Как повернуть SCNSphere с помощью распознавателя жестов панорамирования

У нас есть ViewController, который содержит узел sphereNode, содержащий нашу сферу. Чтобы повернуть сферу, мы могли бы использовать UIPanGestureRecognizer. Поскольку распознаватель сообщает общее расстояние, пройденное нашим пальцем по экрану, мы кэшируем последнюю точку, о которой нам сообщили.

var previousPanPoint: CGPoint?
let pixelToAngleConstant: Float = .pi / 180
func handlePan(_ newPoint: CGPoint) {
    if let previousPoint = previousPanPoint {
        let dx = Float(newPoint.x - previousPoint.x)
        let dy = Float(newPoint.y - previousPoint.y)

        rotateUp(by: dy * pixelToAngleConstant)
        rotateRight(by: dx * pixelToAngleConstant)
    }

    previousPanPoint = newPoint
}

Мы вычисляем dx и dy, исходя из того, сколько пикселей наш палец прошел в каждом направлении с момента последнего вызова распознавателя. С помощью pixelToAngleConstant мы преобразуем значение нашего пикселя в угол (в рандах), чтобы повернуть нашу сферу. Используйте большую константу для более быстрого вращения.

Распознаватель жестов возвращает state, который мы можем использовать, чтобы определить, начался ли жест, закончился или был перемещен палец. Когда жест начинается, мы сохраняем расположение пальцев в previousPanPoint. Когда наш палец движется, мы вызываем указанную выше функцию. Когда жест завершается или отменяется, мы очищаем наш previousPanPoint.

@objc func handleGesture(_ gestureRecognizer: UIPanGestureRecognizer) {
    switch gestureRecognizer.state {
    case .began:
        previousPanPoint = gestureRecognizer.location(in: view)
    case .changed:
        handlePan(gestureRecognizer.location(in: view))
    default:
        previousPanPoint = nil
    }
}

Как мы вращаем нашу сферу? Функции rotateUp и rotateRight просто вызывают нашу более общую функцию rotate(by: around:), которая принимает не только угол, но и ось вращения. rotateUp вращается вокруг оси x, rotateRight вокруг оси y.

func rotateUp(by angle: Float) {
    let axis = SCNVector3(1, 0, 0) // x-axis
    rotate(by: angle, around: axis)
}

func rotateRight(by angle: Float) {
    let axis = SCNVector3(0, 1, 0) // y-axis
    rotate(by: angle, around: axis)
}

rotate(by:around:) в этом случае относительно прост, потому что мы предполагаем, что узел не перемещается / мы хотим повернуться вокруг начала локальной системы координат узла. Когда мы смотрим на общий случай, все немного сложнее, но этот ответ - лишь небольшая отправная точка.

func rotate(by angle: Float, around axis: SCNVector3) {
    let transform = SCNMatrix4MakeRotation(angle, axis.x, axis.y, axis.z)
    sphereNode.transform = SCNMatrix4Mult(sphereNode.transform, transform)
}

Мы создаем матрицу вращения из angle и axis и умножаем старый transform нашей сферы на вычисленную, чтобы получить новую transform.

Это небольшая демонстрация, которую я создал:

У этого подхода есть два основных недостатка.

1. Он вращается только вокруг начала координат узла и работает правильно только в том случае, если положение узла равно SCNVector3Zero.

2. При этом не учитывается ни скорость жеста, ни сфера не продолжает вращаться после остановки жеста. При таком подходе нелегко достичь эффекта, аналогичного табличному представлению, когда вы можете перевернуть палец, а табличное представление быстро прокручивается, а затем замедляется. Одним из решений было бы использовать для этого физическую систему.

Ниже представлено то, что я пробовал, не уверен, что он точен в отношении углов, но ... этого хватило для большинства моих потребностей ....

@objc func handleGesture(_ gestureRecognizer: UIPanGestureRecognizer) {

    let translation = gestureRecognizer.translation(in: gestureRecognizer.view!)

    let x = Float(translation.x)
    let y = Float(-translation.y)
    let anglePan = (sqrt(pow(x,2)+pow(y,2)))*(Float)(Double.pi)/180.0

    var rotationVector = SCNVector4()
    rotationVector.x = x
    rotationVector.y = y
    rotationVector.z = 0.0
    rotationVector.w = anglePan


    self.earthNode.rotation = rotationVector
}

Пример Github-EarthRotate