您不需要这么多数学运算——SceneKit 实际上已经在做这些数学运算了，所以您只需要向它询问正确的结果即可。
[如何]生成 SCNVector3，将节点放置在相机“前面”给定的距离？
在托管相机的节点的局部坐标系中，“前”是 -Z 方向。如果你把东西放在(0, 0, -10)相对于相机，它直接位于相机视线的中心，距离 10 个单位。有两种方法可以做到这一点：
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只需将文本节点设为相机的子节点即可。
cameraNode.addChildNode(textNode)
textNode.position = SCNVector3(x: 0, y: 0, z: -10)
请注意，这也会使其移动with相机：如果相机改变方向或位置，textNode一起去兜风。 （想象一下反向的自拍杆——在一端旋转手机，另一端随之摆动。）
由于文本节点位于相机节点空间中，因此您可能也不需要任何其他内容即可使其面向相机。 （默认方向SCNText相对于其父空间使文本面向相机。）
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（iOS 11 / macOS 10.13 / Xcode 9 / 等中的新增功能）SceneKit 现在包含一些方便的访问器和方法，可以用更少的步骤执行各种相对几何数学。这些属性和方法中的大多数都以新的形式提供，支持系统范围的 SIMD 库，而不是使用 SCN 向量/矩阵类型 - 并且 SIMD 库具有内置的重载运算符等很好的功能。将它们放在一起，这样的操作就变成了单行：
textNode.simdPosition = camera.simdWorldFront * distance
(simdWorldFront是一个长度为 1.0 的向量，因此您可以通过缩放来改变距离。）
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如果您仍然支持 iOS 10 / macOS 10.12 / 等，您仍然可以使用节点层次结构进行坐标转换。文本节点可以是场景的子节点（场景的rootNode，实际上），但你可以找到与你想要的相机空间坐标相对应的场景坐标空间位置。你实际上并不需要一个函数，但这可能可以解决问题：
func sceneSpacePosition(inFrontOf node: SCNNode, atDistance distance: Float) -> SCNVector3 {
let localPosition = SCNVector3(x: 0, y: 0, z: CGFloat(-distance))
let scenePosition = node.convertPosition(localPosition, to: nil)
// to: nil is automatically scene space
return scenePosition
}
textNode.position = sceneSpacePosition(inFrontOf: camera, atDistance: 3)
在这种情况下，文本节点最初是相对于相机定位的，但并不保持与其“连接”。如果移动相机，节点将保持在原来的位置。由于文本节点位于场景空间中，因此它的方向也未连接到相机。
[如何]生成 SCNVector4（或 SCNQuaternion）来定向节点，使其“面向”相机？
这部分您不需要做太多事情，也可以完全交给 SceneKit，具体取决于您使用的第一个问题的答案。
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如果您执行了上面的 (1) - 使文本节点成为相机节点的子节点 - 使其面向相机是一步操作。正如我所指出的，随着SCNText作为您的测试几何体，该步骤已经完成。在其局部坐标空间中，SCNText是直立的，并且从默认相机方向可读（即，朝 -Z 方向看，+Y 向上，+X 向右）。
如果您有一些其他几何体想要面向相机，则只需将其定向一次，但您必须计算出适当的方向。例如，一个SCNPyramid它的点在 +Y 方向，因此如果您希望该点面向相机（注意，它很锐利），您需要将其绕 X 轴旋转.pi/2。 （你可以这样做eulerAngles, rotation, orientation or pivot.)
由于它是相机的子级，因此您对其进行的任何旋转都将相对于相机进行，因此如果相机移动，它将保持指向相机。
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如果您执行了上述 (2)，您could尝试从场景空间角度计算出面对相机需要什么旋转，并在节点或相机移动时应用该旋转。但有一个 API 可以为您做到这一点。实际上有两个API：SCNLookAtConstraint使任何节点“面向”任何其他节点（由受约束节点的 -Z 方向确定），并且SCNBillboardConstraint有点相同，但需要一些额外的考虑，假设您不仅要面对某个其他节点，而且要具体面对相机.
它仅使用默认选项就可以很好地工作：
textNode.constraints = [ SCNBillboardConstraint() ]
额外的警告
如果您正在使用sceneSpacePosition上面的函数，并且你的相机节点的方向是在渲染时设置的 - 也就是说，你不设置transform, eulerAngles, rotation, or orientation直接对其进行操作，而是使用约束、动作、动画或物理来移动/定向相机 - 还有一件事需要考虑。
SceneKit 实际上在任何给定时间都有两个正在运行的节点层次结构：“模型”树和“演示”树。模型树是直接设置的transform（等）确实如此。所有其他移动/定向节点的方法都使用表示树。因此，如果您想使用相机相对空间计算位置，则需要相机的呈现节点：
textNode.position = sceneSpacePosition(inFrontOf: camera.presentation, atDistance: 3)
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（为什么会这样？除此之外，这样你就可以拥有隐式动画：setposition在交易内部，它会从旧位置动画到新位置。在该动画期间，模型position是你设置的，并且呈现节点不断改变它的position.)
