cesium 學習(六) 坐標轉換

一、前言

　　在場景中，不管是二維還好還是三維也罷，只要涉及到空間概念都會提到坐標，坐標是讓我們理解位置的一個非常有效的東西。有了坐標，我們能很快的確定位置相關關系，但是坐標有很多種，專業的說，坐標系有很多種，比如大地2000、北京54、西安80、WGS84、墨卡托投影坐標系……還有各個地方的地方坐標系。如果用北京54坐標帶入到WGS84坐標中去使用，你會發現偏差的不說十萬八千里也會讓你懷疑人生！

　　所以我們需要坐標轉換這個東西，把一個坐標系的坐標轉換成另一個想要的坐標系的坐標。

二、GPS坐標轉Cartesian3坐標

　　Cesium提供了這兩個坐標系的轉換方法，是比較簡單的，可以直接轉換，但是有一點是Cartesian3坐標轉換成GPS坐標時，它的結果是弧度值，不是角度值，所以如果需要我們常用的GPS坐標就需要再轉換一下，將弧度轉換為角度。

//GPS轉世界坐標（x,y,z）

this.GPSToWorldCoordinate = function(longtitude,latitude,height){

    var result = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(longtitude, latitude, height);

    return result;

};

//世界坐標轉GPS坐標（角度值）[經度，緯度，高度]

this.WorldCoordinateToGPS = function(x,y,z){

    var result = Cesium.Cartographic.fromCartesian(new Cesium.Cartesian3(x,y,z));

    var arr = [result.longitude*180/Math.PI,result.latitude*180/Math.PI,result.height];

    return arr;

};

三、Transforms

　　Cesium的Transforms做的真的不錯，剛開始的時候我所有的坐標轉換特別是世界坐標與Matrix4的轉換，根本搞不懂，還好API講的還很清楚，不然是根本做不了坐標的一系列計算。

　　對於坐標轉換，建議多看看Cesium的Transforms類。里面有很多與坐標轉換相關的方法（包括屏幕坐標與世界坐標的互相轉換等），比如下面我做了一個相對坐標與世界坐標的轉換就用了Transfroms的方法。

四、本地坐標轉換世界坐標

　　自己做了一個本地與世界轉換坐標的類，建立一個本地坐標，然后相互計算。

 /**

 * 相對坐標系與世界坐標系轉換，相對坐標系的軸方向由可選參數direction控制，默認是eastNorthUp北、東、上為軸線

 *

 * @param {Number} longitude 世界坐標系中的經度

 * @param {Number} latitude 世界坐標系中的緯度

 * @param {Number} height 世界坐標系中的高度

 * @param {Number} direction 坐標軸方向，值是"northEastDown","northUpEast","northWestUp","eastNorthUp"(默認)

 */

var LocalAndWorldTransform = function(longitude,latitude,height,direction){

 

    var RCSorigincenter = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(longitude,latitude,height);

    if (direction == "northEastDown")

        this.RCSMatrix = Cesium.Transforms.northEastDownToFixedFrame(RCSorigincenter);

    else if (direction == "northUpEast")

        this.RCSMatrix = Cesium.Transforms.northUpEastToFixedFrame(RCSorigincenter);

    else if (direction == "northWestUp")

        this.RCSMatrix = Cesium.Transforms.northWestUpToFixedFrame(RCSorigincenter);

    else

        this.RCSMatrix = Cesium.Transforms.eastNorthUpToFixedFrame(RCSorigincenter);

    this.RCSmatrixInverse = Cesium.Matrix4.inverseTransformation(this.RCSMatrix, new Cesium.Matrix4());

 

  /**

   * 相對坐標轉換成對應的世界坐標

   *

   * @param {Object} localCoordinates 相對坐標系中的坐標，如 {x:1,y:1,z:1}

   * @param {Object} result 世界坐標系中的對應坐標，XYZ格式

   * @returns

   */

  this.localToWorldCoordinates = function(localCoordinates, result){

      if (!result) {

          result = new Cesium.Cartesian3();

      }

      Cesium.Matrix4.multiplyByPoint(this.RCSMatrix, localCoordinates, result);

      return result;

  };

 

  /**

   * 世界坐標轉換成對應的相對坐標

   *

   * @param {Object} WorldCoordinates 世界坐標系中的坐標，XYZ格式

   * @param {Object} result 相對坐標系中的坐標，XYZ格式

   * @returns

   */

  this.WorldCoordinatesTolocal = function(WorldCoordinates, result){

      if (!result) {

          result = new Cesium.Cartesian3();

      }

      Cesium.Matrix4.multiplyByPoint(this.RCSmatrixInverse, WorldCoordinates, result);

      return result;

  };

};

 

五、總結

　　總的來說，Cesium對於坐標轉換已經給我們做的太好了，大多時候我們直接使用即可。因為我有很多地方都用到了相對坐標與世界坐標的轉換，所以自己就做了一個公共方法。在使用中還是很方便的，實例化一個相對轉換關系對象，然后就可以互轉了（: P）。