【Unity】坐标转换经纬度方法（应用篇）

【Unity】坐标转换经纬度方法（应用篇）

解决地图中经纬度坐标转换与unity坐标互转的问题。使用线性变换的方法，理论上可以解决小范围内所以坐标转换的问题。

之前有写过[Unity]坐标转换经纬度方法（原理篇),在实际使用中，由于步骤比较繁琐，基于之前的方法，详细说明使用方法。

案例资源下载地址

一、使用步骤

• 绑定脚本
• 建立控制原点和配准点
• 获得变换二项式
• 坐标互转方法

1.绑定脚本

导入资源包后可以看见一下目录结构

• Examples下的坐标转换使用是演示demo

• Transfromation下的是功能脚本

将ChangeMatrixMgr拖入场景中的任意一个GameObject下即可，演示demo中是放在空物体GameManager下。

2.建立控制原点和配准点

（1）建立控制原点

在目录中找到Prefab下的Piont拖入场景中，并摆放到一个比较特殊容易辨别的位置。（控制点尽量放在地图的中间区域）

随便在网上找到一个获取经纬度的网站，用于获取经纬度。

经纬度查询定位 拾取坐标系统

选择影像图，在地图中找到Piont摆放的位置

这里可以得到该点的经纬度。把经纬度填写到Piont下的组件ChangePoint里的LonLatPoint中，X填纬度，Y填经度

将控制原点Piont拖入ChangeMatrixMgr中的OriginPoint下（红框放入控制点）

（2）建立配准点

配准点的建立和控制点一样，建立后放如GruberPoints数值中。

注意：配准点至少建立两个

3.获得变换二项式

配准点和控制原点建立好后，便可以创建变换的二项式

读取配准点对应的经纬度坐标和本地坐标到数组

  List LonLatPoints;//经纬度坐标点数组
  List LocalPoints;//本地坐标点数组  
void ExtractionCoordinate()
    {
        LonLatPoints = new List();
        LocalPoints = new List();
        int length = GruberPoints.Length;
        for (int i = 0; i < length; i++)
        {
            LonLatPoints.Add(GruberPoints[i].LonLatPoint - OriginPoint.LonLatPoint);
            LocalPoints.Add(GruberPoints[i].LocalPoint - OriginPoint.LocalPoint);
        }
    }

创建二项式

    public DoubleVector4 ToLonLatMatrix;//转经纬度二项式
    public DoubleVector4 ToLocalMatrix;//转本地坐标二项式
    void CreateMatrix()
    {
        ExtractionCoordinate();
        changeMatrixUtil = new ChangeMatrixUtil(LonLatPoints, LocalPoints, errorValue);
        ToLonLatMatrix = changeMatrixUtil.ToLonLatMatrix;
        ToLocalMatrix = changeMatrixUtil.ToLocalMatrix;
    }

二项式的值只需要创建一次，后面可以复用。

可以单独复制赋值，赋值后可以移除配准点，上面的ExtractionCoordinate和CreateMatrix两个方法可以不调用。

二项式只要有值，重新运行也不影响。

4.坐标互转方法

        /// 

        /// 变换坐标
        /// 
        /// 要转换的坐标
        /// 变换行列式
        /// 变换后原点坐标
        /// 要转换的原点坐标
        /// 
        public static DoubleVector2 GetChangeVector(DoubleVector2 Vector, DoubleVector4 ChangeMatrix, DoubleVector2 BZero, DoubleVector2 FZero)

demo

  DoubleVector2 lonLatPoint= DoubleVector2.GetChangeVector(test.LocalPoint, ToLonLatMatrix, OriginPoint.LonLatPoint, OriginPoint.LocalPoint);

经纬度转本地

第一个参数传入经纬度坐标；

第二个参数传入转本地坐标的二项式；

第三个参数传入本地坐标的控制原点；

第四个参数传入经纬度坐标控制原点

本地转经纬度

第一个参数传入本地坐标；

第二个参数传入转经纬度坐标的二项式；

第三个参数传入经纬度坐标控制原点；

第四个参数传入本地坐标的控制原点

二、扩展

1.产生误差的原因

地球是不规则的球体，将球体投影到平面上是不能正交投影的，必然出现变形导致位置的偏移，投影方式的不同就会产生不同的投影坐标系，比如高斯投影、墨卡托投影、UTM投影 等平面坐标系。
我们获取的也有可能是大地坐标系的经纬度坐标（比如 WGS_84、西安80、GCJ-02），大地坐标系是抽象的空间坐标系，由于参考的椭球不同，同样的经纬度在不同的大地坐标系下位置也是不一样的，而且差距很大。
如果我们是基于大地坐标系进行配准的，由于我们的场景是平面的，二大地坐标系的立体的，造成随着范围距离的变大，误差就会随之变大。

2.报NaN计算出错的原因

当配准点过多时，配准点的位置和出现错误，或者配准点的坐标系不一致，会导致二项式无法求出。

解决方法：

1. 减少配准点数量
2. 修改ChangeMatrixMgr下的ErrorValue参数
3. 检查配准点