SceneKit을 사용하여 보이는 SCNNode를 찾고 방해되는 SCNNode를 제거하는 방법

SceneKit에서 가시성 검사 마스터하기

컨테이너에 조심스럽게 배치된 생생한 장난감 노드로 3D 장면을 구축한다고 상상해 보십시오. 사용자가 화면을 터치할 때 시각적으로 상호 작용할 수 있는 장난감을 식별하려고 합니다. 그러나 일부 장난감은 장면에서 다른 장난감 뒤에 숨겨져 있기 때문에 모든 장난감이 보이는 것은 아닙니다. 이로 인해 앱이 더욱 복잡해집니다.

기본 적중 테스트를 사용하면 터치 위치에 노드 목록이 제공될 수 있지만 해당 노드가 실제로 표시되는지 여부는 알 수 없습니다. 다른 사람이 방해한 노드는 여전히 적중 테스트 결과에 포함되어 부정확한 상호 작용이 발생합니다. 이는 앱에서 정확한 제어를 기대하는 사용자를 실망시킬 수 있습니다. 🙄

이 문제를 해결하려면 차단된 노드를 필터링하여 눈에 보이는 노드만 감지되도록 하는 방법이 필요합니다. 이 프로세스에는 SceneKit의 렌더링 동작을 고려하고 가시성을 효과적으로 테스트하기 위한 논리를 통합하는 작업이 포함됩니다. 깊이와 폐색을 이해함으로써 앱을 더욱 직관적이고 사용자 친화적으로 만들 수 있습니다.

이 가이드에서는 노드가 실제로 화면에 표시되는지 확인하는 방법을 살펴보겠습니다. 이러한 기술을 사용하면 세련되고 반응성이 뛰어난 매력적인 터치 상호 작용을 만들어 SceneKit 프로젝트를 향상시킬 수 있습니다! 🚀

명령	사용예
sceneView.projectPoint	SceneKit 세계의 3D 점을 2D 화면 공간 좌표에 투영합니다. 여기서는 노드가 카메라 보기 내에 있는지 확인하는 데 사용됩니다.
hitTestWithSegment	시작점에서 끝점까지 광선 교차 테스트를 수행하여 광선과 교차하는 노드를 반환합니다. 대상 노드의 가시성을 차단하는 노드를 식별하는 데 도움이 됩니다.
SCNNode.worldPosition	SceneKit 월드 공간에서 노드의 전역 위치를 제공합니다. 이는 거리를 정확하게 계산하고 가시성 검사를 수행하는 데 중요합니다.
SCNView.hitTest	2D 화면 좌표에 대한 적중 테스트를 수행하여 특정 터치 위치에 표시되는 노드를 식별합니다. 노드가 다른 노드에 의해 방해되는지 확인하는 데 유용합니다.
SCNGeometry	구 또는 정육면체와 같은 노드의 모양을 정의합니다. 특정 형상으로 테스트 노드를 생성하기 위해 예제에서 사용되었습니다.
XCTest.XCTAssertTrue	XCTest의 일부인 이 어설션은 단위 테스트 중에 조건이 참인지 확인합니다. 여기서는 가시성 감지 논리가 올바르게 작동하는지 확인하는 데 사용됩니다.
SCNVector3	SceneKit에서 위치나 방향을 나타내는 3D 벡터 구조입니다. 광선 방향 계산 및 공간 변환에 사용됩니다.
SCNNode.addChildNode	SceneKit 계층 구조의 다른 노드에 하위 노드를 추가합니다. 단위 테스트 및 예제 중에 장면에 테스트 노드를 배치하는 데 사용됩니다.
XCTMain	XCTestCase 클래스 배열을 실행합니다. 이는 가시성 로직의 기능을 확인하기 위해 단위 테스트를 초기화하고 실행합니다.
SCNNode.hitTestWithSegment	특정 노드와의 광선 교차를 결정하기 위한 특수 SceneKit 방법입니다. 노드가 가려졌는지 확인하는 데 정확성이 보장됩니다.

SceneKit의 SCNNode 가시성 및 장애물 이해

SceneKit은 iOS의 3D 렌더링을 위한 강력한 프레임워크이지만 노드 가시성을 처리할 때 어려움을 겪습니다. 주요 문제 중 하나는 노드가 화면에 표시되는지 또는 다른 노드에 의해 가려지는지 확인하는 것입니다. 이전에 논의한 스크립트는 다음을 결합하여 이 문제를 해결합니다. 그리고 깊이 정보. 사용하여 방법을 사용하면 노드의 3D 위치를 2D 화면 좌표에 매핑하여 노드가 카메라의 시야 내에 있는지 여부에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 이것이 가시성을 결정하는 첫 번째 단계입니다.

