磁刻技术实录 · 第 25 篇 · 工程实践 · 技术基线 2026-10-31
我们正在做的「磁刻（Cike）」，是一款鸿蒙原生的生活记录与个性化创作应用。用户可以把照片做成数字冰箱贴，在洞洞板上自由摆放、组合自己的生活片段，也可以把喜欢的内容做成桌面卡片，用来回看、互动和分享。
在空间记录上，我们引入了 3D Gaussian Splatting（3DGS，三维高斯泼溅），把拍摄的视频重建为可以转动、靠近观察的三维场景。为此，我们重构了视频重建链路，实现自己的 C++ 训练核心，并结合鸿蒙原生的媒体处理、模型查看和分享能力，希望让用户保存一段经历时，也能留下当时的空间关系。
三维记忆需要被用户轻松探索，手指的细小移动不应该让视角突然失控。我们分享摇杆、阻尼和多指输入，是想说明磁刻怎样把数学上的相机变换做成可操作的界面，并让不同帧率和观察距离下的手感更一致。
三维模型能够转动，只是交互的起点。真正的浏览手感来自细微输入是否可控、松手后是否自然停止、双手同时操作是否稳定，以及用户迷失时能否回到熟悉视角。磁刻把输入映射、阻尼和坐标转换拆成独立逻辑，再连接原生查看器。
以下代码按当前实现整理，保留关键运算与控制顺序；省略导入、日志和完整类型，部分辅助函数采用说明性命名，片段需结合上下文阅读。
查看页同时提供摇杆、画面拖动、缩放和高度调整。多种入口应共享同一套方向语义，否则摇杆向上与画面上拖产生相反效果，会让用户无法建立稳定心智模型。
图 1：输入目标与实际运动分离，按时间推进
死区解决手指难以绝对静止的问题
摇杆中心附近的微小偏移可能来自触摸抖动或手指接触面积变化。当前映射对归一化幅度设置 0.10 的死区，超过后重新缩放，并采用二次响应。这样小幅操作更细腻，大幅推动仍能到达完整速度。
曲线不是越复杂越好。它需要与模型尺度、移动速度和可操作区域一起调整。若死区过大，用户会觉得开始拖动没反应；若曲线过陡，细调又会变成突然跳动。用输入幅度与输出速度曲线讨论手感，比只说“更丝滑”更具体。
阻尼应使用时间，而不是固定帧比例
每帧直接向目标靠近固定百分比，会让不同帧率产生不同响应。当前函数使用 1-exp(-dt/τ) 作为插值系数，其中 dt 是经过时间，τ 控制响应速度。这样同样经过一段时间，状态会以相近方式靠近目标。
next = current + (target-current) * (1-exp(-dt/tau))
小残差直接吸附到目标，避免松手后长期留下不可见的漂移。验证时可以在不同更新间隔下运行同一输入序列，比较相同时间点的状态，而不是只比较每帧数值。
缩放与平移需要考虑观察距离
屏幕上的固定拖动距离，对近处和远处模型对应的世界位移不同。当前转换结合观察距离、画面高度和视场角，把屏幕拖动换算成逻辑空间移动。双指缩放使用幂次响应，并设置最小最大范围，避免一次异常 scale 把模型推到不可见位置。
这些约束应在输入边界处理。非有限值、过小距离和无效画面高度都需要保护，不能让一个触摸异常进入投影矩阵。
摇杆中间留死区，边缘提供更大的响应
function joystickAxis(value: number): number {
const magnitude = Math.min(1, Math.abs(value));
if (magnitude <= 0.10) return 0;
const scaled = (magnitude - 0.10) / 0.90;
return (value < 0 ? -1 : 1) * scaled * scaled;
}
function damp(current: number, target: number, dt: number, seconds: number): number {
if (Math.abs(target - current) < 0.0001) return target;
return current + (target - current) * (1 - Math.exp(-Math.max(0, dt) / seconds));
}
死区处理手指在中心附近的小抖动，平方曲线让小幅输入更细腻，同时保留最大输入到一的范围。直接线性映射容易让精细观察变得困难，尤其当模型尺度较小、相机已经靠近主体时，微小拖动也会产生明显位移。
阻尼使用真实时间 dt，因此不同帧率下趋近目标的速度更一致。seconds 应是正值时间常数，不能用零；接近目标时直接归位则避免无限残余漂移。它只平滑响应，不负责处理坐标方向，方向映射仍应在统一边界完成。
图 2：避免让所有手势同时修改同一个模糊变量
多指操作需要保留身份
左右摇杆同时使用时，抬起一只手不应终止另一只手。实现需要根据触点身份维护各自状态，处理按下、移动、抬起和取消，而不能只用“当前是否有触摸”的全局布尔值。
页面消失或引导切换时，也要清空对应输入，避免离开后仍残留速度。操作引导可以按步骤开放控件，但关闭引导后应恢复全部控制，不能留下隐藏的交互锁。
把坐标反转集中在边界
逻辑控制保持向上为正，原生显示若使用不同方向，则在统一适配函数中转换。这样按钮、拖动、相机和枢轴可以共享语义。到处添加负号会让某个场景修好、另一个入口反向。
把屏幕拖动换成与观察距离有关的位移
function dragWorldY(offsetY: number, distance: number, height: number): number {
const visibleHeight = 2 * Math.max(0.002, Math.abs(distance)) * Math.tan(0.873 / 2);
return -offsetY * visibleHeight / Math.max(1, height) * 0.65;
}
function toNativeY(logicalY: number): number {
return -logicalY;
}
visibleHeight 根据约五十度垂直视场估算当前距离下可见的世界高度。再除以画布高度，就得到每个屏幕像素大致对应的世界位移。这样相机远近变化时，拖动速度会更接近用户对屏幕运动的预期，而不是固定一个与场景无关的单位。
逻辑层约定向上为正，原生呈现方向在边界统一翻转。若手势、按钮和摇杆各自临时取反，多个入口就容易出现相互矛盾的方向。多指处理还要保持同一手势会话的起始状态，避免一根手指离开时把缩放误解释成突然的平移。
验证既需要函数级曲线测试，也需要真机双手操作与长时间浏览。参考相机提供可恢复起点，阻尼让运动连续，明确的控制分工则让用户知道自己改变了什么。三者结合，模型才从一个演示画面变成可探索的空间内容。
