使用scenekit和swift - Boids实现将模型旋转到正在3d中移动的方向

Question

我正在使用Swift和Scenekit实现boids模拟。实现模拟本身是相当直接的，但是我无法使我的模型面对它们的飞行方向(至少在所有时间和正确地)来查看完整的项目，您可以在这里获得它(https://github.com/kingreza/Swift-Boids)

以下是我正在做的旋转模型以使其朝向它们的方向：

func rotateShipToFaceForward(ship: Ship, positionToBe: SCNVector3)
  {
    var source = (ship.node.position - ship.velocity).normalized();

    // positionToBe is ship.node.position + ship.velocity which is assigned to ship.position at the end of this call
    var destination = (positionToBe - ship.node.position).normalized();

    var dot = source.dot(destination)

    var rotAngle = GLKMathDegreesToRadians(acos(dot));
    var rotAxis = source.cross(destination);

    rotAxis.normalize();

    var q = GLKQuaternionMakeWithAngleAndAxis(Float(rotAngle), Float(rotAxis.x), Float(rotAxis.y), Float(rotAxis.z))

    ship.node.rotation = SCNVector4(x: CGFloat(q.x), y: CGFloat(q.y), z: CGFloat(q.z), w: CGFloat(q.w))


}

下面是他们现在的表现

https://youtu.be/9k07wxod3yI

Answer 1

三年来帮助最初的提问者已经太晚了，原始的YouTube视频已经不见了，但是你可以在项目的GitHub page上看到一个。

原始Boids代码将方向存储为boid局部坐标空间的三个基向量，可以将其视为3x3旋转矩阵的列。每一帧都会有一个行为上的“转向力”作用于当前的速度，从而产生一个新的速度。假设“速度对齐”，这个新速度与新的正向(z)向量平行。它对旧的up (y)向量和新的正向向量进行叉积，生成一个新的侧向量。然后它穿过新边并向前，得到一个新的向上向量。供参考，here is the code for that in OpenSteer

因为看起来你想要一个四元数的方向，所以你的四元数类可能有一个构造函数，它接受一个旋转矩阵作为参数。