SCNNode的方向和夹角

在三维坐标系中，有些时候我们需要知道一个平面（Node）与世界坐标系中某个轴（x、y、z）的夹角。然后做一些额外操作。

因为没有直接的属性，只能间接求得。

SCNNode 有属性

• simdOrientation : 节点的方向，表示为四元数。 可动画的。
• simdWorldOrientation: 节点相对于场景的世界坐标空间的方向。

simdRotation，simdEulerAngles和simdOrientation属性都会影响节点simdTransform属性的旋转角度。 这些属性之一的任何更改都会反映在其他属性中。

如果你要设置此属性:

// 创建一个新的四元数，该四元数的动作是围绕指定轴的指定旋转。
node.simdOrientation = simd_quatf(angle: .pi / 2.0 , axis: [0, 1, 0])

上面代码是把node沿Y轴正方向顺时针旋转90°

rotate90.png

• angle : 弧度
• axis : SIM3<Float>[x, y, z] 分别代表x, y, z轴

1. angle * x 表示沿X轴的正方向顺时针（结果为正时，负则逆时针），旋转的弧度
2. angle * y 表示沿Y轴的正方向顺时针（结果为正时，负则逆时针），旋转的弧度
3. angle * z 表示沿Z轴的正方向顺时针（结果为正时，负则逆时针），旋转的弧度

了解了orientation方向的设置后，如何计算一个Node相对于世界坐标系Y轴的夹角呢？

通过上面例子，可以看出，如果要计算与Y轴的夹角，那不管验Y轴是顺时针还是逆时针，不管旋转多少弧度，对计算与世界坐标系Y轴的夹角没有任何影响。

我们再看下在保持Z轴不变，沿X轴的旋转，比如下面沿X轴正方向旋转90°后，与世界坐标系Y轴的夹角就是90°

rotateX.png

同样的，X 轴不变，如果沿Z轴旋转角度后，与世界坐标系Y轴的夹角也是Z轴的旋转角度。

可知，要计算与 Y 轴的夹角，就是 X、Z 的最大角。

x弧度 ：simdWorldOrientation.axis.x * simdWorldOrientation.angle
z弧度 ：simdWorldOrientation.axis.z * simdWorldOrientation.angle

需要度数：再乘以 180.0 / .pi

同理，如果需要计算旋转后与X、Z的夹角，分别得到其他两轴的旋转弧度，计算即可。