[VisionOS] 拆分HelloWorld的功能点 - 地球自转

背景

在体验HelloWorld时，很好奇每个功能是怎么实现的，但是这个demo复用了很多功能、数据模型，刚开始理解起来就比较困难。所以我就先从功能点来看，将复用的功能、数据模型都剔除掉，保证单一功能能解藕单独运行。

环境

Xcode：15.1 beta

VisionOS：1.0

梳理功能

graph LR; 功能点-->A(设置光照); style A fill:#bbf,color:#fff click A "https://juejin.cn/post/7298690615046651943" 功能点-->B(手势转动地球) style B fill:#bbf,color:#fff click B "https://juejin.cn/post/7298765809290706983" 功能点-->C(地球自转) 功能点-->D(地球跟随鼠标拖动) 功能点-->E(卫星围绕地球转动) 功能点-->F(月球围绕地球转动) 功能点-->G(沉浸式与窗口之间的切换)

地球自转

为了让模型更立体，后续的所有例子，都默认添加了光照

import SwiftUI
import RealityKit
import RealityKitContent

struct EarthRotation: View {
    @State var isRotation = false
    @State var curEarth:Entity = Entity()
    
    var body: some View {
        ZStack{
            RealityView { content in
                guard let earth = await RealityKitContent.entity(named: "Globe") else {
                    return
                }
                
                earth.setSunlight(intensity: 14)
                earth.scale = SIMD3(repeating: 0.3)
                earth.orientation = .init(angle: 0, axis: [0, 1, 0])
                curEarth = earth
                content.add(earth)
            } update: { content in
                curEarth.components.set(RotationComponent(speed: isRotation ? 0.5 : 0))
            }

            Toggle("Rotation", isOn: $isRotation)
                .toggleStyle(.button)
                .padding(.top, 240)
        }
    }
    init() {
        RotationComponent.registerComponent()
        RotationSystem.registerSystem()
    }
}

#Preview {
    EarthRotation()
}

1. 加载3D资源

这里和手势转动地球不一样，可以不用给Entity添加InputComponent，因为这个时候我们并不需要一个手势去触发旋转。只要加载一个普通的3D资源就可以了。

2.添加自转组件

这里用到的了RotationComponent、RotationSystem，是一个完全自定义的组件。

import SwiftUI
import RealityKit

/// Rotation information for an entity.
struct RotationComponent: Component {
    var speed: Float
    var axis: SIMD3<Float>

    init(speed: Float = 1.0, axis: SIMD3<Float> = [0, 1, 0]) {
        self.speed = speed
        self.axis = axis
    }
}

/// A system that rotates entities with a rotation component.
struct RotationSystem: System {
    static let query = EntityQuery(where: .has(RotationComponent.self))

    init(scene: RealityKit.Scene) {}

    func update(context: SceneUpdateContext) {
        for entity in context.entities(matching: Self.query, updatingSystemWhen: .rendering) {
            guard let component: RotationComponent = entity.components[RotationComponent.self] else { continue }
            entity.setOrientation(.init(angle: component.speed * Float(context.deltaTime), axis: component.axis), relativeTo: entity)
        }
    }
}

这里面会涉及到一个ECS架构: Entity、Component、System。

Entity负责加载资源，系统提供了旋转、位置、缩放等功能，可以添加多个Component。

Component就是一些功能组件，有输入、光照等系统准备好的组件，也可以自定义组件，自定义组件如果需要更新就需要用到System，理论上Component也可以添加多个System

System中update方法触发的两个时机：

• RealityView初始化时（只会触发System中update一定时间，不会一直触发）
• RealityView的update方法（每帧都会触发System中update）

注意： 由于用到了updatingSystemWhen: .rendering，一旦开始更新之后，System中update方法每帧都会触发，相当于一直在触发entity.setOrientation，所以才可以一直旋转下去。那么update方法里面一定不能做耗时的操作，目前我只能想到两个方法来停止刷新，其他办法暂时还没找到。

1. 移除组件

其实移除组件后，并不能停止System中update方法，只是查询不到RotationComponent

components.remove(RotationComponent.self)

2. 退出窗口

这个可以完全停止System中update方法

3.注册Component、System

在我们使用的时候，一定要注册自定义的Component、System，不然就没有任何效果

init() {
    RotationComponent.registerComponent()
    RotationSystem.registerSystem()
}