研发三维GIS系统笔记/实现wgs84投影-001

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小编点评

**改造原因** 目前的工作内容是二维的，不支持 wgs84 瓦片数据以及高程数据。由于很多三维 GIS 都是采用 wgs84 投影，因此对于 wgs84 坐标系的数据，使用 Mercator 投影进行转换非常方便。 **对现有接口进行抽象** 为了向下兼容原有的引擎 (Mercator) 投影，需要抽象出一个新的接口，将 wgs84 投影的功能封装进来。 ** wgs84 投影类** ```cpp class CELLWgs842d : public CELLSpRef { // ... // 重写方法来处理 wgs84 投影 virtual real2 longLatToWorld(const real2& longLatx) override { // ... } virtual real2 worldToLongLat(const real2& world) override { // ... } }; ``` **改造调用了投影接口的代码** 主要集中在四叉树部分，根据输入的世界坐标创建瓦片，同时根据也是子节点以及其他后代节点裂分的根据。 **其他** * 创建四叉树根节点时，需要考虑 wgs84 投影的特殊情况。 * 为了保持兼容性，需要在抽象接口中处理所有与 wgs84 投影相关的逻辑。

正文

1. 工作内容，改造引擎，支持wgs84投影

　　改造原因：目前投影是墨卡托投影(与Google Map一致) 目前的GIS系统是二维的采用这个坐标系是没有问题的

　　但不支持wgs84瓦片数据以及高程数据，工作中很多数据是wgs84格式的，尤其很多三维GIS都是采用wgs84投影

wgs84 与mercator 从数据上看，就是跟节点是一个与两个的区别（长方形)

下图Mercator 投影(zhengfangxing)

2. 对现有接口进行抽象，目的是向下兼容原有的引擎(Mercator)投影

　　抽象类如下定义：

    class   CELLSpRef
    {
    public:

        /// <summary>
        /// 经纬度转化为世界坐标
        /// </summary>
        virtual real2   longLatToWorld(const real2& longLatx)   =   0;
        /// <summary>
        /// 世界坐标转化为经纬度
        /// </summary>
        virtual real2   worldToLongLat(const real2& world)   =   0;
        /// <summary>
        /// 给定经纬度返回对应的瓦片Id
        /// </summary>
        virtual int3    getKey(unsigned l,real rLong,real rLat)  =   0;
        
    };

3. wgs84投影类实现如下：

 1     class   CELLWgs842d :public CELLSpRef
 2     {
 3     public:
 4         /// <summary>
 5         /// 经纬度转化为世界坐标
 6         /// </summary>
 7         virtual real2   longLatToWorld(const real2& longLatx) override
 8         {
 9             real2   world;
10             world.x =   longLatx.x * WGS_84_RADIUS_EQUATOR;
11             world.y =   longLatx.y * WGS_84_RADIUS_EQUATOR;
12             return  world;
13         }
14 
15         /// <summary>
16         /// 世界坐标转化为经纬度
17         /// </summary>
18         virtual real2   worldToLongLat(const real2& world) override
19         {
20             real2   lonlat;
21             lonlat.x =   world.x  / WGS_84_RADIUS_EQUATOR;
22             lonlat.y =   world.y  / WGS_84_RADIUS_EQUATOR;
23             return  lonlat;
24         }
25 
26         /// <summary>
27         /// 给定经纬度返回对应的瓦片Id
28         /// </summary>
29         virtual int3    getKey(unsigned level, real rLong,real rLat) override
30         {
31             /// 当下版本还在实现中
32             return  int3(0,0,level);
33         }
34     };

4.　适配引擎代码

　　引擎中原来直接调用了Mercator投影，现在需要统一接口，在引擎类中增加一个获取投影接口的类

 1     class   CELLTerrainInterface
 2     {
 3     public:
 4         virtual ~CELLTerrainInterface()
 5         {}
 6         /// <summary>
 7         /// 创建纹理
 8         /// </summary>
 9         virtual uint    createTexture(const TileId& id) =   0;
10         /// <summary>
11         /// 释放纹理
12         /// </summary>
13         virtual void    request(CELLQuadTree* node)  =   0;
14 
15         /// <summary>
16         /// 释放纹理
17         /// </summary>
18         virtual void    cancelRequest(CELLQuadTree* node) = 0;
19 
20         /// <summary>
21         /// 释放纹理
22         /// </summary>
23         virtual void    releaseTexture(uint texId) = 0;
24 
25         /// <summary>
26         /// 获取统计信息
27         /// </summary>
28 
29         virtual Counts& getCounts() =   0;
30 
31         /// <summary>
32         /// 获取投影,具体使用什么类型的投影，由具体实现决定
33         /// </summary>
34         virtual CELLSpRef*  spRef() =   0;
35 
36 
37     };

5.　改造调用了投影接口的代码

　　主要集中在四叉树部分，四叉树根据输入的世界坐标创建瓦片，同时根据也是子节点以及其他后代节点裂分的根据。

6. 改造引擎根节点

　　墨卡托投影下，四叉树的根节点只有一个，现在有两个（wgs84投影）

　　代码如下：

 1 auto    root0 = new CELLQuadTree(     this
 2                                             , 0
 3                                             , real2(-PI * WGS_84_RADIUS_EQUATOR,    -HALF_PI * WGS_84_RADIUS_EQUATOR)
 4                                             , real2(0,                              +HALF_PI * WGS_84_RADIUS_EQUATOR)
 5                                             , 0
 6                                             , CELLQuadTree::CHILD_LT
 7                                             );
 8         auto    root1 = new CELLQuadTree(     this
 9                                             , 0
10                                             , real2(0,                              -HALF_PI * WGS_84_RADIUS_EQUATOR)
11                                             , real2(-PI * WGS_84_RADIUS_EQUATOR,    +HALF_PI * WGS_84_RADIUS_EQUATOR)
12                                             , 0
13                                             , CELLQuadTree::CHILD_LT
14                                         );
15 
16         _roots.push_back(root0);
17         _roots.push_back(root1);