iOS - SceneKit 3D引擎初探

最近到处搜集资料研究3D最后还是决定锁定OC框架，找到的学习资料随后慢慢整理

SceneKit 是一个OC 框架，开始之前，先熟悉一下SceneKit 的三维坐标系：

很清楚的看到，SceneKit 中的坐标系是右手坐标系(笛卡尔坐标系)，如果需要与其他3D框架共享数据，先了解其框架是右手坐标系还是左手坐标系。其实也很好转化，就是Z 轴的正负不一样而已。

在开始开发之前，一定要了解下面这几个非常重要的类

SCNView &SCNSceneRenderer  
 
类似UIView，用来显示 SceneKit 的内容，定义了一些代理方法，可以用 addSubView 方法添加到UiView 中
 
SCNScene 
 
SceneKit 内容的容器. 你可以从3D建模工具生成的.dae文件中加载一个场景，或者用代码创建一个 ，然后把它显示在视图上
 
SCNNode    
一个场景的基本构建块，你可以把摄像机，灯光，几何体附加到节点上
 
SCNGeometry
 
一个可以连接到一个节点的三维物体。一个几何体（有时称为模型或网格）只定义了一个可见物体的形状。要定义对象的表面颜色图案，你必需要给几何体要附加材料。
然后给材料贴图，或者上色，这个几何体表面才会有颜色，或者图案。
SCNView &SCNSceneRenderer  
 
 类似UIView，用来显示 SceneKit 的内容，定义了一些代理方法，可以用 addSubView 方法添加到UiView 中
 
SCNScene 
 
SceneKit 内容的容器. 你可以从3D建模工具生成的.dae文件中加载一个场景，或者用代码创建一个 ，然后把它显示在视图上
 
SCNNode    
一个场景的基本构建块，你可以把摄像机，灯光，几何体附加到节点上
SCNGeometry
 
一个可以连接到一个节点的三维物体。一个几何体（有时称为模型或网格）只定义了一个可见物体的形状。要定义对象的表面颜色图案，你必需要给几何体要附加材料。
然后给材料贴图，或者上色，这个几何体表面才会有颜色，或者图案。
 
你可以从3D建模工具生成的.dae文件中加载一个几何体，也可以用代码创建，SceneKit 提供了几种常见几何体，是SCNGeometry 的子类，比如长方体，球，圆柱球等等，后面我们会写一个demo会把官方提供的几何体给大家列出来，给大家一个直观的感受。 当然我们也可以用三维坐标，法向量自定义几何体，也可以讲一个2D 图案转化成一个具有深度(厚度)的三维几何体。后面应该专门有一篇会讲到利用贝塞尔曲线将一个2D 图案转化成一个具有深度(厚度)的三维几何体。
 
SCNMaterial
 
材质，由于在3D建模工具中呈现球形，所以也叫材质球。上色，贴图全靠它。

SCNLight 

光源可以附加到节点上，在渲染场景中提供着色

 
SCNCamera 

虚拟摄像机可以附加到节点上，提供了一个场景的视图。

了解以上知识，那我们就来动手开发吧，我们可以在Xcode   中新建一个SceneKit 项目：

运行效果如下：

这个新建的SceneKit 项目 里面会有一些示例代码，我们接下来挑一些重要的注释一下：

1. SCNScene *scene = [SCNScene sceneNamed:@"art.scnassets/ship.scn"];

从 SCN 文件中加载一个场景，也可以从.dae 文件中加载

1. SCNNode *ship = [scene.rootNode childNodeWithName:@"ship" recursively:YES];

获得这个场景中飞机这个节点

1. [ship runAction:[SCNAction repeatActionForever:[SCNAction rotateByX:0 y:2 z:0 duration:1]]];

让飞机一直绕着他的Y  轴旋转

1. scnView.allowsCameraControl = YES;

让用户可以控制摄像机，配合下面一句添加手势的代码，用户可以放大，缩小 ，360 度旋转整个场景

1. gestureRecognizers addObjectsFromArray:scnView.gestureRecognizers];

1. scnView.showsStatistics = YES;      控制下方的统计栏是否显示

单击手势中：

1. // check what nodes are tapped
2. CGPoint p = [gestureRecognize locationInView:scnView];
3. NSArray *hitResults = [scnView hitTest:p options:nil];

类似射线检测，检测二维这个点向深无限延深，这个射线上的节点，返回一个数组，可用于单击选中，数组中第一个数据一般就是我们需要的节点。

1. [SCNTransaction begin];
2. [SCNTransaction setAnimationDuration:0.5];
3. // on completion - unhighlight
4. [SCNTransaction setCompletionBlock:^{
5. [SCNTransaction begin];
6. [SCNTransaction setAnimationDuration:0.5];
7. material.emission.contents = [UIColor blackColor];
8. [SCNTransaction commit];
9. }];
10. material.emission.contents = [UIColor redColor];
11. [SCNTransaction commit];

SceneKit 中的动画区块，类似 UIKit  中的动画区块。