cesium 学习(七) HeadingPitchRoll

一、前言

　　对于模型旋转变换、相机视角变换以及方向变换的处理操作，也就是改变heading、pitch、roll这三个的值。这三个值代表什么意思呢？接下来就专门介绍一下Cesium的HeadingPitchRoll。

二、HeadingPitchRoll

　　HeadingPitchRoll其实也就是欧拉（Euler）角：

　　机体坐标系与地面坐标系的关系是三个Euler角：yaw，pitch，roll，反应了飞机相对地面的姿态。也就是说Yaw对应的是Heading。（个人认为Cesium用作Heading来表示是非常好的，Heading头朝向，更形象理解这个角）

2.1 Heading值

　　偏航角ψ（Heading）的值，是控制机体头的朝向位置，这个角的改变，也就是左右方向的改变。

2.2 Pitch值

　　俯仰角的值，从上图来看是控制机体上下方向的改变，值为正是顺时针旋转；为负则相反。当然，这个是根据坐标轴来旋转的，要是进行了翻滚就不一定是上下旋转了；如果还将头朝向的方向看作前方，其实还是可以看作上下旋转的。

2.3 Roll值

　　翻滚角，想象一下侧空翻，你就是那个侧空翻的人，假如你的头始终朝着前方看，然后进行侧空翻，翻滚完成也就是旋转了360度。

三、HeadingPitchRange

　　从HeadingPitchRange的名字就可以看出和HeadingPitchRoll是类似的，没错他们的Headiing值、Pitch值所代表的意思是一样的，不一样的就是Range值。

3.1 Range值

　　Range值所代表的是一个半径值，在cesium(五)那篇文章的加载动画模型已经用过了，如下：

　　其实也就是锁定了相机距离目标的距离，这个在视角跟随中常用，跟随的时候这个半径值也是可变的。

四、模型旋转变换

　　介绍了基础知识，然后可以应用一下，做了一个简单页面，控制模型的三个方向的旋转。

　　核心代码如下：

 1 this.updateRotation = function (options) {
 2     if (!Cesium.defined(model)) return;
 3     var options = options ? options : {};
 4     //三轴旋转
 5     var xAxis = options.xAxis ? angletoradian(options.xAxis) : 0;
 6     var yAxis = options.yAxis ? angletoradian(options.yAxis) : 0;
 7     var zAxis = options.zAxis ? angletoradian(options.zAxis) : 0;
 8 
 9     hpRoll.heading = zAxis;
10     hpRoll.roll = xAxis;
11     hpRoll.pitch = yAxis;
12     model.rotation = hpRoll;
13     postionVector = Cesium.Cartesian3.multiplyByScalar(Cesium.Cartesian3.UNIT_X, 0, new Cesium.Cartesian3());
14     position = Cesium.Matrix4.multiplyByPoint(model.modelMatrix, postionVector, position);
15     Cesium.Transforms.headingPitchRollToFixedFrame(position, hpRoll, Cesium.Ellipsoid.WGS84, fixedFrameTransform, model.modelMatrix);
16 };

　　效果图：

五、总结

　　虽然没有将HeadingPitchRoll的例子放上来，但其实使用时不难的。

　　在空间变化中特别是三维空间，欧拉角的应用是非常广泛的，这里只是使用了Cesium.Transforms.headingPitchRollToFixedFrame来实现模型的旋转变换，其实还有位置移动、缩放比例等的变换，还可以增加颜色的改变，这里就不再多说了，慢慢来。