كيفية استخدام SceneKit للعثور على عقد SCNN المرئية وإزالة العقد المحجوبة

إتقان عمليات التحقق من الرؤية في SceneKit

تخيل بناء مشهد ثلاثي الأبعاد باستخدام عقد ألعاب نابضة بالحياة، موضوعة بعناية في حاوية. عندما يلمس المستخدمون الشاشة، فأنت تريد تحديد الألعاب التي يمكنهم التفاعل معها بصريًا. ومع ذلك، ليست كل الألعاب مرئية، حيث يكون بعضها مخفيًا خلف البعض الآخر في المشهد. وهذا يضيف طبقة إضافية من التعقيد إلى تطبيقك.

قد يمنحك استخدام اختبار النتيجة الأساسي قائمة بالعقد في موقع اللمس، لكنه لا يخبرك ما إذا كانت هذه العقد مرئية بالفعل أم لا. لا تزال العقد التي يعرقلها الآخرون مدرجة في نتائج اختبار الدخول، مما يؤدي إلى تفاعلات غير دقيقة. قد يؤدي هذا إلى إحباط المستخدمين الذين يتوقعون تحكمًا دقيقًا في تطبيقك. 🙄

لحل هذه المشكلة، نحتاج إلى طريقة لتصفية العقد المعسرة، مما يضمن اكتشاف العقد المرئية فقط. تتضمن هذه العملية النظر في سلوك العرض الخاص بـ SceneKit ودمج المنطق لاختبار الرؤية بشكل فعال. ومن خلال فهم العمق والشمول، يمكنك جعل تطبيقك أكثر سهولة وسهولة في الاستخدام.

في هذا الدليل، سنستكشف طرقًا لتحديد ما إذا كانت العقدة مرئية بالفعل على الشاشة. باستخدام هذه التقنيات، ستتمكن من إنشاء تفاعلات لمس جذابة تبدو مصقولة وسريعة الاستجابة، مما يعزز مشروع SceneKit الخاص بك! 🚀

يأمر	مثال للاستخدام
sceneView.projectPoint	يعرض نقطة ثلاثية الأبعاد في عالم SceneKit إلى إحداثيات مساحة الشاشة ثنائية الأبعاد. يُستخدم هنا لتحديد ما إذا كانت العقدة ضمن نطاق رؤية الكاميرا.
hitTestWithSegment	ينفذ اختبار تقاطع الشعاع من نقطة البداية إلى نقطة النهاية، ويعيد العقد التي تتقاطع مع الشعاع. يساعد في تحديد العقد التي تمنع رؤية العقدة المستهدفة.
SCNNode.worldPosition	يوفر الموقع العالمي للعقدة في مساحة SceneKit العالمية. يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية لحساب المسافات بدقة وإجراء فحوصات الرؤية.
SCNView.hitTest	إجراء اختبار إصابة على إحداثيات الشاشة ثنائية الأبعاد لتحديد العقد المرئية في موقع لمس محدد. مفيد لتحديد ما إذا كانت العقدة قد تم إعاقتها من قبل الآخرين.
SCNGeometry	يحدد شكل العقدة، مثل الكرة أو المكعب. يُستخدم في المثال لإنشاء عقد اختبار ذات أشكال هندسية محددة.
XCTest.XCTAssertTrue	يتحقق هذا التأكيد، وهو جزء من XCTest، مما إذا كان الشرط صحيحًا أثناء اختبار الوحدة. يُستخدم هنا للتحقق من أن منطق اكتشاف الرؤية يعمل بشكل صحيح.
SCNVector3	بنية متجهة ثلاثية الأبعاد تمثل المواضع أو الاتجاهات في SceneKit. يستخدم لحسابات اتجاه الشعاع والتحولات المكانية.
SCNNode.addChildNode	إضافة عقدة فرعية إلى عقدة أخرى في التسلسل الهرمي لـ SceneKit. يستخدم لوضع عقد الاختبار في المشهد أثناء اختبار الوحدة والأمثلة.
XCTMain	يقوم بتشغيل مجموعة من فئات XCTestCase. يؤدي هذا إلى تهيئة وتنفيذ اختبارات الوحدة للتحقق من وظيفة منطق الرؤية.
SCNNode.hitTestWithSegment	طريقة SceneKit متخصصة لتحديد تقاطعات الشعاع مع عقدة معينة. فهو يضمن الدقة في تحديد ما إذا كانت العقدة محجوبة.

