ARKit - 当设备旋转时，为什么摄像机的viewMatrix位置会发生变化？

Question

当我围绕某个轴旋转我的测试设备时，摄像机的viewMatrix的x轴位置值（第3列，第1行）正在发生显着变化。当只有设备的旋转角度改变180度时，沿x轴平移的量程。如果我旋转整整360度，x位置将返回到它的0度值。我根本不翻译设备（忽略轻微的人为错误）。

这是错误还是配置设置问题？有人可以解释为什么只旋转设备时x轴位置会改变吗？还有其他人看到这个吗？

以下是基本代码设置：

@property (nonatomic, strong) ARWorldTrackingConfiguration *arSessionConfiguration;
@property (nonatomic, strong) ARSession *arSession;

- (void)setup
{
  self.arSessionConfiguration = [ARWorldTrackingConfiguration new];
  self.arSessionConfiguration.worldAlignment = ARWorldAlignmentGravity;
  self.arSessionConfiguration.planeDetection = ARPlaneDetectionHorizontal;
  self.arSession = [ARSession new];
  self.arSession.delegate = self;
  [self.arSession runWithConfiguration:self.arSessionConfiguration];
}

- (void)session:(ARSession *)session didUpdateFrame:(ARFrame *)frame
{
  matrix_float4x4 viewMatrix = [frame.camera viewMatrixForOrientation:UIInterfaceOrientationPortrait];
  NSLog(@"%0.2f, %0.2f, %0.2f", viewMatrix.columns[3][0], viewMatrix.columns[3][1], viewMatrix.columns[3][2]);
}

我正在测试运行最新iOS 11测试版的10.5“iPad Pro。

Answer 1

这是由于误解：视图矩阵的第4列不是相机的位置。

这是因为视图矩阵是摄像机变换矩阵的倒数，即将其乘以世界点变换，该变换指向摄像机的局部基础。

对于具有旋转矩阵R（3x3）和位置c的相机，视图矩阵V（4x4）乘以点p相当于：

我们可以推断出视图矩阵具有以下结构：

因此，为了获得相机的实际位置，我们必须将第4列乘以[减]视图矩阵的左上3x3子矩阵的转置/倒数。

即，类似于：

matrix_float3x3 topLeftSubMtx = /*viewMatrix[0][0] to viewMatrix[3][3]*/;
vector_float4 rightColumn = viewMatrix.columns[3];
float positionX = -[vector_float4.dotProduct topLeftSubMtx.columns[0], rightColumn];
// similarly for Y and Z

（道歉，因为我不知道Objective-C或ARKit细节;希望你得到这个伪ish代码的要点）

Answer 2

通过以下方法获取每帧相机的当前变换

func session(_ session: ARSession, didUpdate frame: ARFrame) 
{
    let currentTransform = frame.camera.transform    
}