将 matrix_float4x4 转换为 x y z space

Question

我正在使用 ARKit 并尝试将相机的位置作为现实世界中的旋转和 (x,y,z) 坐标 space。我能得到的只是一个matrix_float4x4，我不太明白，欧拉角只显示旋转。

这是我目前拥有的：

let transform =  sceneView.session.currentFrame?.camera.transform
let eulerAngles =  sceneView.session.currentFrame?.camera.eulerAngles

这是我得到的输出：

eulerAngles: float3(-0.694798, -0.0866041, -1.68845)

transform: __C.simd_float4x4(columns: (float4(-0.171935, -0.762872, 0.623269, 0.0), float4(0.982865, -0.0901692, 0.160767, 0.0), float4(-0.0664447, 0.640231, 0.765304, 0.0), float4(0.0, 0.0, 0.0, 1.0)))

有没有办法转换 matrix_4x4，或者有没有更简单的方法来获取这些信息？

谢谢！

Answer 1

解决这个问题的一个好方法是了解 4x4 矩阵，因为它们确实是所有 3D 可视化和数学的基础。

要从 4x4 矩阵中获取位置，请使用条目 m41、m42、m43。
要获得旋转，请使用 m11 ... m33 中的 3x3 矩阵。

一些帮助您入门的资源：

首先复习 2D 的线性代数，然后复习 3D：我喜欢 http://blog.wolfire.com/2009/07/linear-algebra-for-game-developers-part-1/
或者如果游戏编程的东西让你厌烦：https://betterexplained.com/articles/linear-algebra-guide/
然后直接到GL：http://www.opengl-tutorial.org/beginners-tutorials/tutorial-3-matrices/

Answer 2

我正在为此使用 matrix_float4x4 扩展程序：

extension matrix_float4x4 {
    func position() -> SCNVector3 {
        return SCNVector3(columns.3.x, columns.3.y, columns.3.z)
    }
}

使用：

let position = transform.position()

或者直接在代码中转换位置：

let position = SCNVector3(
    transform.columns.3.x,
    transform.columns.3.y,
    transform.columns.3.z
)

Answer 3

获取相机位置的两种方式：

通过使用 currentFrame 属性会话，您可以获得相机的变换，然后使用它来获取位置：

matrix_float4x4 cameraTransform = self.sceneView.session.currentFrame.camera.transform;
SCNVector3 cameraPosition = SCNVector3Make(cameraTransform.columns[3].x, 
cameraTransform.columns[3].y, cameraTransform.columns[3].z);

或者使用sceneView的pointOfView属性获取相机的位置：

SCNVector3 cameraPosition = self.sceneView.pointOfView.worldPosition;

将 matrix_float4x4 转换为 x y z space

Convert matrix_float4x4 to x y z space

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