Cesium系列(7)--方位角测量

Cesium方位角测量(仿火星科技)

接着之前的通用工具介绍来讲，今天主要介绍方位角测量。仿照火星科技的例子实现，可以连续测量。先上图：

原理

首先明白什么是方位角，百度百科介绍：

方位角，又称地平经度(Azimuth angle，缩写为Az)，是在平面上量度物体之间的角度差的方法之一。是从某点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。

从定义中得到几个关键信息：

两个点，起点和目标点
两点间顺时针的水平夹角

根据上面的信息，想到的方法就是，根据起点建立一个 x东方向，y为北方向的局部坐标系(或者y为东，x为北)，计算出目标点在这个坐标系的局部坐标值，然后利用三角函数 arctan计算出夹角(图中角A的值)。

Cesium 中提供了建立局部坐标系的方法

以x为北，y东的局部坐标系
以y为北，x东的局部坐标系

实现

核心代码如下：

/**
 * 计算两个点的方位角度
 * @param lng_a
 * @param lat_a
 * @param lng_b
 * @param lat_b
 * @return {number}
 */
courseAngle(lng_a, lat_a, lng_b, lat_b) {
    
    //以a点为原点建立局部坐标系（东方向为y轴,北方向为x轴,垂直于地面为z轴），得到一个局部坐标到世界坐标转换的变换矩阵
    // const localToWorld_Matrix = Cesium.Transforms.northEastDownToFixedFrame(
    //     new Cesium.Cartesian3.fromDegrees(lng_a, lat_a)
    // );
    
    //以a点为原点建立局部坐标系（东方向为x轴,北方向为y轴,垂直于地面为z轴），得到一个局部坐标到世界坐标转换的变换矩阵
    const localToWorld_Matrix = Cesium.Transforms.eastNorthUpToFixedFrame(
        new Cesium.Cartesian3.fromDegrees(lng_a, lat_a)
    );
    //求世界坐标到局部坐标的变换矩阵
    const worldToLocal_Matrix = Cesium.Matrix4.inverse(
        localToWorld_Matrix,
        new Cesium.Matrix4()
    );
    //a点在局部坐标的位置，其实就是局部坐标原点
    const localPosition_A = Cesium.Matrix4.multiplyByPoint(
        worldToLocal_Matrix,
        new Cesium.Cartesian3.fromDegrees(lng_a, lat_a),
        new Cesium.Cartesian3()
    );
    //B点在以A点为原点的局部的坐标位置
    const localPosition_B = Cesium.Matrix4.multiplyByPoint(
        worldToLocal_Matrix,
        new Cesium.Cartesian3.fromDegrees(lng_b, lat_b),
        new Cesium.Cartesian3()
    );
    
    //弧度
    // const angle = Math.atan2(
    //     localPosition_B.y - localPosition_A.y,
    //     localPosition_B.x - localPosition_A.x
    // );
    //弧度
    const angle = Math.atan2(
        localPosition_B.x - localPosition_A.x,
        localPosition_B.y - localPosition_A.y
    );
    //角度
    let theta = angle * (180 / Math.PI);
    if (theta < 0) {
        theta = theta + 360;
    }
    return theta;
}