Cesium座標系介紹

Cesium座標系介紹
首先介紹座標系，有關座標系轉換代碼在下面

1.笛卡爾座標系介紹（世界座標系）

Cartesian3：笛卡爾空間直角座標系
new Cesium.Cartesian3(x, y, z)

可以看作，以橢球中心爲原點的空間直角座標系中的一個點的座標。

2.經緯度

地理座標系，座標原點在橢球的質心。

經度：參考橢球面上某點的大地子午面與本初子午面間的兩面角。東正西負。

緯度 ：參考橢球面上某點的法線與赤道平面的夾角。北正南負。

Cesuim中沒有具體的經緯度對象，要得到經緯度首先需要計算爲弧度，再進行轉換

3.弧度

Cartographic

new Cesium.Cartographic(longitude, latitude, height)

這裏的參數也叫做，longitude，latitude，即經度和緯度。

但是是用弧度表示的經緯度，經緯度其實就是角度，可以看上面的解釋。弧度即角度對應弧長是半徑的倍數。

角度轉弧度 π/180×角度
弧度變角度 180/π×弧度

幾種轉換

1. 經緯度轉換爲世界座標

第一種方式：直接轉換:

Cesium.Cartesian3.fromDegrees(longitude, latitude, height, ellipsoid, result) 

longitude:經度

latitude:緯度

height:高度

ellipsoid:橢球體:

第二種方式：先轉換成弧度再轉換

var ellipsoid=viewer.scene.globe.ellipsoid;
var cartographic=Cesium.Cartographic.fromDegrees(lng,lat,alt);
var cartesian3=ellipsoid.cartographicToCartesian(cartographic);

以上方式是藉助了ellipsoid對象的方法。

2. 世界座標轉換爲經緯度

var ellipsoid=viewer.scene.globe.ellipsoid;
var cartesian3=new Cesium.cartesian3(x,y,z);
var cartographic=ellipsoid.cartesianToCartographic(cartesian3);
var lat=Cesium.Math.toDegrees(cartograhphic.latitude);
var lng=Cesium.Math.toDegrees(cartograhpinc.longitude);
var alt=cartographic.height;

同理，得到弧度還可以用

Cartographic.fromCartesian

3.弧度和經緯度

經緯度轉弧度：

Cesium.CesiumMath.toRadians(degrees) 

弧度轉經緯度：

Cesium.CesiumMath.toDegrees(radians) 

4. 屏幕座標和世界座標相互轉換

屏幕轉世界座標：

    var pick1= new Cesium.Cartesian2(0,0);
    var cartesian = viewer.scene.globe.pick(viewer.camera.getPickRay(pick1),viewer.scene);

注意這裏屏幕座標一定要在球上，否則生成出的cartesian對象是undefined

世界座標轉屏幕座標

Cesium.SceneTransforms.wgs84ToWindowCoordinates(scene, Cartesian3);

結果是Cartesian2對象，取出X,Y即爲屏幕座標。

火星座標，84座標，百度地圖座標相互轉換

//定義一些常量
var x_PI = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
var PI = 3.1415926535897932384626;
var a = 6378245.0;
var ee = 0.00669342162296594323;

/**
 * 百度座標系 (BD-09) 與 火星座標系 (GCJ-02)的轉換
 * 即 百度 轉 谷歌、高德
 * @param bd_lon
 * @param bd_lat
 * @returns {*[]}
 */
function bd09togcj02(bd_lon, bd_lat) {
    var x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
    var x = bd_lon - 0.0065;
    var y = bd_lat - 0.006;
    var z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * x_pi);
    var theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * x_pi);
    var gg_lng = z * Math.cos(theta);
    var gg_lat = z * Math.sin(theta);
    return [gg_lng, gg_lat]
}

/**
 * 火星座標系 (GCJ-02) 與百度座標系 (BD-09) 的轉換
 * 即谷歌、高德 轉 百度
 * @param lng
 * @param lat
 * @returns {*[]}
 */
function gcj02tobd09(lng, lat) {
    var z = Math.sqrt(lng * lng + lat * lat) + 0.00002 * Math.sin(lat * x_PI);
    var theta = Math.atan2(lat, lng) + 0.000003 * Math.cos(lng * x_PI);
    var bd_lng = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
    var bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
    return [bd_lng, bd_lat]
}

/**
 * WGS84轉GCj02
 * @param lng
 * @param lat
 * @returns {*[]}
 */
function wgs84togcj02(lng, lat) {
    if (out_of_china(lng, lat)) {
        return [lng, lat]
    }
    else {
        var dlat = transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0);
        var dlng = transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0);
        var radlat = lat / 180.0 * PI;
        var magic = Math.sin(radlat);
        magic = 1 - ee * magic * magic;
        var sqrtmagic = Math.sqrt(magic);
        dlat = (dlat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic) * PI);
        dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * PI);
        var mglat = lat + dlat;
        var mglng = lng + dlng;
        return [mglng, mglat]
    }
}

/**
 * GCJ02 轉換爲 WGS84
 * @param lng
 * @param lat
 * @returns {*[]}
 */
function gcj02towgs84(lng, lat) {
    if (out_of_china(lng, lat)) {
        return [lng, lat]
    }
    else {
        var dlat = transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0);
        var dlng = transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0);
        var radlat = lat / 180.0 * PI;
        var magic = Math.sin(radlat);
        magic = 1 - ee * magic * magic;
        var sqrtmagic = Math.sqrt(magic);
        dlat = (dlat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic) * PI);
        dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * PI);
        mglat = lat + dlat;
        mglng = lng + dlng;
        return [lng * 2 - mglng, lat * 2 - mglat]
    }
}

function transformlat(lng, lat) {
    var ret = -100.0 + 2.0 * lng + 3.0 * lat + 0.2 * lat * lat + 0.1 * lng * lat + 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(lng));
    ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lng * PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (20.0 * Math.sin(lat * PI) + 40.0 * Math.sin(lat / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (160.0 * Math.sin(lat / 12.0 * PI) + 320 * Math.sin(lat * PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
    return ret
}

function transformlng(lng, lat) {
    var ret = 300.0 + lng + 2.0 * lat + 0.1 * lng * lng + 0.1 * lng * lat + 0.1 * Math.sqrt(Math.abs(lng));
    ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lng * PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (20.0 * Math.sin(lng * PI) + 40.0 * Math.sin(lng / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (150.0 * Math.sin(lng / 12.0 * PI) + 300.0 * Math.sin(lng / 30.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
    return ret
}

/**
 * 判斷是否在國內，不在國內則不做偏移
 * @param lng
 * @param lat
 * @returns {boolean}
 */
function out_of_china(lng, lat) {
    return (lng < 72.004 || lng > 137.8347) || ((lat < 0.8293 || lat > 55.8271) || false);
}