如何使用 SceneKit 查找可见的 SCNNode 并删除受阻的 SCNNode

无阻碍地确定 SCNNode 可见性

使用 Swift 和 SceneKit 渲染功能的解决方案，重点关注命中测试和可见性。

// 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) }

使用 SceneKit 的深度信息进行可见性检查

此方法使用 Swift 中的 SceneKit 深度缓冲区来确定可见性。

// 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) }

单元测试可见性检测

使用 XCTest 测试 Swift 中的 SCNNode 可见性逻辑。

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()])

有关 SceneKit 可见性的常见问题

1. 目的是什么 renderingOrder 在场景工具包中？
2. 这 renderingOrder 属性决定节点渲染的顺序。较低的值会较早渲染，从而允许较高的值出现在顶部。
3. 怎么样 field of view (FOV) 影响节点可见性？
4. 视野会影响相机的视角，从而影响哪些节点适合屏幕空间。调整视场可以增强焦点或扩大探索范围。
5. 的作用是什么 occlusion culling 在场景工具包中？
6. 遮挡剔除会跳过完全遮挡的渲染节点，从而提高性能并使可见性检测更加高效。
7. 我可以优先考虑某些节点以始终显示可见吗？
8. 是的，通过设置更高的 renderingOrder，您可以确保关键节点保持可见，无论深度或障碍物如何。
9. 命中测试如何解释重叠节点？
10. 命中测试如 SCNView.hitTest 返回深度上最接近的节点，确保重叠的节点被适当过滤。

掌握 SceneKit 中的可见性检测

在 SceneKit 中，可见性管理确保了良好的用户体验，仅允许与可见节点进行交互。命中测试和光线测试等技术简化了过程，提供了动态场景的精度。

通过结合深度分析和优化渲染技术，开发人员可以解决复杂的可见性挑战。这可以提高应用程序性能并确保直观的交互，从而提高 3D 项目的价值。 🚀