我一直在尝试使用 SceneKit 在球体外缘的两点之间绘制一个圆柱体。我已经使用原始几何图形和带有 SCNRendering Delegate 的 openGL 在这两点之间生成了一条线，但是现在我需要在这两个点之间生成一个圆柱体(好吧，不仅仅是两个，而是位于球体表面的任意两个 3D 矢量).我已经为此连续工作了大约 3 天，并且我已经完成了我能找到的关于实现四元数的所有内容以实现这一点，但就目前而言，我无法让它工作。学术文章、科学研究，什么都没有，没有任何东西可以重新调整两个固定点之间的圆柱体。我需要一种算法来执行此操作。

无论如何，这是我最近的代码，但它不起作用，但这只是我到目前为止已经完成的近 2k 行代码的一小段，但没有达到预期的结果。我知道我可以转向更高级的东西，比如构建我自己的 SCNProgram 和/或 SCNRenderer，然后访问 GLSL、OpenGL 和 Metal 复杂性，但这似乎应该可以使用 Scenekit 并在 GLKit 矢量结构与 SCNVector 之间进行转换结构，但到目前为止这是不可能的:

代码:

以下代码获取经度和纬度坐标并将它们投影到 3D 球体的表面上。这些坐标是通过我构建的专有函数返回的，在该函数中我收到了 {x,y,z} 坐标的 SCNVector3，该坐标在我的 3D 球体上准确显示。我在两组经度和纬度坐标之间画了一条线，其中使用图元绘制的线穿过球体的中心。因此，正如我上面提到的，我想要同样的功能，但使用的是圆柱体，而不是直线(顺便说一下，此处列出的经度和纬度坐标是伪造的，它们是随机生成的，但都落在地球表面上)。

drawLine = [self lat1:37.76830 lon1:-30.40096 height1:tall lat2:3.97620 lon2:63.73095 height2:tall];

float cylHeight = GLKVector3Distance(SCNVector3ToGLKVector3(cooridnateSetOne.position), SCNVector3ToGLKVector3(coordinateSetTwo.position));

SCNCylinder * cylTest = [SCNCylinder cylinderWithRadius:0.2 height:cylHeight];
SCNNode * test = [SCNNode nodeWithGeometry:cylTest];

SCNMaterial *material = [SCNMaterial material];
[[material diffuse] setContents:[SKColor whiteColor]];
material.diffuse.intensity = 60;
material.emission.contents = [SKColor whiteColor];

material.lightingModelName = SCNLightingModelConstant;
[cylTest setMaterials:@[material]];

GLKVector3 u = SCNVector3ToGLKVector3(cooridnateSetOne.position);
GLKVector3 v = SCNVector3ToGLKVector3(cooridnateSetTwo.position);

GLKVector3 w = GLKVector3CrossProduct(u, v);

GLKQuaternion q = GLKQuaternionMakeWithAngleAndVector3Axis(GLKVector3DotProduct(u,v), GLKVector3Normalize(w));
q.w += GLKQuaternionLength(q);
q = GLKQuaternionNormalize(q);
SCNVector4 final = SCNVector4FromGLKVector4(GLKVector4Make(q.x, q.y, q.z, q.w));

test.orientation = final;

我尝试过的其他代码包括这种相同类型的方法，事实上，我什至在 Objective-C 中构建了自己的 SCNVector3 和 SCNVector4 数学库，以查看我的数学方法是否产生了与使用 GLKit 数学不同的值，但我得到两种方法的结果相同。任何帮助都会很棒，但就目前而言，我不想跳入比 SceneKit 更复杂的东西。我不会在一两个月内深入研究 Metal 和/或 OpenGL。谢谢!

编辑:

变量“cooridnateSetOne”和“cooridnateSetTwo”是由另一个函数生成的 SCNNode，该函数将原始线几何图形强制放入该节点，然后将其返回到 SCNScene 的子类实现。

最佳答案

这是一个快速演示，它使用节点层次结构(使圆柱体位于其末端位于一个点且其长度沿局部 z 轴)和约束(使该 z 轴指向另一点) .

let root = view.scene!.rootNode

// visualize a sphere
let sphere = SCNSphere(radius: 1)
sphere.firstMaterial?.transparency = 0.5
let sphereNode = SCNNode(geometry: sphere)
root.addChildNode(sphereNode)

// some dummy points opposite each other on the sphere
let rootOneThird = CGFloat(sqrt(1/3.0))
let p1 = SCNVector3(x: rootOneThird, y: rootOneThird, z: rootOneThird)
let p2 = SCNVector3(x: -rootOneThird, y: -rootOneThird, z: -rootOneThird)

// height of the cylinder should be the distance between points
let height = CGFloat(GLKVector3Distance(SCNVector3ToGLKVector3(p1), SCNVector3ToGLKVector3(p2)))

// add a container node for the cylinder to make its height run along the z axis
let zAlignNode = SCNNode()
zAlignNode.eulerAngles.x = CGFloat(M_PI_2)
// and position the zylinder so that one end is at the local origin
let cylinder = SCNNode(geometry: SCNCylinder(radius: 0.1, height: height))
cylinder.position.y = -height/2
zAlignNode.addChildNode(cylinder)

// put the container node in a positioning node at one of the points
p2Node.addChildNode(zAlignNode)
// and constrain the positioning node to face toward the other point
p2Node.constraints = [ SCNLookAtConstraint(target: p1Node) ]

抱歉，如果您正在寻找特定于 ObjC 的解决方案，但我在 OS X Swift playground 中制作原型(prototype)更快。 (此外，在 iOS 中需要较少的 CGFloat 转换，因为 SCNVector3 的元素类型在那里只是 Float。)

关于ios - 球体上两点之间的圆柱方向，Scenekit，四元数 IOS，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/30827401/