فهم رؤية SCNNode والعوائق في SceneKit

يعد SceneKit إطارًا قويًا للعرض ثلاثي الأبعاد على نظام التشغيل iOS، ولكنه يأتي مع نصيبه من التحديات عند التعامل مع رؤية العقدة. إحدى المشكلات الرئيسية هي تحديد ما إذا كانت العقدة مرئية على الشاشة أو محجوبة بواسطة العقد الأخرى. النصوص التي ناقشناها سابقًا تتناول هذا الأمر من خلال الجمع ومعلومات عميقة. باستخدام الطريقة، يمكننا تعيين موضع ثلاثي الأبعاد للعقدة إلى إحداثيات شاشة ثنائية الأبعاد، مما يمنحنا نظرة ثاقبة حول ما إذا كانت العقدة تقع ضمن مجال رؤية الكاميرا. هذه هي الخطوة الأولى في تحديد الرؤية.

بعد ذلك، تم تنفيذ نهج اختبار الأشعة باستخدام ، يتحقق مما إذا كانت هناك عقد بين الكاميرا والعقدة المستهدفة. ترسل هذه الطريقة شعاعًا افتراضيًا من الكاميرا إلى موضع العقدة، لتحديد أي كائنات تتقاطع معها. في مثال من العالم الحقيقي، تخيل كومة من الكتل الملونة؛ قد يكون بعضها مرئيًا بالكامل، بينما يكون البعض الآخر مخفيًا خلف الكتلة العلوية. يضمن منطق اختبار الشعاع أن يتم أخذ الكتل المرئية فقط في الاعتبار عندما يتفاعل المستخدم مع الشاشة. 🌟

بالإضافة إلى اكتشاف العوائق، يقوم البرنامج النصي الثاني بتحسين فحص الرؤية من خلال الاستفادة من طريقة لتحديد العقدة الأقرب إلى نقطة اللمس. وهذا يضمن أنه إذا تداخلت عدة عقد على الشاشة، فسيتم تحديد العقدة الموجودة في المقدمة فقط. تعتبر هذه العملية بالغة الأهمية في التطبيقات التفاعلية، مثل الألعاب أو الأدوات التعليمية، حيث تكون الدقة أمرًا ضروريًا. على سبيل المثال، إذا اختار المستخدم لعبة في حاوية افتراضية، فإنه يتوقع أن تستجيب اللعبة المرئية فقط، وليس الألعاب المخفية خلفها. 🧸

وأخيرًا، تلعب اختبارات الوحدة دورًا محوريًا في التحقق من صحة هذه الحلول. تضمن الاختبارات تصفية العقد الموجودة خلف الكاميرا أو التي يعوقها الآخرون بشكل صحيح. من خلال أتمتة عمليات التحقق باستخدام XCTest، يمكن للمطورين دمج الوظائف بثقة دون خوف من التراجعات. لا يعمل هذا الأسلوب على تبسيط تصحيح الأخطاء فحسب، بل يضمن أيضًا تجربة مستخدم مصقولة. توفر هذه البرامج النصية والأساليب معًا حلاً قويًا لإدارة الرؤية في SceneKit، مما يعزز سهولة الاستخدام وموثوقية تطبيقاتك ثلاثية الأبعاد.

// Import SceneKit framework
import SceneKit
// Function to check if a node is visible on screen
func isNodeVisible(node: SCNNode, sceneView: SCNView) -> Bool {
    // Get the node's projected position in screen space
    let projectedPoint = sceneView.projectPoint(node.worldPosition)

    // Check if the projected point is within the view's bounds
    guard projectedPoint.z > 0 else {
        return false // Behind the camera
    }

    // Perform a ray test from the camera to the node
    let cameraPosition = sceneView.pointOfView?.worldPosition ?? SCNVector3Zero
    let rayDirection = node.worldPosition - cameraPosition

    let hitResults = sceneView.scene?.rootNode.hitTestWithSegment(from: cameraPosition, to: node.worldPosition, options: nil) ?? []
    if let firstHit = hitResults.first {
        return firstHit.node == node // Node is visible if it is the first hit
    }

    return false
}

// Example usage
let visibleNodes = nodes.filter { isNodeVisible(node: $0, sceneView: sceneView) }

// Function to check node visibility with depth information
func isNodeVisibleUsingDepth(node: SCNNode, sceneView: SCNView) -> Bool {
    // Get the projected position of the node
    let projectedPoint = sceneView.projectPoint(node.worldPosition)

    // Check if within screen bounds
    guard projectedPoint.z > 0 else {
        return false // Behind the camera
    }

    // Convert projected point to screen coordinates
    let screenX = CGFloat(projectedPoint.x) * sceneView.frame.size.width
    let screenY = CGFloat(projectedPoint.y) * sceneView.frame.size.height

    // Perform a depth test
    if let hitTestResult = sceneView.hitTest(CGPoint(x: screenX, y: screenY), options: nil).first {
        return hitTestResult.node == node
    }

    return false
}

// Example: Collect all visible nodes
let visibleNodes = nodes.filter { isNodeVisibleUsingDepth(node: $0, sceneView: sceneView) }

import XCTest
import SceneKit
class NodeVisibilityTests: XCTestCase {
    var sceneView: SCNView!
    var testNode: SCNNode!

