cesium 学习(六) 坐标转换

cesium 学习(六) 坐标转换

一、前言

　　在场景中，不管是二维还好还是三维也罢，只要涉及到空间概念都会提到坐标，坐标是让我们理解位置的一个非常有效的东西。有了坐标，我们能很快的确定位置相关关系，但是坐标有很多种，专业的说，坐标系有很多种，比如大地2000、北京54、西安80、WGS84、墨卡托投影坐标系……还有各个地方的地方坐标系。如果用北京54坐标带入到WGS84坐标中去使用，你会发现偏差的不说十万八千里也会让你怀疑人生！

　　所以我们需要坐标转换这个东西，把一个坐标系的坐标转换成另一个想要的坐标系的坐标。

二、GPS坐标转Cartesian3坐标

　　Cesium提供了这两个坐标系的转换方法，是比较简单的，可以直接转换，但是有一点是Cartesian3坐标转换成GPS坐标时，它的结果是弧度值，不是角度值，所以如果需要我们常用的GPS坐标就需要再转换一下，将弧度转换为角度。

//GPS转世界坐标（x,y,z）

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

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

    return result;

};

//世界坐标转GPS坐标（角度值）[经度，纬度，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做的真的不错，刚开始的时候我所有的坐标转换特别是世界坐标与Matrix4的转换，根本搞不懂，还好API讲的还很清楚，不然是根本做不了坐标的一系列计算。

　　对于坐标转换，建议多看看Cesium的Transforms类。里面有很多与坐标转换相关的方法（包括屏幕坐标与世界坐标的互相转换等），比如下面我做了一个相对坐标与世界坐标的转换就用了Transfroms的方法。

四、本地坐标转换世界坐标

　　自己做了一个本地与世界转换坐标的类，建立一个本地坐标，然后相互计算。

 /**

 * 相对坐标系与世界坐标系转换，相对坐标系的轴方向由可选参数direction控制，默认是eastNorthUp北、东、上为轴线

 *

 * @param {Number} longitude 世界坐标系中的经度

 * @param {Number} latitude 世界坐标系中的纬度

 * @param {Number} height 世界坐标系中的高度

 * @param {Number} direction 坐标轴方向，值是"northEastDown","northUpEast","northWestUp","eastNorthUp"(默认)

 */

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());

  /**

   * 相对坐标转换成对应的世界坐标

   *

   * @param {Object} localCoordinates 相对坐标系中的坐标，如 {x:1,y:1,z:1}

   * @param {Object} result 世界坐标系中的对应坐标，XYZ格式

   * @returns

   */

  this.localToWorldCoordinates = function(localCoordinates, result){

      if (!result) {

          result = new Cesium.Cartesian3();

      }

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

      return result;

  };

  /**

   * 世界坐标转换成对应的相对坐标

   *

   * @param {Object} WorldCoordinates 世界坐标系中的坐标，XYZ格式

   * @param {Object} result 相对坐标系中的坐标，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、总结

　　总的来说，Cesium对于坐标转换已经给我们做的太好了，大多时候我们直接使用即可。因为我有很多地方都用到了相对坐标与世界坐标的转换，所以自己就做了一个公共方法。在使用中还是很方便的，实例化一个相对转换关系对象，然后就可以互转了（: P）。