[SceneKit]搭建Scene3D场景(一)

96
作者 里脊糖醋
2017.07.18 13:05* 字数 632

先来认识下几个类

SCNScene

场景图 - 具有连接的几何图形,灯光,照相机和其他属性的节点的层次结构,这些节点在一起形成可显示的3D场景。
---白话: 用于显示3D场景的环境,  一个SCNScene对象代表三维场景及其内容。渲染用于显示的场景

SCNView

用于显示3D场景的视图, 类似于UIView的功能

SCNNode

SCNNode是节点树的模型类对象。它封装了位置、旋转和其他转换的一个节点,定义一个坐标系。
所有的子节点的坐标系统是相对于他们的一个父节点。

图片来自网络

图片来自网络


3D场景是有一个一个的节点组成的, 每一个节点管理者场景中的一个物体, 如灯光, 几何, 照相机等, 而scene又管理者所有的节.点
节点本身是不可见的, 它仅代表一个坐标空间变换(位置,方向和比例)相对于其父节点的场景。要构建场景,您可以使用节点层次结构来创建其结构,然后向节点添加灯光,照相机和几何图形,以创建可见的内容。

SCNCamera

观察场景的视角, 
要显示场景中的内容, 必须为节点指定一个SCNCamera对象

屏幕快照 2017-07-18 上午11.35.13.png

相机的视角始终沿着节点的局部坐标系的负z轴。
要在场景的不同部分将相机指向,使用position,rotation,transform包含它的节点的属性。

SCNGeometry

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

接下来再了解SCNView的三个内置属性
显示统计数据

scnView.showsStatistics = true

屏幕快照 2017-07-18 下午12.21.53.png

打开相机控制

//这个属性是让你的场景可以接受一些内置的手势操作, 比如放大缩小
scnView.allowsCameraControl = true

自动启用默认光源

scnView.autoenablesDefaultLighting = true

自动设置环境光, 默认情况下, 如果没有光是不会呈现任务物体的, 该属性就是场景设置内置的光照

OK, 知道里以上的知识下面就可以正式边编码了.


Xcode 8.3.3

新建一个工程选择Game


屏幕快照 2017-07-18 下午12.26.19.png

next选择SceneKit


屏幕快照 2017-07-18 下午12.27.19.png

然后next->create


屏幕快照 2017-07-18 下午12.29.44.png

在左侧的目录中, 有一个文件我们不熟悉, 那就是art.scnassets
这个文件是存放一些3D场景的资源文件, 就像Assets.xcassets存放图片文件一样
现在运行工程, 你将会看到一个绕着Y轴旋转的飞机


Simulator Screen Shot 2017年7月18日 下午12.34.06.png

这些都是Xcode为我们添加的模板, 为了搞清楚Xcode为我们做了什么, 我们要把这些模板的数据删掉.
首先删除art.scnassets, 把他扔到垃圾篓
然后回到GameViewController.swift, 删除所有代码, 只保留这些

import UIKit
import SceneKit

class GameViewController: UIViewController {
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
    }
//控制屏幕旋转
    override var shouldAutorotate: Bool {
        return true
    }
//隐藏状态栏
    override var prefersStatusBarHidden: Bool {
        return true
    }
}

先声明三个属性

var scnView: SCNView!
var scnScene: SCNScene!
var cameraNode: SCNNode!
第一步:创建一个SCNView

SCNView可以代码创建也可以从storyboard中间在, 我们刚才创建的工程, 默认是从storyboard中加载的. ViewController的View是继承自SCNView的


屏幕快照 2017-07-18 下午12.42.50.jpg
  func setupView() {
    scnView = self.view as! SCNView
    // 1
    scnView.showsStatistics = true
    // 2
    scnView.allowsCameraControl = true
    // 3
    scnView.autoenablesDefaultLighting = true

  }
第二步:创建一个SCNScene
  func setupScene() {
    scnScene = SCNScene()
//给当前的SCNView 赋值SCNScene
    scnView.scene = scnScene
//设置背景图片, GeometryFighter.scnassets是我设置的一个资源库, 存放3D资源的
    scnScene.background.contents = "GeometryFighter.scnassets/Textures/Background_Diffuse.png"
  }

第三步: 添加一个SCNCamera

 func setupCamera() {
    // 1创建一个节点
    cameraNode = SCNNode()
    // 2给相机节点赋值相机
    cameraNode.camera = SCNCamera()
    // 3设置视角的位置, x:0,y:0就是中心点, z只代表观察的距离, z越大, 物体越小
    cameraNode.position = SCNVector3(x: 0, y: 0, z: 10)
    // 4 把相机的节点添加到根节点里面
    scnScene.rootNode.addChildNode(cameraNode)
  }

此时运行代码, 看到的是一个只有背景图片的场景
接下来, 我们在场景中画一个几何物体

  func spawnShape() {
    var geometry:SCNGeometry
//画一个立方体
    geometry = SCNBox(width: 1.0, height: 1.0, length: 1.0, chamferRadius: 0.0)
//把立方体绑定到节点
    let geometryNode = SCNNode(geometry: geometry)
//把节点添加到场景
    scnScene.rootNode.addChildNode(geometryNode)
  }

ok, 在viewDidLoad方法里调用

  override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()
    setupView()
    setupScene()
    setupCamera()
    spawnShape()
  }

Simulator Screen Shot 2017年7月18日 下午1.02.55.png

用手指去放大缩小, 看下效果. 是不是被惊到了, 简简单单的几部就完成了一个立方体的绘制, 包括光照效果.

SceneKit