点本身更类似于一个抽象的概念。理论上来说。节点是有无限大小的。你可以随意在哪个位置为节点添加子节点。即使这个节点看起来是一个有固定大小的几何图形。但是子节点的范围并不局限于这个几何图形。通常。这种方式都用于。把多个子节点设置到一个父节点。当父节点运动的时候。上面的子节点也随之运动。这个时候子节点可以在父节点内部。做自己的轨迹运动。实现多个运动效果叠加

3.4 SCNGeometry

SCNGeometry 一个可以连接到一个节点的三维几何体。

例如添加一个球体

    SCNNode *SphereNode = [SCNNode node];/**节点 */
    SCNSphere *Sphere =  [SCNSphere sphereWithRadius:1];/**球体 */
    SphereNode.geometry = Sphere;
    /**具体灯光、位置设置和详细代码见简单实现模块 */
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这个几何体定义了一个可见物体的形状。可以在该几何体上附加材料、贴图或者颜色。

SCeneKit提供了即中常见的几何体。也可以从.dea文件中加载一个几何体。还可以将2D几何体转化成一个具有深度的3D几何体。

• SceneKit中，定义了几种常见的几何图形

 SCNPlane /** 平面（plane：飞机，平面*/
 
 SCNBox /** 立方体*/

 SCNPyramid  /**角锥体 （Pyramid：金字塔，角锥体）*/

 SCNSphere /**球体（Sphere:球体）*/
 
 SCNCylinder /**圆柱体 （Cylinder 圆柱体）*/
 
 SCNCone /**角锥体 （Cone角锥体）*/
 
 SCNTube /**管道形状*/
 
 SCNCapsule /**胶囊形状*/
 
 SCNTorus /**圆环*/
 
 SCNFloor /** 无限平面*/
 
 SCNText /**文字*/
 
 SCNShape /**2D平面图形*/
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3.5 SCNMaterial

SCNMaterial 材料

设置几何体的 颜色、贴图类。

3.6 SCNLight

光源。为渲染场景中提供光照着色。光源可以附加到节点上

光源的几种类型

• SCNLightTypeAmbient 周边光
• SCNLightTypeOmni 全方向光源
• SCNLightTypeDirectional 平行光
• SCNLightTypeSpot 聚焦光

可以添加一个或者多个光源节点。

    SCNNode *lightNode = [SCNNode new];
    lightNode.light = [SCNLight new];
    lightNode.light.type = SCNLightTypeOmni;
    lightNode.light.color = UIColor.whiteColor;
    lightNode.position =SCNVector3Make(0, 3, 10);
    [sence.rootNode addChildNode:lightNode];
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3.7 SCNCamera

SCNCamera 虚拟摄像机

摄像机的概念，即观察点。也就是从某个点看去。图形是什么样子的。一般做3D图像的时候，一定要设置这个类。如果不做设置，可能最终看到的是这样的。

这个效果相当于贴近球体去看的效果。 另外通过设置虚拟摄像机位置。也为3D场景提供了一个透视角

   SCNNode *cameraNode = [SCNNode node];
   cameraNode.camera = [SCNCamera camera];
   cameraNode.position = SCNVector3Make(0, 3, 10);
   cameraNode.camera.zNear = 3;
   [sence.rootNode addChildNode:cameraNode];

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简单实现

首先导入#import <SceneKit/SceneKit.h>头文件

完整代码如下：

 
 - (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    /**view */
    SCNView *scView = [SCNView new];
    scView.frame = CGRectMake(0, 0, CGRectGetWidth(self.view.bounds), CGRectGetHeight(self.view.bounds));
    [self.view addSubview:scView];
    
    /**场景*/
    SCNScene *sence = [SCNScene new];
    scView.scene = sence;
    
   
   /**无限平面*/
    SCNNode *fllorNode = [SCNNode node];
    SCNFloor *floor = [SCNFloor floor];
    floor.firstMaterial.diffuse.contents = UIColor.greenColor;
    fllorNode.geometry = floor;
    [sence.rootNode addChildNode:fllorNode];
    
   /**球形*/
    SCNNode *SphereNode = [SCNNode node];
    SCNSphere *Sphere =  [SCNSphere sphereWithRadius:1];
    Sphere.firstMaterial.diffuse.contents = UIColor.redColor;
    SphereNode.geometry = Sphere;
    SphereNode.position = SCNVector3Make(0, 0, 0);
    [sence.rootNode addChildNode:SphereNode];
    
    /**相机节点*/
    SCNNode *cameraNode = [SCNNode node];
    cameraNode.camera = [SCNCamera camera];
    cameraNode.position = SCNVector3Make(0, 3, 10);
    cameraNode.camera.zNear = 3;
    [sence.rootNode addChildNode:cameraNode];
    
   
    /**光源节点*/
    SCNNode *lightNode = [SCNNode new];
    lightNode.light = [SCNLight new];
    lightNode.light.type = SCNLightTypeOmni;
    lightNode.light.color = UIColor.whiteColor;
    lightNode.position =SCNVector3Make(0, 3, 3);
    [sence.rootNode addChildNode:lightNode];
    
   /**动画*/
//    SCNVector3 position = SCNVector3Make(0, 0, 0);
//    SCNAction *move = [SCNAction moveTo:position duration:5];
//    [cameraNode runAction:move];
    
   /**动画2*/
//    SCNVector3 lightPosition = SCNVector3Make(0, 0, 10);
//    SCNAction *lightMove = [SCNAction moveTo:lightPosition duration:5];
//    [lightNode runAction:lightMove];

}

 
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参考文档

https://blog.youkuaiyun.com/pzhtpf/article/category/6366595 ios 3D引擎 SceneKit 开发（1-8）

https://www.cnblogs.com/jukaiit/archive/2016/08/04/5737242.html https://www.jianshu.com/p/37908e6ec7b8 https://blog.youkuaiyun.com/biangabiang/article/details/77096619

转载于:https://juejin.im/post/5ac33516f265da238925eb05