SceneKit开发教程02 | SCNScene和SCNView

本文结构如下：

开始之前，需要做一个名词的中英文对照。

SCNScene对象表示三维场景及其内容 。节点组成的层级结构（树形结构）构成整个场景的骨架，相机、灯光、几何体等“内容”附着在节点上，这些节点以及附着在节点上属性，构成了一个可见的3D场景。

场景通过 SCNView 、 SCNLayer （仅限macOS）或 SCNRenderer 来展示，这几个展示类都遵循 SCNSceneRenderer 协议，该协议定义这些类共享的属性和方法。

SCNScene类还提供读写场景文件的界面。

一般，可以使用一些软件，比如3Dsmax、maya，来制作3D场景，然后将这些场景文件导入到项目中来。

SceneKit提供了如下API来加载场景文件：

SceneKit 还提供了一个API，从Model I/O资源中加载场景：

Model I/O此处不做展开讲述，你知道有这种方法即可。

回忆我们之前创建的空AR项目，里面都会有个art.scnassets。

文件夹里存放场景资源（示例中的ship.scn）和纹理资源（示例中的texture.png），Xcode会优化这些资源，以便在每个设备上获得最佳性能，比如说应用瘦身和按需加载资源。

这部分内容，我在《 SceneKit | 加载 3D模型(obj/scn/dae)到你的AR项目中 》中，有demo演示！

SceneKit 提供了创建场景的类方法：

调用这个方法可以创建一个空场景，这个空场景只包含一个“不包含任何内容的 root 节点”，可以通过在root节点上添加子节点的方式，来创建一个场景。

这个功能是很重要的，比如，我们团队另外一位同事最近在做的一件事儿就是，将 ARKit 输出 含有深度数据的 ARFaceGeometry 人脸从iPhone X中导出来，然后利用3D打印设备打印人脸。我下面介绍的方法就是导出人脸的其中一种方式。

SceneKit 提供了 保存场景方法：

改方法可以将SceneKit的场景写入到文件中，文件的格式由 *** 作系统 和 你指定的文件后缀 来决定：

上面讲述了一些高频使用的API，SCNScene更多的API可以自行前往 开发者文档 查询。

SCNView继承自UIView，用来展示SceneKit 3D内容。

系统提供了如下init方法：

通过设置 scene 属性，在view上显示指定的场景。

SCNView 提供了三个方法，来管理当前场景中的动画：

SCNView 提供了一个快照当前场景的方法，可以将当前的场景渲染到新的图像对象上：

下一篇 《iOS 11 SceneKit开发教程03 | 使用SCNNode &&SCNReferenceNode定义场景结构》 ，会介绍SCNNode和SCNReferenceNode相关内容。

ios8之后苹果推出了一个3D模型渲染框架。SceneKit。但是国内针对这方面的教程并不是很多。前两天搞了一下也是一头雾水，终于把最基础的内容搞明白了之后，写下这篇随笔作为cnblogs的开篇，希望能一直写下去。

SceneKit现在可以支持有限的几种模型，截止到我写这篇文章为止似乎只有.dae和.abc后一种模型我没有使用过。这篇文章只针对.dae模型写。

首先如果是希望加载一个已有的，不需要程序在运行的时候动态添加的dae模型。那么我们可以直接新建一个game类型的工程。在选项中选择SceneKit，在程序中加载自带模型的那句话中将模型名称替换即可。本文主要讲一下如何导出dae模型，并在server端动态下载并显示。

首先我们手中有一个.stl或者其他的模型文件，将模型文件转换成.dae文件我使用Blender。

（1）在Blender中新建场景

（2）在右上侧栏中将自动生成的Cube、Camera等3个物体删掉

（3）导入我们已有的模型文件

（4）调整我们的模型文件的方向、大小

（5）在右上侧栏更改模型文件及子文件的名字为你要导出的dae文件的名字（这一步很重要！）

（6）在左侧栏中Edit Options中点击Smooth

（7）File->export->dae

（8）在接下来的页面中，我们选择导出的位置和文件的名字，并且在左侧选项Texture中选择include material texture（同样重要！）

接下来我们在桌面上新建一个文件夹，暂时起名为model，更改后缀为.scnassets，将我们生成好的模型文件拷贝进去。SceneKit对于动态添加文件夹写了两个脚本。不太清楚作用原理是什么，以后再研究吧。暂时知道怎么用就行。将copySceneKitAssets、scntool文件拷贝到model.scnassets所在的目录下，进入终端并cd到该目录下，运行

