Cesium常见设置视角所用到函数

 1.左键拾取经纬度坐标

const handler = new Cesium.ScreenSpaceEventHandler(viewer.canvas)
      // 监听鼠标点击事件
      handler.setInputAction(function (click) {
        // 使用pick函数获取点击位置的实际位置
        var cartesian = viewer.scene.pickPosition(click.position);
        if (Cesium.defined(cartesian)) {
          // 将笛卡尔坐标转换为经纬度坐标
          var cartographic = Cesium.Cartographic.fromCartesian(cartesian);
          var longitudeString = Cesium.Math.toDegrees(cartographic.longitude).toFixed(6);
          var latitudeString = Cesium.Math.toDegrees(cartographic.latitude).toFixed(6);
          var heightString = cartographic.height.toFixed(2);
          console.log('经度：' + longitudeString + '，纬度：' + latitudeString + '，高度：' + heightString)
        }
        // 使用Scene.pick来获取3D Tiles的实际高度
        var pickedObject = viewer.scene.pick(click.position);
        if (Cesium.defined(pickedObject)) {
          // 获取到3D Tiles的高度
          const cartographic = Cesium.Cartographic.fromCartesian(cartesian);
          const height = cartographic.height;
          const lon=Cesium.Math.toDegrees(cartographic.longitude).toFixed(6);
          const lat =Cesium.Math.toDegrees(cartographic.latitude).toFixed(6);
          console.log('点击位置的经度是: ' + lon);
          console.log('点击位置的纬度是: ' + lat);
          console.log('点击位置的高度是: ' + height);
        }
      }, Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_CLICK)

2.获取当前视角heading\pitch\roll 

function getPostion() {
        const camera = viewer.scene.camera
        const cartographic = Cesium.Cartographic.fromCartesian(camera.position)
        const x = Cesium.Math.toDegrees(cartographic.longitude)
        const y = Cesium.Math.toDegrees(cartographic.latitude)
        const z = cartographic.height
        let pt = Cesium.Cartographic.fromDegrees(x, y, z);
        let ellipsoid = viewer.scene.globe.ellipsoid;
        let cartesian3 = ellipsoid.cartographicToCartesian(pt);
        let objinfo = {
            "经度": x,
            "维度": y,
            "高度": z,
            "x": cartesian3.x,
            "y": cartesian3.y,
            "z": cartesian3.z,
            "heading": camera.heading,
            "pitch": camera.pitch,
            "roll": camera.roll
        }
        console.log(objinfo)
    }

3.设置视角至指定位置(相机)

• setView方法：用于设置相机的位置、朝向和视角。可以一次性设置相机的目标位置（destination）和朝向（orientation）
• flyTo方法：与setView类似，但它是平滑地飞到指定位置，可以设置飞行时间（duration）和完成后的回调函数。
• lookAt方法：使相机对准指定的位置或实体，但不改变相机的当前高度。它也可以接受一个orientation参数来设置相机的朝向。
• zoomTo()方法的基本形式接受一个目标参数（如实体、数据源等）和一个可选的HeadingPitchRange对象，用于指定相机的姿态。目标参数可以是Entity、Entity[]（实体数组）、EntityCollection或DataSource等。

//flyto()
viewer.camera.flyTo({  
    destination: position,  
    orientation: {  
        heading: Cesium.Math.toRadians(0.0), // 正北  
        pitch: Cesium.Math.toRadians(-10.0), // 稍微向下倾斜以更好地观察地面  
        roll: 0.0  
    },  
    duration: 5000  
});

//zoomtTo()
 
var headingPitchRange = new Cesium.HeadingPitchRange(heading, pitch, range);  
viewer.zoomTo(entity, headingPitchRange);

//setViewer()
viewer.camera.setView({  
    destination: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(lon, lat, height), // 相机目标位置  
    orientation: { // 相机朝向  
        heading: Cesium.Math.toRadians(heading), // 偏航角  
        pitch: Cesium.Math.toRadians(pitch), // 俯仰角  
        roll: Cesium.Math.toRadians(roll) // 翻滚角  
    }  
});
//lookAt()
var target = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(lon, lat, height);  
viewer.camera.lookAt(target, new Cesium.HeadingPitchRange(heading, pitch, range));

3.设置视角至指定位置(实体)

• 如果你正在添加一个实体（如模型、点、线等）到Cesium中，并且想要设置它的方向（即视角），你可以通过设置该实体的orientation属性来实现。这通常涉及到使用四元数（Quaternion）来表示旋转，但Cesium也提供了HeadingPitchRoll类来简化这个过程。

//orientation属性
var position = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(lon, lat, height);  
var entity = viewer.entities.add({  
    position: position,  
    model: {  
        uri: 'path/to/model.gltf',  
        scale: 1.0  
    },  
    orientation: Cesium.Transforms.headingPitchRollQuaternion(position, new Cesium.HeadingPitchRoll(heading, pitch, roll))  
});

Cesium中的四元数（Quaternion）是一种用于表示三维空间中旋转的数学工具，它由四个分量组成，通常表示为(w, x, y, z)，其中w是实部，x、y、z是虚部。在Cesium中，四元数主要用于描述物体的旋转和姿态，具有精确、高效和稳定的特点。以下是对Cesium中四元数的详细解释：

一、四元数的基本概念

• 组成：四元数由一个实部和三个虚部组成，表示为(w, x, y, z)。
• 旋转表示：在Cesium中，四元数常用于表示物体的旋转。通过四元数，可以精确地描述物体在三维空间中的旋转，且相比欧拉角，四元数没有万向锁问题，能够避免由于旋转顺序引起的计算错误。

二、四元数的应用

1. 旋转表示：
   • 在Cesium中，通过四元数可以精确地描述物体在三维空间中的旋转方向和角度。
   • 使用Transforms.headingPitchRollQuaternion(position, hpr)等方法，可以根据物体的位置(position)和欧拉角(hpr，包括航向heading、俯仰pitch、横滚roll)来计算朝向四元数。
2. 插值计算：
   • 四元数可以用于实现旋转的平滑插值计算。通过对两个四元数进行插值运算，可以实现物体在旋转过程中的平滑过渡，提升视觉效果和用户体验。
3. 姿态控制：
   • 在飞行器模拟、虚拟现实和游戏开发等领域，四元数常用于控制物体的姿态。通过调整四元数的参数，可以精确地控制物体的旋转和姿态，使其符合预期的运动轨迹和角度变化。
4. 坐标变换：
   • 在Cesium中，四元数也常用于实现坐标系之间的变换。通过四元数的乘法运算，可以方便地实现不同坐标系之间的旋转变换，从而实现物体在不同坐标系下的准确定位和旋转。

三、四元数的计算与转换

• 从欧拉角到四元数：可以使用Cesium提供的Transforms.headingPitchRollQuaternion等方法，根据物体的欧拉角和位置来计算朝向四元数。
• 从四元数到欧拉角：虽然Cesium直接提供了从欧拉角到四元数的转换方法，但从四元数反推欧拉角可能需要手动计算或使用特定的函数库。
• 四元数的乘法和归一化：在进行四元数运算时，需要注意四元数的乘法和归一化操作，以确保旋转的正确性和稳定性。

四、结论

Cesium中的四元数作为一种用于描述旋转的数学工具，具有广泛的应用价值。掌握四元数在Cesium中的应用，对于开发基于Cesium的三维应用具有重要意义。通过合理使用四元数，可以精确地描述和控制物体的旋转、姿态和坐标变换，提升三维场景中物体运动的真实感和视觉效果。