ios 3D引擎 SceneKit 开发(4) --关于旋转的几点问题(1)

旋转模型是经常遇到了，我们之前用CABasicAnimation 可以旋转一个view，其实它也可以旋转一个SCNNode。

首先我们要明白一个概念，每个SCNNode 都有自身的三维坐标系，用CABasicAnimation就是让SCNNode绕自身的三维坐标轴旋转，所以要特别注意是坐标轴，不是这个SCNNode的几何中心。一般SceneKit 的自带的几个几何体的坐标系原点(0,0,0)就是这个它的几何中心，比如说SCNBox；SCNSphere等等，所以看上去跟绕几何中心旋转一模一样。

我们先从Demo 入手，这里是模拟 太阳-地球-月球 天体运动的demo，分以下几点：

1， 地球，月球自转
2， 月球绕着地球转
3， 地月系统绕着太阳转

如下图：

第一点 先实现地球，月球自转

    // Rotate the moon
    animation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"rotation"];
    animation.duration = 1.5;
    animation.toValue = [NSValue valueWithSCNVector4:SCNVector4Make(0, 1, 0, M_PI * 2)];
    animation.repeatCount = FLT_MAX;
    [_moonNode addAnimation:animation forKey:@"moon rotation"];

其实SceneKit 框架有自己的动画API ，我们这里地球的旋转用它，让大家了解一下

 [_earthNode runAction:[SCNAction repeatActionForever:[SCNAction rotateByX:0 y:2 z:0 duration:1]]];   //地球自转

从上面的代码可以看出来都是绕Y轴旋转。

第二点 月球绕着地球转（父子SCNNode技巧）

月球需要绕着地球的Y轴旋转，我们知道，只有地球才绕自己的Y轴旋转。所以我们可以让地球带着月球绕自己的Y轴旋转。很简单，将月球add 到地球上：

[_earthNode addChildNode:_moonNode];

这是就会实现月球绕着地球转的效果。

但现实中，地球的自转周期跟月球的公转周期是不一样的。所以月球不能添加到地球这个SCNNode 上，我们要重新新建一个SCNNode，位置跟地球一样，把_moonNode添加到这个新建的SCNNode上，然后旋转它。

    _moonNode.position = SCNVector3Make(3, 0, 0);

   // Moon-rotation (center of rotation of the Moon around the Earth)
    SCNNode *moonRotationNode = [SCNNode node];

    [moonRotationNode addChildNode:_moonNode];

    // Rotate the moon around the Earth
    CABasicAnimation *moonRotationAnimation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"rotation"];
    moonRotationAnimation.duration = 1.5;
    moonRotationAnimation.toValue = [NSValue valueWithSCNVector4:SCNVector4Make(0, 1, 0, M_PI * 2)];
    moonRotationAnimation.repeatCount = FLT_MAX;
    [moonRotationNode addAnimation:animation forKey:@"moon rotation around earth"];

第三点 地月系统绕着太阳转

这个时候地球和月球要绕着太阳转，可以把地月系统看成一个整体。我们创建一个地月系统earthGroupNode，然后将moonRotationNode 和 earthNode 添加进去：

    [_earthGroupNode addChildNode:_earthNode];
    [_earthGroupNode addChildNode:moonRotationNode];

太阳不自转，同理，在太阳同样的位置创建一个SCNNode，让地月系统earthGroupNode随着这个节点旋转

 //离太阳的距离 _earthGroupNode.position = SCNVector3Make(10, 0, 0);

 // Earth-rotation (center of rotation of the Earth around the Sun)
    SCNNode *earthRotationNode = [SCNNode node];
    [_sunNode addChildNode:earthRotationNode];

    // Earth-group (will contain the Earth, and the Moon)
    [earthRotationNode addChildNode:_earthGroupNode];

    // Rotate the Earth around the Sun
    CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"rotation"];
    animation.duration = 10.0;
    animation.toValue = [NSValue valueWithSCNVector4:SCNVector4Make(0, 1, 0, M_PI * 2)];
    animation.repeatCount = FLT_MAX;
    [earthRotationNode addAnimation:animation forKey:@"earth rotation around sun"];

然后大体流程就结束了。然后我们可以给太阳贴图添加一些动画，让他有岩浆的效果，在加一些光效，整体就更真实了。

整体效果如下：

demo 代码已上传到github

https://github.com/pzhtpf/SceneKitRoationDemo

抛砖引玉，关于旋转持续完善中……