1 ./copySceneKitAssets model.scnassets -o model-o.scnassets

如果终端没有报错，并且生成了model-o.scnassets，则代表运行成功。

接下来我们把生成的model-o.scnassets文件打包成zip文件，目的是为了能让iPhone客户端下载的时候文件更小。

打包好了之后上传至服务器即可。

两个可执行文件下载链接 http://download.csdn.net/detail/u013588047/8937773

接下来是重头戏，如何在程序中下载，解压，并显示呢。

下载解压我使用了两个开源框架 AFNetworking 和 SSZipArchive ，朋友们可以自行查阅使用方法。

一步一步来，先是下载，解压

1 - (void)downloadZip {

2

3 NSURLSessionConfiguration *configuration = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration]

4 AFURLSessionManager *manager = [[AFURLSessionManager alloc] initWithSessionConfiguration:configuration]

5 //这里我们用本地链接替代一下，可以使用任意url链接

6 NSURL *URL = [NSURL URLWithString:@"file:///User/name/Desktop/model.scnassets.zip"]

7 NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:URL]

8

9 NSURLSessionDownloadTask *downloadTask = [manager downloadTaskWithRequest:request progress:nil destination:^NSURL *(NSURL *targetPath, NSURLResponse *response) {

10 NSURL *documentsDirectoryURL = [[NSFileManager defaultManager] URLForDirectory:NSDocumentDirectory inDomain:NSUserDomainMask appropriateForURL:nil create:NO error:nil]

11 return [documentsDirectoryURL URLByAppendingPathComponent:[response suggestedFilename]]

12 } completionHandler:^(NSURLResponse *response, NSURL *filePath, NSError *error) {

13 NSLog(@"File downloaded to: %@", filePath)

14

15 //对文件解压

16 NSArray *paths = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES)

17 NSString *documentsDirectory = [paths objectAtIndex:0]

18 NSString *inputPath = [documentsDirectory stringByAppendingPathComponent:@"/product-1-optimized.scnassets.zip"]

19

20 NSError *zipError = nil

21

22 [SSZipArchive unzipFileAtPath:inputPath toDestination:documentsDirectory overwrite:YES password:nil error:&zipError]

23

24 if( zipError ){

25 NSLog(@"[GameVC] Something went wrong while unzipping: %@", zipError.debugDescription)

26 }else {

27 NSLog(@"[GameVC] Archive unzipped successfully")

28 [self startScene]

29 }

30

31 }]

32 [downloadTask resume]

33 }

而对于3d模型场景的创建，我们使用SCNSceneSource，代码如下

1 NSURL *documentsDirectoryURL = [[NSFileManager defaultManager] URLForDirectory:NSDocumentDirectory inDomain:NSUserDomainMask appropriateForURL:nil create:NO error:nil]

2//这里的dae文件名字是我们导出时定义的文件名，下面一段代码中加载的SCNNode是我们之前在面板中改过的模型名

3 documentsDirectoryURL = [documentsDirectoryURL URLByAppendingPathComponent:@"model.scnassets/cube.dae"]

4

5 SCNSceneSource *sceneSource = [SCNSceneSource sceneSourceWithURL:documentsDirectoryURL options:nil]

然后我们加载.dae文件中的模型，作为一个SCNNode，名字为我们在一开始改过的模型名

1 SCNNode *theCube = [sceneSource entryWithIdentifier:@"Cube" withClass:[SCNNode class]]

最后我们设置一下灯光等效果，其实是新建game文件中设置好了的，我们要做的是将SCNNode *theCube加载到Scene中

// Create a new scene

SCNScene *scene = [SCNScene scene]

// create and add a camera to the scene

SCNNode *cameraNode = [SCNNode node]

cameraNode.camera = [SCNCamera camera]

[scene.rootNode addChildNode:cameraNode]

// place the camera

cameraNode.position = SCNVector3Make(0, 0, 15)

// create and add a light to the scene

SCNNode *lightNode = [SCNNode node]

lightNode.light = [SCNLight light]

lightNode.light.type = SCNLightTypeOmni

lightNode.position = SCNVector3Make(0, 10, 10)

[scene.rootNode addChildNode:lightNode]

// create and add an ambient light to the scene

SCNNode *ambientLightNode = [SCNNode node]

ambientLightNode.light = [SCNLight light]

ambientLightNode.light.type = SCNLightTypeAmbient

ambientLightNode.light.color = [UIColor darkGrayColor]

[scene.rootNode addChildNode:ambientLightNode]

// Add our cube to the scene

[scene.rootNode addChildNode:theCube]

// retrieve the SCNView

SCNView *scnView = (SCNView *)self.view

// set the scene to the view

scnView.scene = scene

// allows the user to manipulate the camera

scnView.allowsCameraControl = YES

// show statistics such as fps and timing information

scnView.showsStatistics = YES

// configure the view

scnView.backgroundColor = [UIColor blackColor]

这样我们就可以动态下载一个dae文件并显示了。

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