다음으로 광선 테스트 접근 방식은 다음을 사용하여 구현됩니다. , 카메라와 대상 노드 사이에 노드가 있는지 확인합니다. 이 방법은 카메라에서 노드 위치로 가상 광선을 보내 교차하는 모든 개체를 식별합니다. 실제 사례에서 다채로운 블록 더미를 상상해보세요. 일부는 완전히 표시될 수 있지만 다른 일부는 상단 블록 뒤에 숨겨져 있습니다. 광선 테스트 논리는 사용자가 화면과 상호 작용할 때 보이는 블록만 고려되도록 보장합니다. 🌟

장애물을 감지하는 것 외에도 두 번째 스크립트는 다음을 활용하여 가시성 검사를 개선합니다. 터치 포인트에 가장 가까운 노드를 식별하는 방법. 이렇게 하면 화면에 여러 노드가 겹치는 경우 앞에 있는 노드만 선택됩니다. 이 프로세스는 정확성이 필수적인 게임이나 교육 도구와 같은 대화형 응용 프로그램에서 매우 중요합니다. 예를 들어, 사용자가 가상 ​​컨테이너에서 장난감을 선택하면 뒤에 숨겨진 장난감이 아닌 눈에 보이는 장난감만 반응할 것으로 기대합니다. 🧸

마지막으로 단위 테스트는 이러한 솔루션을 검증하는 데 중추적인 역할을 합니다. 테스트를 통해 카메라 뒤에 있는 노드나 다른 사람에 의해 방해되는 노드가 올바르게 필터링되는지 확인합니다. XCTest를 사용하여 검사를 자동화함으로써 개발자는 회귀에 대한 두려움 없이 자신있게 기능을 통합할 수 있습니다. 이 접근 방식은 디버깅을 단순화할 뿐만 아니라 세련된 사용자 경험을 보장합니다. 이러한 스크립트와 방법은 SceneKit의 가시성 관리를 위한 강력한 솔루션을 제공하여 3D 애플리케이션의 유용성과 안정성을 향상시킵니다.

// 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()])

SceneKit의 노드 가시성을 위한 고급 기술

SceneKit으로 작업할 때 가시성을 이해하는 것은 단순히 장애물을 감지하는 것만이 아닙니다. 이는 또한 노드의 시각적 우선순위를 관리하는 것이기도 합니다. 한 가지 중요한 개념은 렌더링 파이프라인 내의 레이어링입니다. SceneKit은 깊이 우선 방식으로 노드를 렌더링합니다. 즉, 가까운 노드가 먼 노드 위에 그려지는 것을 의미합니다. 다음과 같은 속성을 조정하여 를 사용하면 특정 노드의 그리기 순서를 명시적으로 제어하여 중요한 개체가 항상 맨 위에 나타나도록 할 수 있습니다.

고려해야 할 또 다른 측면은 카메라의 관점입니다. FOV(시야)는 화면에 표시되는 노드에 영향을 미칩니다. 좁은 FOV는 멀리 있는 물체에 주의를 집중시키는 반면, 넓은 FOV는 장면에 더 많은 요소를 포함하지만 가시성 확인을 더 복잡하게 만들 수 있습니다. 예를 들어 대화형 박물관 앱에서 좁은 FOV는 특정 전시물을 강조할 수 있는 반면, 넓은 FOV를 사용하면 사용자가 더 많은 환경을 탐색할 수 있습니다. 🎥

마지막으로 오클루전 컬링을 활용하면 렌더링을 최적화하고 가시성 검사를 향상할 수 있습니다. 오클루전 컬링은 렌더링 노드가 다른 노드에 의해 차단된 경우 렌더링 노드를 완전히 건너뛰어 성능과 정확성을 향상시키는 기술입니다. SceneKit은 기본적으로 실시간 폐색 선별을 지원하지 않지만 개발자는 경계 상자 검사와 깊이 데이터를 결합하여 이를 구현할 수 있습니다. 예를 들어, 3D 장난감 정리함에서 컬링은 앞줄에 있는 장난감만 상호 작용할 수 있도록 보장하여 사용자에게 앱을 더욱 직관적으로 만듭니다. 🚀

1. 목적은 무엇입니까? SceneKit에서?
2. 그만큼 속성은 노드가 렌더링되는 순서를 결정합니다. 값이 낮을수록 더 일찍 렌더링되므로 높은 값이 맨 위에 나타날 수 있습니다.
3. 어떻게 노드 가시성에 영향을 미치나요?
4. 시야각은 카메라의 관점에 영향을 미치며 화면 공간에 맞는 노드에 영향을 줍니다. FOV를 조정하면 초점이 향상되거나 탐색 범위가 넓어질 수 있습니다.
5. 역할은 무엇입니까? SceneKit에서?
6. 오클루전 컬링은 완전히 차단된 렌더링 노드를 건너뛰어 성능을 개선하고 가시성 감지를 더욱 효율적으로 만듭니다.
7. 항상 표시되도록 특정 노드의 우선순위를 지정할 수 있습니까?
8. 예, 더 높게 설정하면 됩니다. 를 사용하면 깊이나 장애물에 관계없이 주요 노드가 계속 표시되도록 할 수 있습니다.
9. 적중 테스트는 노드가 겹치는 것을 어떻게 설명합니까?
10. 다음과 같은 적중 테스트 가장 가까운 노드를 심층적으로 반환하여 겹치는 노드가 적절하게 필터링되도록 합니다.

SceneKit에서 가시성 관리는 눈에 보이는 노드와의 상호 작용을 허용하여 세련된 사용자 경험을 보장합니다. 적중 테스트 및 광선 테스트와 같은 기술은 프로세스를 단순화하여 동적 장면에 정밀도를 제공합니다.

깊이 분석과 최적화된 렌더링 기술을 통합함으로써 개발자는 복잡한 가시성 문제를 해결할 수 있습니다. 이를 통해 애플리케이션 성능이 향상되고 직관적인 상호 작용이 보장되어 3D 프로젝트의 가치가 향상됩니다. 🚀