将 SceneKit 项目移植到 RealityKit

2025-06-10

了解为什么要弃用 scenekit，并探索如何将你的 3d 项目迁移至 realitykit 这一 apple 推荐的高级 3d 引擎。我们将阐明弃用 scenekit 对你的项目意味着什么，比较这两个引擎之间的关键概念，并向你展示如何将一个示例 scenekit 游戏移植到 realitykit。我们还将探讨 realitykit 在所有受支持平台上拥有的巨大潜力，以帮助你为 app 和游戏打造出精彩的 3d 体验。

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从 SceneKit 到 RealityKit：3D 项目的现代化迁移指南

SceneKit 作为 Apple 平台上的原生 3D 引擎，曾为开发者提供了创建 3D 应用的便捷途径。随着技术演进和生态发展，Apple 现已正式在所有平台上弃用 SceneKit，并推荐开发者迁移至其现代化高级 3D 引擎 RealityKit。本文将深入解析这一过渡的技术细节和实践方法。

引言：SceneKit 的现状与未来

SceneKit 的历史可以追溯到 13 年前的 OS X Mountain Lion 时代。多年来，它为开发者提供了可靠的 3D 渲染能力，包括著名的”Max the Panda”示例游戏。然而，随着 Apple 生态系统的发展变化，SceneKit 的架构已难以在不破坏现有应用的前提下持续更新。

此次弃用属于”软弃用”，意味着：

现有 SceneKit 应用仍可正常运行
不会强制要求立即重写代码
仅会修复关键错误，不再提供新功能

对于新开发项目，RealityKit 已成为 Apple 平台上的首选 3D 引擎，它被广泛应用于系统功能和第三方应用中，如 Quick Look 3D 预览、App Store 立体图标等，特别是在 visionOS 中扮演着核心角色。

核心架构对比

节点式 vs 实体组件系统

SceneKit 采用传统的节点式架构：

场景中的每个对象都是一个节点(SCNNode)
通过节点的预定义属性控制行为
功能集成在同一节点上(几何体、动画、音频等)

而 RealityKit 采用的是现代实体组件系统(ECS)：

每个场景对象都是实体(Entity)
通过附加组件(Component)定义行为
功能模块化，更加灵活

坐标系与资产格式

两种引擎在坐标系上保持一致：

x 轴向右
y 轴向上
z 轴朝向相机

但在资产格式上，SceneKit 使用专有的 SCN 格式，而 RealityKit 采用行业标准 USD(Universal Scene Description)格式，这有助于资产在不同工具间的交换和协作。

视图系统差异

SceneKit 提供多种视图：

SCNView
SwiftUI 的 SceneView
ARSCNView(用于 ARKit)

RealityKit 则统一使用 RealityView：

专为 SwiftUI 设计
支持从纯虚拟场景到现实世界对象放置
自动适应所有 Apple 平台

资产转换与场景构建

资产格式转换

将现有 SceneKit 资产迁移到 RealityKit 有两种主要方法：

Xcode 图形化导出：
通过文件菜单将 SCN 资产导出为 USDZ 格式
命令行工具：
使用 Xcode 26 中的 scntool 进行转换，特别是对于包含动画的资产：
1
xcrun scntool --convert max.scn --format usdz --append-animation max_spin.scn

场景构建工具

从 Xcode 的场景编辑器转向 Reality Composer Pro：

组合场景
添加/编辑组件
创建材质与着色器
准备最终场景

在 SwiftUI 中加载场景变得非常简单：

import RealityKit
import PyroPanda // 场景包

RealityView { content in
    let scene = try! await Entity(named: "Scene", in: pyroPandaBundle)
    content.add(scene)
}

关键功能实现对比

动画系统

RealityKit 通过 AnimationLibraryComponent 管理动画，播放方式更加简洁：

guard let max = scene.findEntity(named: "Max"),
      let library = max.components[AnimationLibraryComponent.self],
      let spin = library.animations["spin"] 
else { return }

max.playAnimation(spin)

光照系统

RealityKit 提供更灵活的光照选项，包括带阴影的定向光：

Entity(components:
    DirectionalLightComponent(),
    DirectionalLightComponent.Shadow()
)

音频系统

音频配置可以在 Reality Composer Pro 中预制，播放方式有两种：

// 直接播放
terrain.playAudio(audioResource)

// 使用实体动作
terrain.playAnimation(PlayAudioAction.targeted(...))

视觉特效实现

粒子系统和后处理特效在 RealityKit 中得到了显著增强：

final class BloomPostProcess: PostProcessEffect {
    func postProcess(context: PostProcessEffectContext) {
        // 实现自定义泛光效果
    }
}

// 应用效果
content.renderingEffects.customPostProcessing = .effect(BoomPostProcess())

多平台适配与未来展望

迁移后的 RealityKit 项目可以无缝运行于 iOS、iPadOS、macOS 和 tvOS 平台。特别在 visionOS 中，开发者可以利用渐进式沉浸视图创建独特的 3D 门户体验。

结论与学习资源

虽然 SceneKit 被弃用，但现有应用仍能继续运行。RealityKit 作为 Apple 3D 技术的未来，提供了：

现代 ECS 架构
行业标准 USD 支持
跨平台一致性
强大的创作工具链

开发者可以通过以下资源进一步学习：

RealityKit 的新功能
 利用 RealityKit 音频让空间计算 App 更加引人入胜
 在 Reality Composer Pro 中编写交互式 3D 内容
 认识 Reality Composer Pro