ios - 保持旋转场景节点，直到设备回到起始位置

Question

在试验场景套件时，我正在使用 self.motionManager.deviceMotion.attitude.quaternion 在 3D 场景中旋转场景节点(相机)。假设用户启动应用程序并且设备以某种方式倾斜，因此该起始方向应被视为静止点并且在该位置时不应发生旋转。当用户倾斜设备(向左 <--> 向右和/或向上 <--> 向下)时，它应该逐渐旋转，直到用户将设备放回到不会发生旋转的起始/静止方向。 According to this answer I know how to filter the noise and random jiggling

以下几点很重要:

1. 有一个不发生旋转的静止方向
2. 当设备倾斜时逐渐旋转
3. 通过实现上述几点，用户无需翻转设备即可获得完整旋转:-)

我不知道如何实现这一目标。非常感谢任何帮助。

编辑:添加一些代码试图实现 rickster 的回答

我必须在 startDeviceMotionUpdatesToQueue:withHandler: 中获取滚动、偏航、俯仰值，否则全为零

-(void) awakeFromNib
{
self.motionManager = [[CMMotionManager alloc] init];
self.motionManager.deviceMotionUpdateInterval = 1.0/60.0;

[self.motionManager startDeviceMotionUpdatesToQueue:[NSOperationQueue currentQueue] withHandler:^(CMDeviceMotion *motion, NSError *error) {
    if (error == nil)
    {
        if (firstValue == NO)
        {
           firstValue = YES;
           yaw = self.motionManager.deviceMotion.attitude.yaw;
           roll = self.motionManager.deviceMotion.attitude.roll;
           pitch = self.motionManager.deviceMotion.attitude.pitch;
        }
    }
}];
}

为了简单起见，我试图首先在 x 轴上旋转 5 度:

- (void)renderer:(id<SCNSceneRenderer>)aRenderer didSimulatePhysicsAtTime:(NSTimeInterval)time
{
    currentYaw = self.motionManager.deviceMotion.attitude.yaw;
    currentRoll = self.motionManager.deviceMotion.attitude.roll;
    currentPitch = self.motionManager.deviceMotion.attitude.pitch;
    SCNVector4 q =_cameraNode.presentationNode.rotation;
  float phi = atan((2*(q.x*q.y + q.z*q.w))/(1-2*(pow(q.y,2)*pow(q.z,2))));
  if (currentRoll > 0)
  {
    [_cameraNode runAction:[SCNAction rotateToAxisAngle:SCNVector4Make(1, 0, 0, ( phi + DEGREES_TO_RADIANS(5))) duration:1]];
  }
  else if(currentRoll < 0 )
  {
    [_cameraNode runAction:[SCNAction rotateToAxisAngle:SCNVector4Make(1, 0, 0, (phi - DEGREES_TO_RADIANS(5))) duration:1]];
  }

}

变量的调试输出是:

debug: q = (x = 0.999998092, y = 0, z = 0, w = -0.0872662216)

phi = 0

currentRoll = -1.1897298305515105

它实际上根本不旋转。 phi 值看起来不太好。我做错了什么？

旁注:如何同时对所有轴进行旋转？将四元数 oldRotation 与 x、y、z 相乘？这是正确的顺序吗？

Answer 1

要跟踪静止方向，您需要跟踪采样的第一个 CMAttitude。然后，您可以使用 multiplyByInverseOfAttitude: 获取每次采样时该态度与当前态度之间的差异。 (如果您已经因过滤而使用四元数，则可以使用 GLKQuaternionInvert 和 GLKQuaternionMultiply 执行等效操作。)

要进行您正在谈论的增量旋转，使用欧拉角可能是最简单的方法——相对于您刚刚发现的姿态差异，因此滚动为零意味着用户开始的中性方向没有变化在(无论那个方向是什么都是绝对术语)。然后，当在给定的时间步长内滚动角度为正时(例如，在您的 SCNSceneRendererDelegate 更新方法中)，您可以增加相机节点的滚动，反之亦然。

事实上，如果您以这种方式进行增量轮换，则可能不需要过滤步骤(来自您链接到的我的其他答案)。相反，您可能可以摆脱原始态度输入和阈值。例如，仅当姿态的滚动大于 5 度时才增加节点的滚动。在这种情况下，您可以从 CMAttitude 中获取欧拉角(与本答案前面的不同态度)，而不必担心自己从四元数中提取欧拉角 (not that it's all that hard)。