SceneKit - 绕X和Z轴旋转对象

Question

我正在使用ARKit和SceneKit。当用户按下按钮时，我会创建一个锚点，并向其对应的SCNNode添加一个3D对象（从项目中的.scn文件加载）。

3D对象被放置在面向相机的位置，并与相机具有相同的方向。我想让它看起来像是放在平面表面上，如果它是倾斜的话，就不是这样。因此，如果我理解正确，我需要应用旋转变换，使其绕X和Z轴的旋转角度为0。

我尝试过：获取节点的x和z欧拉角，反转它们，并围绕每个轴旋转该量。

let rotationZ = rotationMatrixAroundZ(radians: -node.eulerAngles.z)
let rotationX = rotationMatrixAroundX(radians: -node.eulerAngles.x) 

let rotationTransform = simd_mul(rotationTransformX, rotationTransformZ)
node.transform = SCNMatrix4(simd_mul(simd_float4x4(node.transform), rotationTransform))

对于大多数情况来说，这样做是可以的，但是在某些情况下，对象的旋转方式完全是奇怪的。我该把旋转角度设置为除当前欧拉角的倒数之外的其他值吗？将角度直接设置为0根本不起作用。

- leandrodemarco

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你使用约束吗？ - Vasilii Muravev

不，我尝试使用SCNLookAtConstraint和look(at:)方法进行实验，但它们都不能满足我的需求。 - leandrodemarco

你可以发布一下rotationMatrixAroundZ()函数的功能吗？ - jpulikkottil

Answer 1

我遇到了这个问题，发现自己遇到了万向节锁定。解决方法是将节点围绕一个轴旋转，将其父级设为另一个SCNNode()，然后使父级沿着另一个轴旋转。希望这能帮到你。

- leonaka

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谢谢！我想我遇到了万向节锁定问题，但是没有想到这种解决方法！ - leandrodemarco

这是一个非常棒的解决方案！我创建了一个包装类，以便在任何节点上轻松应用所有3个旋转。 - Senseful

Answer 2

您不必对矩阵进行节点变换，只需围绕特定轴旋转即可，这在执行旋转时的逻辑上可能会更简单一些。

您可以尝试如下操作：

node.runAction(SCNAction.rotateBy(x: x, y: y, z: z, duration: 0.0))

不确定您是否正在寻找这种信息，但它比使用SCNMatrix4进行旋转更简单。

- Alan

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谢谢建议，我还没有探索过这个选项。我会尝试一下的！ - leandrodemarco

Answer 3

好的，我想出了一个解决办法，但我并不完全满意，所以我将保留这个问题未回答。基本上，我定义了一个2度的阈值，并持续应用旋转，直到X和Z周围的欧拉角都低于上述阈值。

func layDownNode(_ node: SCNNode) {
    let maxErrDegrees: Float = 2.0
    let maxErrRadians = GLKMathDegreesToRadians(maxErrDegrees)

    while (abs(node.eulerAngles.x) > maxErrRadians || abs(node.eulerAngles.z) > maxErrRadians) {
        let rotationZ = -node.eulerAngles.z
        let rotationX = -node.eulerAngles.x

        let rotationTransformZ = rotationMatrixAroundZ(radians: rotationZ)
        let rotationTransformX = rotationMatrixAroundX(radians: rotationX)

        let rotationTransform = simd_mul(rotationTransformX, rotationTransformZ)

        node.transform = SCNMatrix4(simd_mul(simd_float4x4(node.transform), rotationTransform))
    }
}

- leandrodemarco