Question

我正在尝试基于ARKit演示实现一些代码，其中有人使用此辅助函数来放置一个航路点

let rotationMatrix = MatrixHelper.rotateAboutY(
    degrees: bearing * -1
)

如何使用SIMD库实现.rotateAboutY函数而不使用GLKit？为了更容易，我可以从原点开始。

我对矩阵数学不太方便，所以更基本的解释会有所帮助。

Answer 1

围绕Y矩阵的旋转是：

| cos(angle) 0 sin(angle)|
|      0    1    0       |
|-sin(angle) 0 cos(angle)|

绕Y逆时针旋转：

|cos(angle) 0 -sin(angle)|
|    0      1       0    |
|sin(angle) 0  cos(angle)|

因此，我们可以使用simd（ Accelerate Framework ）轻松构建矩阵：

func makeRotationYMatrix(angle: Float) -> simd_float3x3 {
    let rows = [
        simd_float3(cos(angle), 0, -sin(angle)),
        simd_float3(0, 1, 0),
        simd_float3(-sin(angle), 0, cos(angle))
    ]

    return float3x3(rows: rows)
}

这里的角度是弧度。更多信息here。

Answer 2

利用内置SIMD库进行此类操作的最佳方式（至少，“最佳”意思是“自己做最少数学”）可能是用四元数表示旋转并在需要时转换为矩阵。

构造一个simd_quatf，表示您要应用的轴角度旋转。
将该四元数转换为4x4矩阵。

你可以通过一线电话来做到这一点：

let rotationMatrix = float4x4(simd_quatf(angle: radians, axis: axis))

扩展到“rotateAboutY”案例：

let radians = degreesToRadians(-bearing) // degrees * .pi / 180
let yAxis = float3(0, 1, 0)
let rotationMatrix = float4x4(simd_quatf(angle: radians, axis: yAxis))

当然，一旦你有一个旋转矩阵，你可以使用*或*=运算符来应用它：

someNode.simdTransform *= rotationMatrix

如果您发现自己经常这样做，可能需要在float4x4上写一个扩展程序。

_{提示：顺便说一下，在Swift（或C ++或Metal着色器语言）中，大多数（但不是全部）SIMD类型和全局函数都不需要simd_前缀。}

如何使用Apple的SIMD库在Y周围旋转arkit 4x4矩阵？

2 个答案: