ios - 两个 ARAnchors 之间的角度

Question

我正在试验 SpriteKit 和 ARKit，想知道如何计算同一场景中两个 ARAnchor 之间的角度。

这意味着获取 anchor 在世界上的位置并计算它们定义的线与水平面(或另一个任意平面)的角度。

谢谢

Answer 1

首先，我们需要获得两个 anchor 的世界位置。这些坐标可以从每个 anchor 变换中检索，如下所示:

let transform = anchor.transform
let position = vector_float3.init(transform.columns.3.x, transform.columns.3.y, transform.columns.3.z)

现在我们可以在空间中有两个点，每个 anchor 。让我们调用他们 p1和 p2 .要计算与水平面的角度，我们需要第三个点。

如果我们角的顶点是 p1这个新点的 y 坐标与 p1 相同但在 p2 的下方或上方.所以:

let p2Hor = vector_float3.init(p2.x, p1.y, p2.z)

为了计算角度，我们需要从顶点( p1)到每个点( p2 和 p2Hor)的归一化向量及其点积。那些带有 vector_float3 的操作和 simd模块相当简单。归一化向量的计算如下:

let p1ToP2Norm = normalize(p2 - p1)
let p1ToP2HorNorm = normalize(p2Hor - p1)

和点积:

let dotProduct = dot(p1ToP2Norm, p1ToP2HorNorm)

角度(以弧度为单位)为:

let angle = acos(dotProduct)

所有这些都在 vector_float3 的扩展中迅速为 ARKit:

import ARKit
import simd


extension vector_float3 {

    /// Returns the angle of a line defined by to points to a horizontal plane
    ///
    /// - Parameters:
    ///   - p1: p1 (vertice)
    ///   - p2: p2
    /// - Returns: angle to a horizontal crossing p1 in radians
    static func angleBetweenPointsToHorizontalPlane(p1:vector_float3, p2:vector_float3) -> Float {

        ///Point in 3d space on the same level of p1 but equal to p2
        let p2Hor = vector_float3.init(p2.x, p1.y, p2.z)

        let p1ToP2Norm = normalize(p2 - p1)
        let p1ToP2HorNorm = normalize(p2Hor - p1)

        let dotProduct = dot(p1ToP2Norm, p1ToP2HorNorm)

        let angle = acos(dotProduct)

        return angle
    }
}