iOS -- AR之太阳系

1.前一章节介绍了AR的入门基础知识，本章节将实现一个小案例(太阳系)加深基础知识的理解。

先上效果图:

1510533381.gif

2.原理分析: 从图中效果可以看出，太阳、地球、月球这三个模型都自传，其中月球是围绕地球转，地球是围绕太阳转，从效果上来看貌似需要三个模型，其实在本项目中，一共用了7个SCNNode,另外四个，其中一个是太阳周围散发出来的火焰。另外三个虽然不现实，但是使用上发挥了重大的作用，在ARKit里一切皆为node节点，就好比是UIKit里一切皆为UIView。

理论分析图.png

但是在界面上，月球绕地球公转的节点和地球绕太阳公转的节点并不显示。

3.核心代码解释:
创建节点并渲染

    //渲染上图  multiply: 镶嵌，把整张图拉伸，之后变淡
        sunNode.geometry?.firstMaterial?.multiply.contents = "art.scnassets/earth/sun.jpg"
        
        earthNode.geometry?.firstMaterial?.multiply.contents = "art.scnassets/earth/earth-diffuse-mini.jpg"
        //地球的夜光图
        earthNode.geometry?.firstMaterial?.emission.contents = "art.scnassets/earth/earth-emissive-mini.jpg"
        
        earthNode.geometry?.firstMaterial?.specular.contents = "art.scnassets/earth/earth-specular-mini.jpg"
        
        //月球 diffuse:扩散 平均扩散到整个物件表面 并且光滑透亮
        moonNode.geometry?.firstMaterial?.diffuse.contents = "art.scnassets/earth/moon.jpg"
        sunNode.geometry?.firstMaterial?.diffuse.contents = "art.scnassets/earth/sun.jpg"
        
        sunNode.geometry?.firstMaterial?.multiply.intensity = 0.5
        sunNode.geometry?.firstMaterial?.lightingModel = .constant
        
        //    wrapS 左->右
        //    wrapT 上->下
        sunNode.geometry?.firstMaterial?.multiply.wrapS = .repeat
        sunNode.geometry?.firstMaterial?.diffuse.wrapS = .repeat
        sunNode.geometry?.firstMaterial?.multiply.wrapT = .repeat
        sunNode.geometry?.firstMaterial?.diffuse.wrapT = .repeat
        sunNode.geometry?.firstMaterial?.locksAmbientWithDiffuse = true
       
        //太阳照到地球上的光泽 反光度 地球的反光度
        earthNode.geometry?.firstMaterial?.shininess = 0.1 //光泽
        earthNode.geometry?.firstMaterial?.specular.intensity = 0.5 //反射多少光出去
        moonNode.geometry?.firstMaterial?.specular.contents = UIColor.gray
        
        //设置位置
         sunNode.position = SCNVector3Make(0, 5, -20)
        earthNode.position = SCNVector3Make(3, 0, 0)
        moonNode.position = SCNVector3Make(3, 0, 0)
        
        
        earthGroupNode.addChildNode(earthNode)
        earthGroupNode.position = SCNVector3Make(10, 0, 0)
       
       arSCNView.scene.rootNode.addChildNode(sunNode)
 

** 属性解释**
SCNMaterial
SceneNode提供8种属性用来设置模型材质
1.Diffuse 漫发射属性表示光和颜色在各个方向上的反射量
2.Ambient 环境光以固定的强度和固定的颜色从表面上的所有点反射出来。如果场景中没有环境光对象，这个属性对节点没有影响
3.Specular 镜面反射是直接反射到使用者身上的光线，类似于镜子反射光线的方式。此属性默认为黑色，这将导致材料显得呆滞
4.Normal 正常照明是一种用于制造材料表面光反射的技术，基本上，它试图找出材料的颠簸和凹痕，以提供更现实发光效果
5.Reflective 反射光属性是一个镜像表面反射环境。表面不会真实地反映场景中的其他物体
6.Emission 该属性是由模型表面发出的颜色。默认情况下，此属性设置为黑色。如果你提供了一个颜色，这个颜色就会体现出来，你可以提供一个图像。SceneKit将使用此图像提供“基于材料的发光效应”。
7.Transparent 用来设置材质的透明度
8.Multiply 通过计算其他所有属性的因素生成最终的合成的颜色

在这里，地球绕太阳公转我们可以把地球和月亮组成一个整体，其实是这个地月整体绕太阳公转，这个整体又是另一个节点

//地球绕太阳转轨道
      let earthRotationNode = SCNNode()
      sunNode.addChildNode(earthRotationNode)
      earthRotationNode.addChildNode(earthGroupNode)

//月球绕地球转轨道
let moonRotationNode = SCNNode()
      moonRotationNode.addChildNode(moonNode)

转动动画: 因为多处用到了基础动画，所以封装了一个基础动画的便利构造函数，注意：swift中便利构造函数只针对系统类。

extension CABasicAnimation{
   convenience init(keyPath:String,fromValue:NSValue?,toValue:NSValue,duration:TimeInterval) {
       self.init()
       self.keyPath = keyPath
       self.toValue = toValue
       self.duration = duration
       self.repeatCount = .greatestFiniteMagnitude
       guard let fromValue = fromValue else {
           return;
       }
       self.fromValue = fromValue
       
   }
}

AR系列会持续更新，详细示例可查看github地址.