Swift - 制作 3D 画板

前言

这是我在网上看到的一个有意思的安卓开发项目 - Ink Space,由 Zach Lieberman 创建。后来也有大神做了 Swift 版本,我在他的基础上做了一些修改,分享给大家。这是 Demo 的 Github 地址。文章也同时更新在我的个人博客,欢迎访问和订阅。:)

Demo
Demo

创建 Camera

我们需要将 Camera 的焦点和旋转点设置在中心位置,为此我们需要注意两点,第一点是 camera 的 pivot 属性,第二点是用 “look at consconstraint”。首先我们需要创建一个节点,来代表中心点和相机。

    let centreNode = SCNNode()
    centreNode.position = SCNVector3(x: 0, y: 0, z: 0)
    scene.rootNode.addChildNode(centreNode)

    let camera = SCNCamera()
    camera.xFov = 20
    camera.yFov = 20

然后就是 SCNLookAtConstraint,表示不管我们如何旋转相机,它始终指向在中心点。

    let constraint = SCNLookAtConstraint(target: centreNode)
    cameraNode.constraints = [constraint]

最后就是设置 pivot 属性:

    cameraNode.pivot = SCNMatrix4MakeTranslation(0, 0, -cameraDistance)

处理 iPhone 的旋转倾斜动作

接下来我们需要处理 iPhone 的各种旋转倾斜动作来旋转我们的相机。这里需要注意的是,iPhone 的旋转 (roll) 指的是左右摇晃,而 iPhone 的倾斜 (pitch) 动作是指前倾后摇。如下图:

iPhone's Motion

我们将利用这些属性来控制相机的 x 和 y 欧拉角。

首先,创建一个 CMMotionManager 的实例,并确认它是可用的,因此我们无法用模拟机来跑我们的代码了。

    let motionManager = CMMotionManager()
        
    guard motionManager.gyroAvailable else
    {
        fatalError("CMMotionManager not available.")
    }

然后实现 motion manager,使用一个简单的 tuple 存储 iPhone 初始的位置值(attitude),然后利用这个初值和目前当下的值计算得到相机的旋转角度。

    let queue = NSOperationQueue.mainQueue
    
    motionManager.deviceMotionUpdateInterval = 1 / 30
    
    motionManager.startDeviceMotionUpdatesToQueue(queue())
    {
        (deviceMotionData: CMDeviceMotion?, error: NSError?) in
        
        if let deviceMotionData = deviceMotionData
        {
            if (self.initialAttitude == nil)
            {
                self.initialAttitude = (deviceMotionData.attitude.roll,
                    deviceMotionData.attitude.pitch)
            }
            
            self.cameraNode.eulerAngles.y = Float(self.initialAttitude!.roll - deviceMotionData.attitude.roll)
            self.cameraNode.eulerAngles.x = Float(self.initialAttitude!.pitch - deviceMotionData.attitude.pitch)
        }
    }

在 3D 空间画图

因为我已经知道了相机的角度,就可以很简单的将目标利用 touchesBegan() 画出来,它们共享同样的 attitude。

    currentDrawingNode = SCNNode(geometry: SCNBox(width: 1, height: 1, length: 0, chamferRadius: 0))
    currentDrawingNode.eulerAngles.x = self.cameraNode.eulerAngles.x
    currentDrawingNode.eulerAngles.y = self.cameraNode.eulerAngles.y

同时,创建一个新的 CAShapeLayer 来跟踪手指的轨迹。

    currentDrawingLayer = CAShapeLayer()

    let material = SCNMaterial()

    material.diffuse.contents = currentDrawingLayer
    material.lightingModelName = SCNLightingModelConstant
            
    currentDrawingNode.geometry?.materials = [material]

touchesMoved() 方法里,需要将主视图里的位置转换为几何(geometry)中的位置,因为这个几何是 1 乘 1的(x和y方向上都是-0.5 到 +0.5)。我们需要将它转换成 CAShapeLayer 中的坐标位置(512 * 512)。先把第一个触摸点中的 locationInView() 传到 SceneKit 中的 hitTest(),它会返回一个 SCNHitTestResults 的数组,包含了手指的触摸路径信息,然后我们只要把当前结果中的坐标信息(localCoordinates)转换成 CAShapeLayer 中的坐标,然后就可以画出来了。

    let locationInView = touches.first?.locationInView(view)
    if let hitTestResult:SCNHitTestResult = sceneKitView.hitTest(locationInView!, options: nil).filter( { $0.node== currentDrawingNode }).first,
        currentDrawingLayer = currentDrawingLayer
    {
        let drawPath = UIBezierPath(CGPath: currentDrawingLayer.path!)

        let newX = CGFloat((hitTestResult.localCoordinates.x + 0.5) * Float(currentDrawingLayerSize))
        let newY = CGFloat((hitTestResult.localCoordinates.y + 0.5) * Float(currentDrawingLayerSize))
        
        drawPath.addLineToPoint(CGPoint(x: newX, y: newY))
        
        currentDrawingLayer.path = drawPath.CGPath

    }

by: 诸葛俊伟
欢迎转载,转载请注明出处。非常欢迎 Swifter 们一起讨论一起学习。


如果您对 MongoDB,或者 Heroku 感兴趣,博主有两篇 MongoDB 从入门到精通的文章也许您会感兴趣。

简书地址 - 基于 MongoDB 的 Web APP(建于 Heroku)-PART 1
简书地址 - 基于 MongoDB 的 Web APP(建于 Heroku)-PART 2

博主一直在学习斯坦福的 iOS 课程- Developing iOS 9 with Swift,感兴趣的同学可以浏览我之前的文章哦。欢迎一起讨论一起学习。:)

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 200,527评论 5 470
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 84,314评论 2 377
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 147,535评论 0 332
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,006评论 1 272
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 62,961评论 5 360
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,220评论 1 277
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,664评论 3 392
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,351评论 0 254
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,481评论 1 294
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,397评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,443评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,123评论 3 315
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,713评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,801评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,010评论 1 255
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,494评论 2 346
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,075评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容

  • 发现 关注 消息 iOS 第三方库、插件、知名博客总结 作者大灰狼的小绵羊哥哥关注 2017.06.26 09:4...
    肇东周阅读 11,983评论 4 60
  • 网银不支持最新版的chrome,只好用IE!可恶啊,突然发现IE和Edge浏览器不能上网了,但是其他浏览器如chr...
    lioilwin阅读 1,128评论 0 0