Cesium中的几种坐标和相互转换

几个重要的坐标对象：
1.世界坐标
Cartesian3：笛卡尔空间直角坐标系
1
new Cesium.Cartesian3(x, y, z)
1

可以看作，以椭球中心为原点的空间直角坐标系中的一个点的坐标。

2.经纬度
地理坐标系，坐标原点在椭球的质心。

经度：参考椭球面上某点的大地子午面与本初子午面间的两面角。东正西负。

纬度 ：参考椭球面上某点的法线与赤道平面的夹角。北正南负。

Cesuim中没有具体的经纬度对象，要得到经纬度首先需要计算为弧度，再进行转换。

3.弧度
Cartographic
1
new Cesium.Cartographic(longitude, latitude, height)
1
这里的参数也叫做，longitude，latitude，即经度和纬度。

但是是用弧度表示的经纬度，经纬度其实就是角度，可以看上面的解释。弧度即角度对应弧长是半径的倍数。

角度转弧度 π/180×角度
弧度变角度 180/π×弧度

几种转换

1. 经纬度转换为世界坐标
   第一种方式：直接转换:

Cesium.Cartesian3.fromDegrees(longitude, latitude, height, ellipsoid, result)
1
longitude:经度

latitude:纬度

height:高度

ellipsoid:椭球体:

第二种方式：先转换成弧度再转换

var ellipsoid=viewer.scene.globe.ellipsoid;
var cartographic=Cesium.Cartographic.fromDegrees(lng,lat,alt);
var cartesian3=ellipsoid.cartographicToCartesian(cartographic);
1
2
3
以上方式是借助了ellipsoid对象的方法。

2. 世界坐标转换为经纬度
   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;
   1
   2
   3
   4
   5
   6
   同理，得到弧度还可以用

Cartographic.fromCartesian
1
3.弧度和经纬度
经纬度转弧度：

Cesium.CesiumMath.toRadians(degrees)
1
弧度转经纬度：

Cesium.CesiumMath.toDegrees(radians)
1

4. 屏幕坐标和世界坐标相互转换
   屏幕转世界坐标：

   var pick1= new Cesium.Cartesian2(0,0);
   var cartesian = viewer.scene.globe.pick(viewer.camera.getPickRay(pick1),viewer.scene);
   1
   2
   注意这里屏幕坐标一定要在球上，否则生成出的cartesian对象是undefined

世界坐标转屏幕坐标

Cesium.SceneTransforms.wgs84ToWindowCoordinates(scene, Cartesian3);
1
结果是Cartesian2对象，取出X,Y即为屏幕坐标。

火星坐标，84坐标，百度地图坐标相互转换
//定义一些常量
var x_PI = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
var PI = 3.1415926535897932384626;
var a = 6378245.0;
var ee = 0.00669342162296594323;

/**

• 百度坐标系 (BD-09) 与 火星坐标系 (GCJ-02)的转换
• 即 百度 转 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]
  }

/**

• 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换
• 即谷歌、高德 转 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转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 转换为 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
}

/**

• 判断是否在国内，不在国内则不做偏移
• @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);
  }

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