SceneKit開發教程02 | SCNScene和SCNView

本文主要講解 SCNScene 和 SCNView 相關內容。

0. 寫在前面

本文結構如下:

本文結構圖

1. SCNScene

開始之前,需要做一個名詞的中英文對照。

  • scene :場景
  • node:節點
  • view:視圖

SCNScene對象表示三維場景及其內容。節點組成的層級結構(樹形結構)構成整個場景的骨架,相機、燈光、幾何體等“內容”附著在節點上,這些節點以及附著在節點上屬性,構成了一個可見的3D場景。

場景通過SCNViewSCNLayer(僅限macOS)或 SCNRenderer來展示,這幾個展示類都遵循SCNSceneRenderer協議,該協議定義這些類共享的屬性和方法。

SCNScene類還提供讀寫場景文件的界面。

1.1 從場景文件中讀取場景

一般,可以使用一些軟件,比如3Dsmax、maya,來制作3D場景,然后將這些場景文件導入到項目中來。

SceneKit提供了如下API來加載場景文件:

SceneKit 還提供了一個API,從Model I/O資源中加載場景:

Model I/O此處不做展開講述,你知道有這種方法即可。

.scnassets文件夾。

回憶我們之前創建的空AR項目,里面都會有個art.scnassets。


image.png

文件夾里存放場景資源(示例中的ship.scn)和紋理資源(示例中的texture.png),Xcode會優化這些資源,以便在每個設備上獲得最佳性能,比如說應用瘦身和按需加載資源。

這部分內容,我在《SceneKit | 加載 3D模型(obj/scn/dae)到你的AR項目中》中,有demo演示!

1.2 用代碼的方式創建場景

SceneKit 提供了創建場景的類方法:

調用這個方法可以創建一個空場景,這個空場景只包含一個“不包含任何內容的 root 節點”,可以通過在root節點上添加子節點的方式,來創建一個場景。

1.3 保存場景到文件中

這個功能是很重要的,比如,我們團隊另外一位同事最近在做的一件事兒就是,將 ARKit 輸出 含有深度數據的ARFaceGeometry人臉從iPhone X中導出來,然后利用3D打印設備打印人臉。我下面介紹的方法就是導出人臉的其中一種方式。

開始本小節之前,科普一下兩種文件格式:

  • .scn 文件,是SceneKit的 原生格式,這種格式的場景文件支持所有的SceneKit特性,諸如物理效果、約束以及粒子系統,并且,按照這種格式來導入場景文件,速度是最快的;
  • .dae 文件,dae是Digital Asset Exchange 的縮寫,這種格式的場景文件不支持SceneKit特性,諸如物理效果、約束以及粒子系統

SceneKit 提供了 保存場景方法:

改方法可以將SceneKit的場景寫入到文件中,文件的格式由操作系統你指定的文件后綴來決定:

  • 在 iOS 10.0, tvOS 10.0, watchOS 3.0, OS X v10.11,以及更高的版本里,指定.scn為文件后綴,可以按照SceneKit原生格式保存文件;
  • 在macOS上,可以指定.dae為文件后綴,將場景保存為dae文件;
  • 在一些不支持上面write方法的低版本系統里,可以通過NSKeyedArchiver將場景序列化為scn文件。

1.4 更多API

上面講述了一些高頻使用的API,SCNScene更多的API可以自行前往開發者文檔查詢。

2. SCNView

SCNView繼承自UIView,用來展示SceneKit 3D內容。

2.1 實例化 SCNView && 指定顯示場景

系統提供了如下init方法:

通過設置 scene 屬性,在view上顯示指定的場景。

2.2 在視圖的場景中播放動作和動畫

SCNView 提供了三個方法,來管理當前場景中的動畫:

2.3 捕獲場景快照

SCNView 提供了一個快照當前場景的方法,可以將當前的場景渲染到新的圖像對象上:

下一篇《iOS 11 SceneKit開發教程03 | 使用SCNNode && SCNReferenceNode定義場景結構》,會介紹SCNNode和SCNReferenceNode相關內容。

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