地图绕当前视点的中心点旋转360度的实现

本文主要介绍实现地图绕当前视点中心旋转一周的实现,由于计算方法全部自己封装,不依赖平台API,所以完全可以应用到其他语言,只要按照对应的语法规则更改即可。

先看下效果图:

本来想的是用arcgisapi for js API接口直接调用,但是找一圈没找到,只有Sceneview的goto中参数可以传入viewpoint,而viewpoint可以用targetgeometry指定目标,但是实际用起来貌似没有效果,所以只能自己写,如果有找到现成实现接口,欢迎留言。

首先复习下初中数学的圆上坐标求解公式:
地图绕当前视点的中心点旋转360度的实现_第1张图片
设角AOB为a,A点坐标为x1,y1,圆心0点坐标为x0,y0,OB与x轴平行,圆半径为R,则A点坐标:
X1=x0+RCOSa
Y1=y0+R
SINa

假如得知一个视点参数如下:
地图绕当前视点的中心点旋转360度的实现_第2张图片
在arcgis for js中,方向角地图逆时针旋转的角度,虽然其api文档上说明是顺时针,但是从其表现来看,应该是逆时针,估计文档写错了。
例如如下图所示heading=0
地图绕当前视点的中心点旋转360度的实现_第3张图片
如下图所示heading=90
地图绕当前视点的中心点旋转360度的实现_第4张图片
反正这只是个约定而已,后面计算按照这个来即可。

倾斜角的定义是视点向地面看的倾斜程度,垂直向下就是0度,水平看的角度是90度,往天空看的角度就是180。

旋转的总体思路是根据当前视点参数求得目标x,y坐标,然后改变方向角,计算新视点的x、y坐标,,把新坐标赋值给新视点,而新视点的z坐标,倾斜角沿用原来视角的对应值,新视点的heading赋值新方向角,如此反复,直到转完360度。
地图绕当前视点的中心点旋转360度的实现_第5张图片
由于目标点固定,所以需要由第一个点求得目标点,然后根据目标点,新的方向角,求得新视点的地面坐标。

求目标点的地面坐标时,将当前视点的地面坐标视为圆心,目标点视为圆上点,不同方向角时目标点对应的直角坐标系偏离角:
地图绕当前视点的中心点旋转360度的实现_第6张图片
原因是方向角改变时,当前的坐标系发生了旋转,偏离角是指从当前视点看向目标点的向量在直角坐标系下与x轴正方向的夹角。
由此归纳为:
偏离角=90°-方向角
运用上面的圆坐标求解公式,新坐标:
X=当前视点x+R*COS((90-方向角)pi/180)
Y=当前视点y+R
SIN((90-方向角)*PI/180))

其中R=当前视点高程*tan((当前视点倾斜角)*pi/180)

注意:计算正余弦和tan时需要用弧度不是度数的角度,还有当前视点的xy需要用经纬度转化成墨卡托投影的坐标。

得到目标点以后,就可以根据新方向角和目标点求得新视点的xy坐标。求新视点的地面坐标时,将目标点视为圆心,新视点视为圆上点,不同方向角时目标点对应的直角坐标系偏离角:
地图绕当前视点的中心点旋转360度的实现_第7张图片
由此归纳为:
偏离角=270°-新方向角
同样运用上面的圆坐标求解公式,
新坐标:
X=目标点x+R*COS((270-新方向角)pi/180)
Y=目标点y+R
SIN((270-新方向角)*PI/180))

同样需要注意,用弧度,用投影坐标系。

新视点的高程、倾斜角用原来视点的高程、倾斜角,他们在旋转过程中是不变的,方向角用新的方向角,在程序中启动一个定时器,设定刷新间隔和每次旋转角度即可。

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