変換を使用したカスタム ピボットの SceneKit 物理ボディの調整

SceneKit で物理ボディをカスタム ピボットに位置合わせする方法

このソリューションは、Swift と SceneKit の使用に焦点を当てており、モジュール方式で物理ボディを 3D シーン内のノードに位置合わせします。スケーリング、回転、カスタム ピボットを効率的に処理します。

// Define a helper extension for SCNPhysicsShape to handle transformations modularly
extension SCNPhysicsShape {
    func transformed(by transform: SCNMatrix4) -> SCNPhysicsShape {
        return SCNPhysicsShape(shapes: [self], transforms: [NSValue(scnMatrix4: transform)])
    }
    func scaled(by scale: SCNVector3) -> SCNPhysicsShape {
        let transform = SCNMatrix4MakeScale(scale.x, scale.y, scale.z)
        return transformed(by: transform)
    }
    func rotated(by rotation: SCNVector4) -> SCNPhysicsShape {
        let transform = SCNMatrix4MakeRotation(rotation.w, rotation.x, rotation.y, rotation.z)
        return transformed(by: transform)
    }
}

// Main class to define a SceneKit scene and configure physics bodies
class My3DScene: SCNScene {
    override init() {
        super.init()
        let cameraNode = SCNNode()
        cameraNode.camera = SCNCamera()
        cameraNode.position = SCNVector3(x: 0, y: 0, z: 50)
        rootNode.addChildNode(cameraNode)

        let boxGeo = SCNBox(width: 5, height: 5, length: 1, chamferRadius: 0)
        let box = SCNNode(geometry: boxGeo)
        box.scale = SCNVector3Make(1.5, 1.5, 1.5)
        box.eulerAngles = SCNVector3Make(1, 2, 3)
        box.pivot = SCNMatrix4MakeTranslation(1, 1, 1)
        rootNode.addChildNode(box)

        let physicsShape = SCNPhysicsShape(geometry: box.geometry!)
            .scaled(by: box.scale)
            .transformed(by: SCNMatrix4Invert(box.pivot))
        box.physicsBody = SCNPhysicsBody(type: .static, shape: physicsShape)
    }
    required init?(coder: NSCoder) {
        fatalError("init(coder:) has not been implemented")
    }
}

代替アプローチ: SceneKit のネイティブ メソッドを使用した位置合わせ

このソリューションでは、ネイティブの SceneKit ユーティリティと手動マトリックス調整を検討して、物理形状を調整します。直接の拡張を回避し、SceneKit の SCNMatrix4 ツールを活用します。

// Define the Scene with minimalistic manual adjustments
class MyAlternativeScene: SCNScene {
    override init() {
        super.init()
        let cameraNode = SCNNode()
        cameraNode.camera = SCNCamera()
        cameraNode.position = SCNVector3(x: 0, y: 0, z: 50)
        rootNode.addChildNode(cameraNode)

        let boxGeo = SCNBox(width: 5, height: 5, length: 1, chamferRadius: 0)
        let box = SCNNode(geometry: boxGeo)
        box.scale = SCNVector3Make(2.0, 2.0, 2.0)
        box.eulerAngles = SCNVector3Make(1, 2, 3)
        box.pivot = SCNMatrix4MakeTranslation(1, 1, 1)
        rootNode.addChildNode(box)

        let inversePivot = SCNMatrix4Invert(box.pivot)
        let physicsShape = SCNPhysicsShape(geometry: box.geometry!)
        let adjustedShape = physicsShape.transformed(by: inversePivot)
        box.physicsBody = SCNPhysicsBody(type: .static, shape: adjustedShape)
    }
    required init?(coder: NSCoder) {
        fatalError("init(coder:) has not been implemented")
    }
}

SceneKit の物理ボディに関するよくある質問

1. 役割は何ですか SCNMatrix4MakeTranslation SceneKitでは？
2. これは、オブジェクトまたはそのピボット ポイントの位置をシフトする変換行列を作成するために使用されます。これは、物理的なボディの位置合わせをカスタマイズするときに不可欠です。
3. どのようにして SCNMatrix4Invert 物理ボディを調整するのに役立ちますか?
4. このコマンドは行列の逆行列を計算し、ピボットや平行移動などの変換を逆にして適切に配置できるようにします。
5. なぜですか showPhysicsShapes デバッグ中に重要ですか?
6. このオプションを使用すると、シーン内の物理ボディを視覚的に表現できるようになり、位置合わせの問題や不一致を簡単に特定できるようになります。
7. 使ってもいいですか SCNPhysicsShape.transformed(by:) 動的スケーリング用?
8. はい、この方法は変換行列を物理シェイプに直接適用するため、動的なスケーリングを反映するようにシェイプを調整するのに最適です。
9. 複合物理シェイプとは何ですか?いつ使用する必要がありますか?
10. 複合物理シェイプは、複数のシェイプを特定の変換と組み合わせることによって作成されます。 SCNPhysicsShape.init(shapes:transforms:)。個別のパーツを持つ複雑なオブジェクトに便利です。

物理学による体の調整を完璧にする

SceneKit で物理ボディを位置合わせするには、特に変換を処理する場合に精度が必要です。スケーリングやピボット調整などの適切なコマンドを組み合わせることで、正確な衝突と動作を保証できます。たとえば、カスタム ピボットを使用すると、開発者はオブジェクトが自然に相互作用する動的なシーンを作成できます。などのデバッグツール show物理形状 トラブルシューティングを簡単にします。 🌟

これらの概念を習得することで、開発者はリアリズムが強化された 3D アプリケーションやゲームに命を吹き込むことができます。 SceneKit の多用途性により、複雑な変換も管理可能となり、シームレスなエクスペリエンスを提供します。スケーリングされた立方体であっても、回転する球体であっても、これらのテクニックにより、物理ボディが常に完全に位置合わせされることが保証されます。 🎮