Cesium中的常用坐标及转换

一、Cesium中的常用坐标介绍

1、WGS84经纬度坐标（longitude，latitude）

World Geodetic System 1984，是为GPS全球定位系统使用而建立的坐标系统。
坐标原点为本初子午线与赤道的交点。手机上的指南针显示的经纬度就是这个坐标系下的坐标，经度范围[-180，180]，纬度范围[-90，90]。

在Cesium中没有实际的对象来描述WGS84坐标，都是以弧度的方式来进行运用。也就是Cartographic类

2、WGS84弧度坐标（Cartographic）

new Cesium.Cartographic(longitude, latitude, height) 
//longitude弧度, latitude弧度, height米

3、笛卡尔空间直角坐标（Cartesian3）

笛卡尔空间坐标（世界坐标）的原点就是椭球的中心，我们在计算机上进行绘图时，不方便使用经纬度直接进行绘图，一般会将坐标系转换为笛卡尔坐标系，使用计算机图形学中的知识进行绘图。

new Cesium.Cartesian3(x, y, z)

4、平面坐标（Cartesian2）

平面坐标系也就是平面直角坐标系，是一个二维笛卡尔坐标系，与Cartesian3相比少了一个z的分量。Cartesian2经常用来描述屏幕坐标系，比如鼠标在电脑屏幕上的点击位置，返回的就是Cartesian2，返回了鼠标点击位置的xy像素点分量。

new Cesium.Cartesian2(x, y)

二、坐标转换

1、经纬度和弧度

经纬度转弧度：

var radians = Cesium.CesiumMath.toRadians（degrees）;

弧度转经纬度：

var degrees = Cesium.CesiumMath.toDegrees(radians)

2、WGS84经纬度或弧度转换为笛卡尔空间直角坐标

第一种方式：直接转换:

经纬度坐标生成
var cartesian3 = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(longitude, latitude, height) //高度height可不填写。
弧度坐标生成
var cartesian3 = Cesium.Cartesian3.fromRadians(longitude, latitude, height)

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); //lng经度, lat维度, alt米
var cartesian3 = ellipsoid.cartographicToCartesian(cartographic);

3、笛卡尔空间直角坐标转换为 WGS84经纬度或弧度

第一种方式：直接转换

var cartographic= Cesium.Cartographic.fromCartesian(cartesian3)
转换得到WGS84弧度坐标系后再使用经纬度和弧度的转换，进行转换到目标值

第二种方式：间接转换

var cartographic= Cesium.Ellipsoid.WGS84.cartesianToCartographic(cartesian3)

var ellipsoid = viewer.scene.globe.ellipsoid;
var cartographic = ellipsoid.cartesianToCartographic(cartesian3);

var lat = Cesium.Math.toDegrees(cartograhphic.latitude);
var lng = Cesium.Math.toDegrees(cartograhpinc.longitude);
var alt = cartographic.height;

4、屏幕坐标和世界坐标相互转换

平面坐标系转笛卡尔空间直角坐标系
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

  1. 屏幕坐标转 场景坐标，场景坐标是包含了地形、倾斜、模型的坐标。
  	var cartesian3= viewer.scene.pickPosition(Cartesian2)，

  2. 屏幕坐标转 地表坐标，地球表面的坐标，包含地形，不包括模型、倾斜摄影表面。
    var pick1= new Cesium.Cartesian2(0,0);
    var cartesian = viewer.scene.globe.pick(viewer.camera.getPickRay(pick1),viewer.scene);   

  3. 屏幕坐标转 椭球面坐标，椭球面坐标是参考椭球的坐标，不包含地形、模型、倾斜摄影表面。
  	var cartesian3= viewer.scene.camera.pickEllipsoid(Cartesian2)

笛卡尔空间直角坐标系转平面坐标系

var cartesian2 = Cesium.SceneTransforms.wgs84ToWindowCoordinates(scene, Cartesian3);
结果是Cartesian2对象，取出X,Y即为屏幕坐标。