了解ARKit世界转换矩阵

Question

在ARKit中，当我执行一次命中测试时，我得到了ARHitTestResult的一个实例。其属性之一是worldTransform，据我所知，它包含对象位置4的{​​{1}} x 4变换矩阵。

作为一个非常不熟悉线性代数和3D图形的人，我将如何编辑该矩阵，例如将其simd_float4x4坐标增加y？

如果有博客文章或我可以看的东西可以帮助我解决这个问题，请告诉我。我不确定应该使用哪些术语。

对不起，如果我的问题充满误解！您可能会说，我对这些概念不太熟悉。

感谢所有提供帮助的人。

Answer 1

编辑：只需将0.05添加到节点position的y分量中，便可以很好地解决原始问题。但是，如果您对此感兴趣，那么下面的原始答案确实可以解决有关构成变换矩阵的问题。

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如果要将运算应用于矩阵，最直接的简单方法是制作一个执行该运算的矩阵，然后将原始矩阵乘以该新矩阵。

对于翻译，假设您想按x，y，z进行翻译，则可以执行以下操作：

let translation = simd_float4x4(
    float4(1, 0, 0, 0),
    float4(0, 1, 0, 0),
    float4(0, 0, 1, 0),
    float4(x, y, z, 1)
)

请注意，这只是一个单位矩阵（对角线1），最后一列（!!!重要，上面的float4是COLUMNS，而不是像看起来那样是ROWS）设置为包含x / y / z值。您可以进一步研究同构坐标，但是可以将其视为翻译的表示形式。

然后在simd中执行以下操作：let newWorldTransform = translation * oldWorldTransform，您将通过x / y / z转换值转换旧世界转换（在您的示例中，[x，y，z] = [0 ，0.05，0]）。

但是，可能值得探索为什么要编辑命中测试结果。我想不出一个实际的用例，所以也许如果您对尝试做的事情进行更多的解释，我可能会建议一种更直观的方法。

Answer 2

  

3D计算机图形中的矩阵是平移，旋转，缩放和剪切3D对象的常规方法。在ARKit和SceneKit中，所有这些转换都需要使用matrix_identity_float4x4全局变量：

let matrix_identity_float4x4: simd_float4x4

4x4转换矩阵里面有16个元素– 4列中的4个元素（ float4 ）。列索引为0，1，2和3。翻译矩阵使用索引为3的第四列。

示例：

使用以下代码将3D对象5cm置于其默认位置– SCNVector3(0,0,0)上方：

let sphereNode = SCNNode()
sphereNode.geometry = SCNSphere(radius: 1.0)
sphereNode.geometry?.firstMaterial?.diffuse.contents = UIColor.red
scene.rootNode.addChildNode(sphereNode)


var translation = matrix_identity_float4x4
translation.columns.3.y = 0.05
sphereNode.simdWorldTransform = translation

希望这会有所帮助。