將matrix_float3x3旋轉轉換爲SceneKit

我正在嘗試使用GameplayKit的GKAgent3D類在場景中移動SCNNode。我能夠用代理的位置更新SCNNode，但不能輪換。代理輪換的問題存儲爲matrix_float3x3，與MatrixKit用於存儲旋轉信息的任何數據類型不匹配。將matrix_float3x3旋轉轉換爲SceneKit

所以我想知道的是，如果有一個簡單的函數或方法可以將存儲爲matrix_float3x3的旋轉轉換爲任何SceneKit數據類型？

來源

2017-03-06 Phi

爲了擴展@rickster的答案，這裏有一個很好的方法，在Swift中採用4x4矩陣的左上角3x3，利用iOS 11/tvOS 11/High Sierra版本中的擴展simd支持SceneKit：

extension float4 { 
    var xyz: float3 { 
     return float3(x, y, z) 
    } 

    init(_ vec3: float3, _ w: Float) { 
     self = float4(vec3.x, vec3.y, vec3.z, w) 
    } 
} 

extension float4x4 { 
    var upperLeft3x3: float3x3 { 
     let (a,b,c,_) = columns 
     return float3x3(a.xyz, b.xyz, c.xyz) 
    } 

    init(rotation: float3x3, position: float3) { 
     let (a,b,c) = rotation.columns 
     self = float4x4(float4(a, 0), 
         float4(b, 0), 
         float4(c, 0), 
         float4(position, 1)) 
    } 
}

然後更新您的代理人，以配合您的節點的方向，你會寫：

agent.rotation = node.simdTransform.upperLeft3x3

或者，如果有問題的節點是不是在「根」級（如在，根節點的直接子節點）中，您可能想要使用節點的worldTransform：

agent.rotation = node.simdWorldTransform.upperLeft3x3

編輯：如果所討論的節點具有一個附加的動態物理體，或正在用一種SCNTransaction塊動畫，節點的演示節點將更加準確地反映在屏幕上的當前位置：

agent.position = node.presentation.simdWorldPosition 
agent.rotation = node.presentation.simdWorldTransform.upperLeft3x3

編輯：添加上面的代碼去往另一個方向，移動節點以匹配代理。

node.simdTransform = float4x4(rotation: agent3d.rotation, position: agent3d.position)

請注意，如果您有連接到該節點的物理體，它應該是kinematic而非dynamic如果你要直接修改節點的這種方式變換。

來源

2017-09-22 21:43:04 OliverD

感謝發佈，非常有幫助！該代碼比我想出的要乾淨得多。 – Phi

同意，這真的很有幫助。 – possen

SceneKit將變換矩陣設置爲SCNMatrix4，並提供了用於從Swift轉換的實用程序，用於從Swift轉換的實用程序：init(_ m: float4x4)以及用於ObjC/C++的SCNMatrix4FromMat4。

不幸的是，我沒有看到使用3x3是4x4左上角的假設在SIMD 3x3和4x4矩陣之間進行轉換的內置方法。（看起來像你期望在SIMD庫中，所以它的值大約爲filing a bug to Apple。）

但是，自己提供一個並不難：只需使用3x3的三列向量構建一個4x4列向量（填充到float4向量，零部件爲w組件）以及第四列的標識（0,0,0,1）。（實現代碼留給讀者，部分原因是我不想爲三種語言編寫代碼。）在將float3x3轉換爲float4x4後，您可以將其轉換爲SCNMatrix4。

編輯：在iOS的11/tvOS 11/MacOS的10.13（爲什麼他們不只是稱今年的MacOS版本11，太？），SceneKit有使用SIMD類型的全並行的API集直接像float4x4;例如simdTransform。但是，您仍然需要將3x3轉換爲4x4矩陣。

來源

2017-03-06 21:57:24 rickster

謝謝Rickster，我非常感謝你的透徹答覆，對我非常有幫助。至少現在我知道我需要做什麼，我正在通過simd和其他庫進行搜索，只是希望或許我忽略了一種方法/功能。最後一件事，我已經看到了你對其他問題的其他答案，你是一個瘋狂的巫師，我希望有一天能像你一樣有知識。再次感謝！ – Phi

嘿瑞恩對於遲到的回覆抱歉，我手上沒有任何示例代碼，但如果您有關於實施的具體問題，請告訴我。 – Phi

感謝您更新Rickster，很高興他們添加了SIMD類型，我非常期待使用它們8）。 – Phi

將matrix_float3x3旋轉轉換爲SceneKit

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