Cesium Transform(二十)

cesium是一个用于创建3D地球和空间场景的JavaScript库，它提供了一些用于坐标变换的类，统称为transform。transform类可以帮助我们在不同的参考系之间转换点或向量，例如从地球固定系到国际天文参考系，或者从WGS84坐标系到窗口坐标系。transform类还可以根据给定的位置和方向创建一个变换矩阵，例如从东北上到地球固定系，或者从局部坐标系到世界坐标系。
cesium中最常用的transform类有以下几个：
- Transforms.computeFixedToIcrfMatrix(date, result)：计算一个旋转矩阵，将一个点或向量从地球固定系（ITRF）变换到国际天文参考系（GCRF/ICRF）惯性系。
- Transforms.eastNorthUpToFixedFrame(origin, ellipsoid, result)：根据给定的原点和椭球体创建一个变换矩阵，将一个点或向量从东北上（ENU）局部坐标系变换到地球固定系。
- Transforms.localFrameToFixedFrameGenerator(firstAxis, secondAxis)：返回一个函数，该函数根据给定的位置和方向创建一个变换矩阵，将一个点或向量从局部坐标系变换到地球固定系。
- Transforms.headingPitchRollToFixedFrame(origin, headingPitchRoll, ellipsoid, fixedFrameTransform, result)：根据给定的原点、航偏俯角（HPR）和椭球体创建一个变换矩阵，将一个点或向量从HPR局部坐标系变换到地球固定系。
cesium还提供了一些用于在场景中转换位置的类：
- SceneTransforms.wgs84ToWindowCoordinates(scene, position, result)：将WGS84坐标系中的位置转换为窗口坐标系中的位置。这通常用于将HTML元素放置在场景中某个对象的相同屏幕位置。
- SceneTransforms.wgs84ToDrawingBufferCoordinates(scene, position, result)：将WGS84坐标系中的位置转换为绘图缓冲区坐标系中的位置。这通常用于在WebGL上下文中绘制与场景中某个对象对齐的图形。
除了上述类之外，cesium还有一些其他与模型、相机、投影等相关的transform类。可以在cesium文档中查看更多信息。
 
- Transforms.computeFixedToIcrfMatrix(date, result)：这个方法接受一个日期参数和一个可选的结果参数，返回一个3x3的旋转矩阵，将一个点或向量从地球固定系（ITRF）变换到国际天文参考系（GCRF/ICRF）惯性系。这个方法可以用于将地球上的位置转换为太阳系中的位置。例如，如果你想知道现在地球上某个点在太阳系中的位置，你可以这样做¹：

1. // Get the position of a point on Earth in ITRF coordinates
2. var cartographic = Cesium.Cartographic.fromDegrees(-75.59777, 40.03883);
3. var pointInFixed = Cesium.Cartesian3.fromRadians(cartographic.longitude, cartographic.latitude);
5. // Transform point to the ICRF axes
6. var now = Cesium.JulianDate.now();
7. var fixedToIcrf = Cesium.Transforms.computeFixedToIcrfMatrix(now);
8. var pointInInertial = new Cesium.Cartesian3();
9. Cesium.Matrix3.multiplyByVector(fixedToIcrf, pointInFixed, pointInInertial);

复制代码

 
- Transforms.eastNorthUpToFixedFrame(origin, ellipsoid, result)：这个方法接受一个原点参数、一个椭球体参数和一个可选的结果参数，返回一个4x4的变换矩阵，将一个点或向量从东北上（ENU）局部坐标系变换到地球固定系。这个方法可以用于创建以某个位置为中心的局部参考系。例如，如果你想在地图上添加一个以某个位置为中心的方向指示器，你可以这样做¹：

1. // Get the transform from local east-north-up at cartographic (0.0, 0.0) to Earth's fixed frame.
2. const center = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(0.0, 0.0);
3. const transform = Cesium.Transforms.eastNorthUpToFixedFrame(center);
5. // Create a primitive that uses this transform
6. const scene = viewer.scene;
7. const primitive = scene.primitives.add(new Cesium.Primitive({
8. geometryInstances: new Cesium.GeometryInstance({
9. geometry: new Cesium.SimplePolylineGeometry({
10. positions: [new Cesium.Cartesian3(0.0, 0.0, 0.0), new Cesium.Cartesian3(10000000.0, 0.0, 0.0)],
11. colors: [Cesium.Color.RED.withAlpha(1), Cesium.Color.RED.withAlpha(1)],
12. followSurface: false,
13. }),
14. modelMatrix: transform,
15. }),
16. appearance: new Cesium.PolylineColorAppearance(),
17. }));

复制代码

 
- Transforms.localFrameToFixedFrameGenerator(firstAxis, secondAxis)：这个方法接受两个轴参数（X、Y或Z），返回一个函数，该函数根据给定的位置和方向创建一个变换矩阵，将一个点或向量从局部坐标系变换到地球固定系。这个方法可以用于创建不同类型的局部参考系。例如，如果你想创建以北为第一轴、东为第二轴、上为第三轴（NEU）的局部参考系，你可以这样做：

1. // Create a local reference frame based on north-east-up axes at cartographic (11.34 degrees east longitude,
2. // 46 degrees north latitude).
3. const originCartographic = new Cesium.Cartographic(Cesium.Math.toRadians(11.34), Math.toRadians(46));
4. const originCartesian = viewer.scene.globe.

