如何正确使用iOS（Swift）SceneKit SCNSceneRenderer

Question

我正在iOS上使用SceneKit开发一些代码，在我的代码中，我想确定全局z平面上的x和y坐标，其中z为0.0，而x和y由轻击手势确定。我的设置如下：

    override func viewDidLoad() {

    super.viewDidLoad()

    // create a new scene

    let scene = SCNScene()

    // create and add a camera to the scene

    let cameraNode = SCNNode()

    let camera = SCNCamera()

    cameraNode.camera = camera

    scene.rootNode.addChildNode(cameraNode)

    // place the camera

    cameraNode.position = SCNVector3(x: 0, y: 0, z: 15)

    // create and add an ambient light to the scene

    let ambientLightNode = SCNNode()

    ambientLightNode.light = SCNLight()

    ambientLightNode.light.type = SCNLightTypeAmbient

    ambientLightNode.light.color = UIColor.darkGrayColor()

    scene.rootNode.addChildNode(ambientLightNode)

    let triangleNode = SCNNode()

    triangleNode.geometry = defineTriangle();

    scene.rootNode.addChildNode(triangleNode)

    // retrieve the SCNView

    let scnView = self.view as SCNView

    // set the scene to the view

    scnView.scene = scene

    // configure the view

    scnView.backgroundColor = UIColor.blackColor()

    // add a tap gesture recognizer

    let tapGesture = UITapGestureRecognizer(target: self, action: "handleTap:")

    let gestureRecognizers = NSMutableArray()

    gestureRecognizers.addObject(tapGesture)

    scnView.gestureRecognizers = gestureRecognizers

}

如你看到的。我有一个三角形，该三角形的高度为4个单位，宽为4个单位，并设置在以x，y（0.0，0.0）为中心的z平面（z = 0）上。相机是默认的SCNCamera，它沿负z方向看，我将其放置在（0，0，15）处。zNear和zFar的默认值分别为1.0和100.0。在我的handleTap方法中，我获取水龙头的x和y屏幕坐标，并尝试在z = 0.0的情况下查找x和y全局场景坐标。我正在使用unprojectPoint的电话。

unprojectPoint的文档指示

取消投影z坐标为0.0的点将返回近裁剪平面上的点；取消投影z坐标为1.0的点将返回远裁剪平面上的点。

尽管并没有特别说明，对于两者之间的点，近平面和远平面之间存在线性关系，但我做出了这一假设，并将screenZ的值计算为z =的近平面和远平面之间的距离百分比。 0平面位于。要查看答案，我可以单击三角形的角附近，因为我知道它们在全局坐标中的位置。

我的问题是，当我开始更改相机上的zNear和zFar剪切平面时，我没有获得正确的值，也没有获得一致的值。所以我的问题是，我该怎么做？最后，我将创建一个新的几何并将其放置在与用户单击位置相对应的z平面上。

在此先感谢您的帮助。

Answer 1

3D图形管线中的典型深度缓冲区不是线性的。透视划分导致归一化设备坐标中的深度处于不同的比例。（另请参见此处。）因此，您要输入的z坐标unprojectPoint实际上并不是您想要的。那么，如何找到与世界空间中的平面匹配的归一化深度坐标呢？好吧，如果该平面与相机正交（这就是您的相机）是有帮助的。然后，您要做的就是在该平面上投影一个点：let projectedOrigin = gameView.projectPoint(SCNVector3Zero)现在，您可以在3D视图+归一化深度空间中找到世界原点的位置。要将2D视图空间中的其他点映射到该平面上，请使用此向量的z坐标：let vp = gestureRecognizer.locationInView(scnView)let vpWithZ = SCNVector3(x: vp.x, y: vp.y, z: projectedOrigin.z)let worldPoint = gameView.unprojectPoint(vpWithZ)这样可以在世界空间中获得一个点，该点将单击/点击位置映射到z = 0平面，position如果要向用户显示该位置，则适合用作节点的位置。（请注意，此方法仅在映射到垂直于相机视线方向的平面上才有效。如果要将视线坐标映射到不同方向的表面上，则in中的归一化深度值vpWithZ将不会恒定）

Answer 2

经过一些实验后，我们开发出了将触摸点投影到场景中给定点任意深度的工具。您需要进行的修改是计算Z = 0平面与此线的交点，这就是您的观点。private func touchPointToScenePoint(recognizer: UIGestureRecognizer) -> SCNVector3 {&nbsp; &nbsp; // Get touch point&nbsp; &nbsp; let touchPoint = recognizer.locationInView(sceneView)&nbsp; &nbsp; // Compute near & far points&nbsp; &nbsp; let nearVector = SCNVector3(x: Float(touchPoint.x), y: Float(touchPoint.y), z: 0)&nbsp; &nbsp; let nearScenePoint = sceneView.unprojectPoint(nearVector)&nbsp; &nbsp; let farVector = SCNVector3(x: Float(touchPoint.x), y: Float(touchPoint.y), z: 1)&nbsp; &nbsp; let farScenePoint = sceneView.unprojectPoint(farVector)&nbsp; &nbsp; // Compute view vector&nbsp; &nbsp; let viewVector = SCNVector3(x: Float(farScenePoint.x - nearScenePoint.x), y: Float(farScenePoint.y - nearScenePoint.y), z: Float(farScenePoint.z - nearScenePoint.z))&nbsp; &nbsp; // Normalize view vector&nbsp; &nbsp; let vectorLength = sqrt(viewVector.x*viewVector.x + viewVector.y*viewVector.y + viewVector.z*viewVector.z)&nbsp; &nbsp; let normalizedViewVector = SCNVector3(x: viewVector.x/vectorLength, y: viewVector.y/vectorLength, z: viewVector.z/vectorLength)&nbsp; &nbsp; // Scale normalized vector to find scene point&nbsp; &nbsp; let scale = Float(15)&nbsp; &nbsp; let scenePoint = SCNVector3(x: normalizedViewVector.x*scale, y: normalizedViewVector.y*scale, z: normalizedViewVector.z*scale)&nbsp; &nbsp; print("2D point: \(touchPoint). 3D point: \(nearScenePoint). Far point: \(farScenePoint). scene point: \(scenePoint)")&nbsp; &nbsp; // Return <scenePoint>&nbsp; &nbsp; return scenePoint}