Как определить вектор нормали к SCNPlane в Apple SceneKit

Question

У меня есть SCNode, который динамически создается с использованием геометрии SCNPlane для рисования плоскости с помощью SceneKit.

Как определить вектор нормали к этой плоскости?

Вот детская площадка, демонстрирующая то, что я пробовал. Я приложил снимок экрана с нарисованной сценой. Я не думаю о каких-либо цилиндрах, которые представляют векторы, полученные в векторе нормали к этой красной плоскости.

       //: Playground - noun: a place where people can play

import UIKit
import SceneKit
import PlaygroundSupport

// Set up the scene view
let frame = CGRect(
    x: 0,
    y: 0,
    width: 500,
    height: 300)
let sceneView = SCNView(frame: frame)
sceneView.showsStatistics = true
sceneView.autoenablesDefaultLighting = true
sceneView.allowsCameraControl = true
sceneView.scene = SCNScene()

// Setup our view into the scene
let cameraNode = SCNNode()
cameraNode.camera = SCNCamera()
cameraNode.position = SCNVector3(x: 0, y: 0, z: 3)
sceneView.scene!.rootNode.addChildNode(cameraNode)

// Add a plane to the scene
let plane = SCNNode(geometry: SCNPlane(width: 3,height: 3))
plane.geometry?.firstMaterial!.diffuse.contents = UIColor.red.withAlphaComponent(0.5)
plane.geometry?.firstMaterial?.isDoubleSided = true
sceneView.scene!.rootNode.addChildNode(plane)

/*
 
 normalSource = [SCNGeometrySource geometrySourceWithData:data
                                                 semantic:SCNGeometrySourceSemanticNormal
                                              vectorCount:VERTEX_COUNT
                                          floatComponents:YES
                                      componentsPerVector:3 // nx, ny, nz
                                        bytesPerComponent:sizeof(float)
                                               dataOffset:offsetof(MyVertex, nx)
                                               dataStride:sizeof(MyVertex)];
 
*/
let dataBuffer = plane.geometry?.sources(for: SCNGeometrySource.Semantic.normal)[0].data
let colorArray = [UIColor.red, UIColor.orange, UIColor.yellow, UIColor.green, UIColor.blue, UIColor.systemIndigo, UIColor.purple, UIColor.brown, UIColor.black, UIColor.systemPink]
let sceneGeometrySource = dataBuffer!.withUnsafeBytes {
    (vertexBuffer: UnsafePointer<SCNVector3>) -> SCNGeometrySource in
    let sceneVectors = Array(UnsafeBufferPointer(start: vertexBuffer, count: dataBuffer!.count/MemoryLayout<SCNVector3>.stride))
    var i=0
    for vector in sceneVectors{
        let cyl = SCNCylinder(radius: 0.05, height: 3)
        cyl.firstMaterial!.diffuse.contents = colorArray[i].withAlphaComponent(0.8)
        let lineNode = SCNNode(geometry: cyl)
        lineNode.eulerAngles = vector
        sceneView.scene!.rootNode.addChildNode(lineNode)
    }
    return SCNGeometrySource(vertices: sceneVectors)
}


PlaygroundSupport.PlaygroundPage.current.liveView = sceneView

Answer 1

В документации Apple https://developer.apple.com/documentation/accelerate/working_with_vectors в разделе "Вычислить нормаль треугольника" вы можете найти решение. Вам просто нужно 3 точки, которые не находятся на одной строке, а затем используйте это:

Следующий код определяет три вершины треугольника:

let vertex1 = simd_float3(-1.5, 0.5, 0)let vertex2 = simd_float3(1, 0, 3)let vertex3 = simd_float3(0.5, -0.5, -1.5) Ваш первый шаг в вычислении нормали треугольника - создать два векторы, определяемые разностью вершин, представляющие две стороны треугольника:

let vector1 = vertex2 - vertex3let vector2 = vertex2 - vertex1 Функция simd_cross возвращает вектор, перпендикулярный двум переданным вами векторам. В этом примере возвращенный вектор - нормаль треугольника. Поскольку нормаль представляет направление, вы можете нормализовать значение, чтобы получить единичный вектор:

пусть normal = simd_normalize(simd_cross(vector1, vector2))