    override func setUp() {
        super.setUp()
        sceneView = SCNView() // Create a mock SceneKit view
        testNode = SCNNode(geometry: SCNSphere(radius: 1.0))
        sceneView.scene?.rootNode.addChildNode(testNode)
    }

    func testNodeIsVisible() {
        let isVisible = isNodeVisible(node: testNode, sceneView: sceneView)
        XCTAssertTrue(isVisible, "Test node should be visible.")
    }
}

// Run tests
XCTMain([NodeVisibilityTests()])

التقنيات المتقدمة لرؤية العقدة في SceneKit

عند العمل مع SceneKit، فإن فهم الرؤية لا يقتصر فقط على اكتشاف العوائق؛ يتعلق الأمر أيضًا بإدارة الأولويات المرئية للعقد. أحد المفاهيم المهمة هو الطبقات داخل مسار العرض. يعرض SceneKit العقد بطريقة العمق أولاً، مما يعني أنه يتم رسم العقد الأقرب على العقد البعيدة. عن طريق تعديل خصائص مثل ، يمكنك التحكم بشكل صريح في ترتيب رسم عقد معينة، مما يضمن ظهور الكائنات المهمة دائمًا في الأعلى.

هناك جانب آخر يجب مراعاته وهو منظور الكاميرا. يؤثر مجال الرؤية (FOV) على العقد المرئية داخل الشاشة. يركز مجال الرؤية الضيق الانتباه على الأشياء البعيدة، بينما يتضمن مجال الرؤية الواسع المزيد من العناصر في المشهد ولكنه قد يجعل عمليات التحقق من الرؤية أكثر تعقيدًا. على سبيل المثال، في تطبيق المتحف التفاعلي، قد يسلط مجال الرؤية الضيق الضوء على معرض معين، في حين يتيح المجال الأوسع للمستخدمين استكشاف المزيد من البيئة. 🎥

وأخيرًا، يمكن أن يؤدي الاستفادة من إعدام الإطباق إلى تحسين العرض وتحسين عمليات التحقق من الرؤية. إن إعدام الانسداد هو أسلوب يتخطى عرض العقد بالكامل إذا تم حظرها من قبل الآخرين، مما يؤدي إلى تحسين الأداء والدقة. لا يدعم SceneKit في الأصل عملية إعدام الإطباق في الوقت الفعلي، ولكن يمكن للمطورين تنفيذه من خلال الجمع بين عمليات التحقق من المربع المحيط وبيانات العمق. على سبيل المثال، في منظم الألعاب ثلاثي الأبعاد، يضمن التخلص أن الألعاب الموجودة في الصف الأمامي فقط هي القابلة للتفاعل، مما يجعل التطبيق أكثر سهولة للمستخدمين. 🚀

1. ما هو الغرض من في SceneKit؟
2. ال تحدد الخاصية التسلسل الذي يتم به عرض العقد. يتم عرض القيم المنخفضة في وقت مبكر، مما يسمح للقيم الأعلى بالظهور في الأعلى.
3. كيف رؤية عقدة التأثير؟
4. يؤثر مجال الرؤية على منظور الكاميرا، مما يؤثر على العقد التي تناسب مساحة الشاشة. يمكن أن يؤدي ضبط مجال الرؤية إلى تعزيز التركيز أو توسيع نطاق الاستكشاف.
5. ما هو دور في SceneKit؟
6. يؤدي التخلص من الإطباق إلى تخطي عرض العقد المحظورة بالكامل، مما يؤدي إلى تحسين الأداء وجعل اكتشاف الرؤية أكثر كفاءة.
7. هل يمكنني إعطاء الأولوية لعقد معينة لتظهر دائمًا مرئية؟
8. نعم، عن طريق تحديد أعلى ، يمكنك التأكد من بقاء العقد الرئيسية مرئية، بغض النظر عن العمق أو العوائق.
9. كيف تحسب اختبارات النجاح العقد المتداخلة؟
10. ضرب الاختبارات مثل إرجاع أقرب عقدة بعمق، مع ضمان تصفية العقد المتداخلة بشكل مناسب.

في SceneKit، تضمن إدارة الرؤية تجربة مستخدم مصقولة، مما يسمح بالتفاعل مع العقد المرئية فقط. تعمل تقنيات مثل اختبار الضربات واختبارات الأشعة على تبسيط العملية، مما يوفر الدقة في المشاهد الديناميكية.

ومن خلال دمج التحليل العميق وتقنيات العرض المحسنة، يمكن للمطورين حل تحديات الرؤية المعقدة. يعمل هذا على تحسين أداء التطبيق ويضمن التفاعلات البديهية، مما يعزز قيمة مشاريعك ثلاثية الأبعاد. 🚀