复制代码

 
- BoundingSphere.fromTransformation(transformation, result)：这个方法接受一个变换矩阵参数和一个可选的结果参数，返回一个紧密包围给定变换矩阵的包围球。这个方法可以用于计算变换后的几何体或模型的包围球。例如，如果你想计算一个模型在地球上某个位置旋转后的包围球，你可以这样做²：

1. // Load a model
2. var model = scene.primitives.add(Cesium.Model.fromGltf({
3. url : 'model.gltf',
4. }));
6. // Get the model's bounding sphere
7. var boundingSphere = model.boundingSphere;
9. // Create a transform matrix that rotates the model by 45 degrees around the z-axis at a certain position on Earth
10. var position = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-75.59777, 40.03883);
11. var heading = Cesium.Math.toRadians(45.0);
12. var pitch = 0;
13. var roll = 0;
14. var hpr = new Cesium.HeadingPitchRoll(heading, pitch, roll);
15. var orientation = Cesium.Transforms.headingPitchRollQuaternion(position, hpr);
16. var transform = Cesium.Matrix4.fromTranslationQuaternionRotationScale(position, orientation, new Cesium.Cartesian3(1.0, 1.0, 1.0));
18. // Compute the transformed bounding sphere
19. var transformedBoundingSphere = Cesium.BoundingSphere.fromTransformation(transform, boundingSphere);

复制代码

 
- TransformEditor(options)：这是一个工具类，用于编辑对象（如模型、实体、图元等）的变换（位置、方向、缩放）。它接受一个选项对象参数，该参数可以指定要编辑的对象、场景、容器元素等属性。这个工具类可以用于交互式地调整对象在场景中的显示效果。例如，如果你想在场景中添加一个模型，并使用TransformEditor来编辑它，你可以这样做³：

1. // Create a scene
2. const viewer = new Cesium.Viewer("cesiumContainer");
4. // Add a model to the scene
5. const modelEntity = viewer.entities.add({
6. name: "model",
7. position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-123.0744619, 44.0503706),
8. orientation: Cesium.Transforms.headingPitchRollQuaternion(
9. Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-123.0744619, 44.0503706),
10. new Cesium.HeadingPitchRoll(Cesium.Math.toRadians(135), 0, 0)
11. ),
12. model: {
13. uri: "model.gltf",
14. minimumPixelSize: 128,
15. maximumScale: 20000,
16. },
17. });
19. // Create a TransformEditor instance and pass in the entity to edit
20. const transformEditor = new Cesium.TransformEditor({
21. entity: modelEntity,
22. });

复制代码

 
- Model(modelOptions)：这是一个表示三维模型（如glTF格式）的类，它接受一个模型选项对象参数，该参数可以指定模型的URL、位置、方向、缩放等属性。它还有一些方法和属性来控制模型的动画、着色器、材质等效果。这个类可以用于在场景中渲染复杂和精细的三维物体。例如，如果你想在场景中添加一个飞机模型，并让它沿着一条路径飞行，你可以这样做⁴：

1. // Create a scene
2. const viewer = new Cesium.Viewer("cesiumContainer");
4. // Create a path for the airplane to follow
5. const start = Cesium.JulianDate.fromDate(new Date(2015, 2, 25));
6. const

复制代码

 
- Transforms.computeFixedToIcrfMatrix(date, result)：这个方法接受一个日期参数和一个可选的结果参数，返回一个从地球固定坐标系到国际天文参考系（ICRF）坐标系的变换矩阵。这个方法可以用于将地球上的位置转换为太阳系中的位置。例如，如果你想计算2020年1月1日午夜时刻，在纬度0度经度0度处的位置在太阳系中的坐标，你可以这样做¹：

1. // Create a date object
2. var date = new Cesium.JulianDate.fromDate(new Date(2020, 0, 1));
4. // Get the position on Earth in Cartesian coordinates
5. var positionOnEarth = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(0.0, 0.0);
7. // Get the transform matrix from Earth fixed frame to ICRF frame
8. var transform = Cesium.Transforms.computeFixedToIcrfMatrix(date);
10. // Apply the transform to get the position in ICRF frame
11. var positionInSpace = Cesium.Matrix3.multiplyByVector(transform, positionOnEarth);

复制代码

 
- Transforms.eastNorthUpToFixedFrame(origin, ellipsoid, result)：这个方法接受一个原点参数、一个可选的椭球参数和一个可选的结果参数，返回一个从东北上（ENU）局部坐标系到地球固定坐标系的变换矩阵。这个方法可以用于创建一个以给定点为原点、以东方为x轴、以北方为y轴、以垂直方向为z轴的局部参考系。例如，如果你想创建一个以纽约市为原点的局部参考系，并在其中添加一些图形元素，你可以这样做¹：

1. // Create a scene
2. const viewer = new Cesium.Viewer("cesiumContainer");
4. // Get the position of New York City in Cartesian coordinates
5. var origin = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-74.01881302800248, 40.69114333714821);
7. // Get the transform matrix from ENU frame to Earth fixed frame
8. var transform = Cesium.Transforms.eastNorthUpToFixedFrame(origin);
10. // Add a red sphere of radius 5 meters at the origin of the local frame
11. viewer.entities.add({
12. name: "Red sphere",
13. position: new Cesium.ConstantPositionProperty(origin),
14. ellipsoid: {
15. radii: new Cesium.Cartesian3(5.0, 5.0, 5.0),
16. material: Cesium.Color.RED,
17. },
18. });
20. // Add a blue box of dimensions 10 x 10 x 10 meters along the x-axis of the local frame
21. viewer.entities.add({
22. name: "Blue box",
23. position: new Cesium.ConstantPositionProperty(
24. Cesium.Matrix4.multiplyByPoint(transform, new Cesium.Cartesian3(10.0, 0.0, 0.0))
25. ),
26. box: {
27. dimensions: new Cesium.Cartesian3(10.0, 10.0,

复制代码

 



 
 



 
 
 
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！