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[操作系统]iOS 3D 之 SceneKit框架Demo分析


Scene Kit 是Apple 向 OS X 开发者们提供的 Cocoa 下的 3D 渲染框架。  

Scene Kit 建立在 OpenGL 的基础上,包含了如光照、模型、材质、摄像机等高级引擎特性,这些组件都是面向对象的,你可以用熟悉的 Objective-C 或 Swift 语言来编写代码。假如你用过 OpenGL 最早的版本,那时还没有 shader,只能苦逼的使用各种底层受限制的 API 开发。而 Scene Kit 就好了很多,对于大多数需求 (甚至像动态阴影等高级特性),使用它提供的上层 API 来配置,就已经足够了。

创建一个项目:

 

 

 

在demo中比一般的文件多了一个scnasssets文件夹,这个是存放3d模型的文件夹,打开可以看到.scn后缀的文件,这个就是xcode识别的模型文件后缀的一种

 

 

  // create a new scene  //创建一个场景scene  SCNScene *scene = [SCNScene sceneNamed:@"art.scnassets/ship.scn"];    //实例化SCNcene,场景本身并不可见,需要添加在SceneView的场景上  //创建并添加一个相册到scene  //这段代码是用来创建并配置摄像机。摄像机处于的位置即视角所看的位置。 注意这里创建摄像机是创建了一个SCNNode,赋值了node的属性。这里需要了解一下node的作用。在SceneKit中,node即节点是非常关键的部分。node本身同样是不可见的,它的作用是节点化各个部件。比如一辆车,车身和方向盘都是模型,可以把方向盘的node添加在车身模型的node上,这样在车移动的时候,车模型的子node也会一起移动。车身各部件之间的相对位置是不变的。这样可以大大节省工作量。在渲染场景的时候,sceneKit会遍历所有的子node,cameraNode设置了属性camera,并把自己添加在了scene的rootNode上才会在scene显示的时候起作用    // create and add a camera to the scene  SCNNode *cameraNode = [SCNNode node];  cameraNode.camera = [SCNCamera camera];  [scene.rootNode addChildNode:cameraNode];    //设置camera  // place the camera  cameraNode.position = SCNVector3Make(0, 0, 15);    //代码用来创建并配置灯光效果。在3d成像中,灯光是很重要的一个环节。灯光和阴影可以让物体更有质感。light的type有四种,大家可以尝试。  //创建light到scene  // create and add a light to the scene  SCNNode *lightNode = [SCNNode node];  lightNode.light = [SCNLight light];  lightNode.light.type = SCNLightTypeOmni;  lightNode.position = SCNVector3Make(0, 10, 10);  [scene.rootNode addChildNode:lightNode];      // create and add an ambient light to the scene  SCNNode *ambientLightNode = [SCNNode node];  ambientLightNode.light = [SCNLight light];  ambientLightNode.light.type = SCNLightTypeAmbient;  ambientLightNode.light.color = [UIColor darkGrayColor];  [scene.rootNode addChildNode:ambientLightNode];      //得到飞机模型。注意这个方法recursively:(BOOL)的意思为是否在子node中查询。node是树形结构,会返回第一个遇到的@“ship”node。  // retrieve the ship node  SCNNode *ship = [scene.rootNode childNodeWithName:@"ship" recursively:YES];      //让飞机绕y轴飞行。这里的动画是SCNAction,封装性和使用方法与UIVIew的二维动画类似,相当便捷。  // animate the 3d object  [ship runAction:[SCNAction repeatActionForever:[SCNAction rotateByX:0 y:2 z:0 duration:1]]];    //得到用于展示的SCNView,并配置scnView的scene。  // retrieve the SCNView  SCNView *scnView = (SCNView *)self.view;    // set the scene to the view  scnView.scene = scene;      //设置允许用户控制摄像机,显示状态,(fps等)一般是在开发中用作调试的    // allows the user to manipulate the camera  scnView.allowsCameraControl = YES;      // show statistics such as fps and timing information  scnView.showsStatistics = YES;    // configure the view  scnView.backgroundColor = [UIColor blackColor];    //添加手势  // add a tap gesture recognizer  UITapGestureRecognizer *tapGesture = [[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(handleTap:)];  NSMutableArray *gestureRecognizers = [NSMutableArray array];  [gestureRecognizers addObject:tapGesture];  [gestureRecognizers addObjectsFromArray:scnView.gestureRecognizers];  scnView.gestureRecognizers = gestureRecognizers;  //这就是官方demo的基本内容。实现了一个模型的显示和动画。告诉了我们模型想变为可见,需要摄像机模拟视角,灯光和周围灯光展示,添加在根node中。

 

- (void) handleTap:(UIGestureRecognizer*)gestureRecognize{  //去到SCNView  // retrieve the SCNView  SCNView *scnView = (SCNView *)self.view;    //找到对应的node  // check what nodes are tapped  CGPoint p = [gestureRecognize locationInView:scnView];  NSArray *hitResults = [scnView hitTest:p options:nil];    // check that we clicked on at least one object  if([hitResults count] > 0){    // retrieved the first clicked object    SCNHitTestResult *result = [hitResults objectAtIndex:0];        // get its material    SCNMaterial *material = result.node.geometry.firstMaterial;        // highlight it    [SCNTransaction begin];    [SCNTransaction setAnimationDuration:0.5];        // on completion - unhighlight    [SCNTransaction setCompletionBlock:^{      [SCNTransaction begin];      [SCNTransaction setAnimationDuration:0.5];            material.emission.contents = [UIColor blackColor];            [SCNTransaction commit];    }];        material.emission.contents = [UIColor redColor];        [SCNTransaction commit];  }}