尝试在核心动画中使用透视变换失败

Question

我正在尝试创建一个简单的 iPhone 应用程序，该应用程序显示下面带有反射的图片，并且我想使用 Core Animation 绕 X 轴旋转图片。

我首先使用“基于视图的应用程序”模板创建一个新的 iPhone 应用程序。我添加了一个“Picture.jpg”图像文件，然后将其添加到视图控制器中：

- (void)awakeFromNib {
    CGFloat zDistance = 1500.0f;

    // Create perspective transformation
    CATransform3D transform = CATransform3DIdentity;
    transform.m34 = 1.0f / -zDistance;

    // Create perspective transform for reflected layer
    CATransform3D reflectedTransform = CATransform3DMakeRotation(M_PI, 1.0f, 0.0f, 0.0f);
    reflectedTransform.m34 = 1.0f / -zDistance;

    // Create spinning picture
    CALayer *spinningLayer = [CALayer layer];
    spinningLayer.frame = CGRectMake(60.0f, 60.0f, 200.0f, 300.0f);
    spinningLayer.contents = (id)[UIImage imageNamed:@"Picture.jpg"].CGImage;
    spinningLayer.transform = transform;    

    // Create reflection of spinning picture
    CALayer *reflectionLayer = [CALayer layer];
    reflectionLayer.frame = CGRectMake(60.0f, 360.0f, 200.0f, 300.0f);
    reflectionLayer.contents = (id)[UIImage imageNamed:@"Picture.jpg"].CGImage;
    reflectionLayer.opacity = 0.4f;
    reflectionLayer.transform = reflectedTransform;

    // Add layers to the root layer
    [self.view.layer addSublayer:spinningLayer];
    [self.view.layer insertSublayer:reflectionLayer below:spinningLayer];

    // Spin the layers
    CABasicAnimation *anim = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.rotation.y"];
    anim.fromValue = [NSNumber numberWithFloat:0.0f];
    anim.toValue = [NSNumber numberWithFloat:(2 * M_PI)];
    anim.duration = 3.0f;
    anim.repeatCount = 1e100f;
    [spinningLayer addAnimation:anim forKey:@"anim"];
    [reflectionLayer addAnimation:anim forKey:@"anim"];
}

这几乎可以工作。问题在于主图像和反射的旋转并不完全同步。它非常接近完美，但图片底部的边缘和反射顶部的边缘相距几个像素。它们似乎存在一些程度的差异。

在屏幕的左侧，倒影似乎位于图片的“前方”，而在右侧，倒影则位于图片的“前方”。换句话说，看起来顶部图像的底角被推向屏幕，而反射的顶角被拉向观看者。当图像旋转时观察图像的正面和背面时都是如此。

如果我增加 zDistance，效果就不那么明显了。如果我通过将两个层的 transform.m34 都设置为零来完全消除透视变换，那么图片和反射看起来会完美同步。所以我不认为这个问题与时间同步问题有关。

我怀疑我的视角转换遗漏了一些东西，但我不确定如何确定哪里出了问题。我想我基本上正在做这个相关的Stack Overflow问题中描述的相同转换。

有人可以帮忙吗？

Answer 1

我想我可能已经找到了我的问题的答案。在我的原始代码中，我通过将其放置在图片下方并应用翻转和透视来创建反射。正确的方法似乎是将反射放置在与图片相同的位置，应用平移和旋转变换以使其到达正确的位置，然后应用透视变换。

当制作旋转动画时，需要以与图片动画相反的方向旋转反射。

所以，这是有效的代码：

- (void)awakeFromNib {
    CGFloat zDistance = 1500.0f;

    // Create perspective transformation
    CATransform3D transform = CATransform3DIdentity;
    transform.m34 = 1.0f / -zDistance;

    // Create perspective transform for reflected layer
    CATransform3D reflectedTransform = CATransform3DMakeTranslation(0.0f, 300.0f, 0.0f);
    reflectedTransform = CATransform3DRotate(reflectedTransform, M_PI, 1.0f, 0.0f, 0.0f);
    reflectedTransform.m34 = 1.0f / -zDistance;

    // Create spinning picture
    CALayer *spinningLayer = [CALayer layer];
    spinningLayer.frame = CGRectMake(60.0f, 60.0f, 200.0f, 300.0f);
    spinningLayer.contents = (id)[UIImage imageNamed:@"Picture.jpg"].CGImage;
    spinningLayer.transform = transform;    

    // Create reflection of spinning picture
    CALayer *reflectionLayer = [CALayer layer];
    reflectionLayer.frame = CGRectMake(60.0f, 60.0f, 200.0f, 300.0f);
    reflectionLayer.contents = (id)[UIImage imageNamed:@"Picture.jpg"].CGImage;
    reflectionLayer.opacity = 0.4f;
    reflectionLayer.transform = reflectedTransform;

    // Add layers to the root layer
    [self.view.layer addSublayer:spinningLayer];
    [self.view.layer insertSublayer:reflectionLayer below:spinningLayer];

    // Spin the layers
    CABasicAnimation *anim = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.rotation.y"];
    anim.fromValue = [NSNumber numberWithFloat:0.0f];
    anim.toValue = [NSNumber numberWithFloat:(2 * M_PI)];
    anim.duration = 3.0f;
    anim.repeatCount = 1e100f;
    [spinningLayer addAnimation:anim forKey:@"anim"];

    CABasicAnimation *reflectAnim = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.rotation.y"];
    reflectAnim.fromValue = [NSNumber numberWithFloat:0.0f];
    reflectAnim.toValue = [NSNumber numberWithFloat:(-2 * M_PI)];
    reflectAnim.duration = 3.0f;
    reflectAnim.repeatCount = 1e100f;
    [reflectionLayer addAnimation:reflectAnim forKey:@"reflectAnim"];
}

我不确定为什么会有效。对我来说，将反射放置在与原始图像相同的位置，然后以某种方式对其进行变换，将两个图像放入相同的“变换空间”中，这是很直观的，但如果有人能够解释其背后的数学原理，我将不胜感激。

完整的项目可以在 GitHub 上找到：https://github.com/kristopherjohnson/perspectivetest

Answer 2

您可以使用 CAAnimationGroup 对象在同一时间空间上运行两个动画。这应该可以解决任何同步问题。

编辑：删除了愚蠢的代码。