在RealityKit中绘制贝塞尔曲线的实现方法步骤详解

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问题:

如何用 realitykit 在多个点之间,画出一条圆的粗的贝塞尔曲线,按顺序,串联各个点

回答:

在 RealityKit 中绘制贝塞尔曲线并不是直接支持的功能,但你可以通过一些技巧来实现。你可以使用多个小的几何体(如球体或圆柱体)来近似绘制贝塞尔曲线。以下是一个基本的步骤指南:

  1. 定义贝塞尔曲线函数:首先,你需要定义一个函数来计算贝塞尔曲线上的点。对于三次贝塞尔曲线,你可以使用以下公式:

    func bezierPoint(t: Float, p0: SIMD3<Float>, p1: SIMD3<Float>, p2: SIMD3<Float>, p3: SIMD3<Float>) -> SIMD3<Float> {
        let u = 1 - t
        let tt = t * t
        let uu = u * u
        let uuu = uu * u
        let ttt = tt * t
    
        var p = uuu * p0 // (1-t)^3 * p0
        p += 3 * uu * t * p1 // 3 * (1-t)^2 * t * p1
        p += 3 * u * tt * p2 // 3 * (1-t) * t^2 * p2
        p += ttt * p3 // t^3 * p3
    
        return p
    }
    
  2. 生成贝塞尔曲线上的点:使用上述函数生成贝塞尔曲线上的多个点。

    let p0 = SIMD3<Float>(0, 0, 0)
    let p1 = SIMD3<Float>(1, 2, 0)
    let p2 = SIMD3<Float>(2, 2, 0)
    let p3 = SIMD3<Float>(3, 0, 0)
    
    var points: [SIMD3<Float>] = []
    let segments = 100
    for i in 0...segments {
        let t = Float(i) / Float(segments)
        let point = bezierPoint(t: t, p0: p0, p1: p1, p2: p2, p3: p3)
        points.append(point)
    }
    
  3. 创建几何体:使用生成的点创建几何体来近似贝塞尔曲线。你可以使用球体或圆柱体来表示这些点。

    import RealityKit
    
    var entities: [Entity] = []
    for point in points {
        let sphere = MeshResource.generateSphere(radius: 0.01)
        let material = SimpleMaterial(color: .blue, isMetallic: false)
        let modelEntity = ModelEntity(mesh: sphere, materials: [material])
        modelEntity.position = point
        entities.append(modelEntity)
    }
    
    let anchorEntity = AnchorEntity(world: .zero)
    for entity in entities {
        anchorEntity.addChild(entity)
    }
    
    arView.scene.addAnchor(anchorEntity)
    
  4. 显示在 ARView 中:将这些几何体添加到 ARView 中的场景里。

    import ARKit
    import RealityKit
    import SwiftUI
    
    struct ContentView: View {
        var body: some View {
            ARViewContainer().edgesIgnoringSafeArea(.all)
        }
    }
    
    struct ARViewContainer: UIViewRepresentable {
        func makeUIView(context: Context) -> ARView {
            let arView = ARView(frame: .zero)
    
            // 添加贝塞尔曲线
            let p0 = SIMD3<Float>(0, 0, 0)
            let p1 = SIMD3<Float>(1, 2, 0)
            let p2 = SIMD3<Float>(2, 2, 0)
            let p3 = SIMD3<Float>(3, 0, 0)
    
            var points: [SIMD3<Float>] = []
            let segments = 100
            for i in 0...segments {
                let t = Float(i) / Float(segments)
                let point = bezierPoint(t: t, p0: p0, p1: p1, p2: p2, p3: p3)
                points.append(point)
            }
    
            var entities: [Entity] = []
            for point in points {
                let sphere = MeshResource.generateSphere(radius: 0.01)
                let material = SimpleMaterial(color: .blue, isMetallic: false)
                let modelEntity = ModelEntity(mesh: sphere, materials: [material])
                modelEntity.position = point
                entities.append(modelEntity)
            }
    
            let anchorEntity = AnchorEntity(world: .zero)
            for entity in entities {
                anchorEntity.addChild(entity)
            }
    
            arView.scene.addAnchor(anchorEntity)
    
            return arView
        }
    
        func updateUIView(_ uiView: ARView, context: Context) {}
    }
    
    @main
    struct MyApp: App {
        var body: some Scene {
            WindowGroup {
                ContentView()
            }
        }
    }
    

通过这种方式,你可以在 RealityKit 中近似绘制贝塞尔曲线。虽然这种方法不是最优的,但它可以帮助你在 RealityKit 中实现贝塞尔曲线的可视化。