从地球截头体确定可见区域答案

【问题标题】：Determining visible area from globe frustum从地球截头体确定可见区域
【发布时间】：2010-12-19 22:07:22
【问题描述】：

我正在使用地图应用程序 (worldwind) 并尝试确定当前显示的最小和最大纬度和经度。我可以访问截锥体，但我不确定如何解释地球可以改变其航向和/或音高的事实。对此问题的任何帮助将不胜感激。

谢谢，

杰夫

【问题讨论】：

【解决方案1】：

实际上，在这种情况下，Frustum 并不是最有用的东西。您需要做的是反转 ModelView-Project 转换。

如果您可以检索投影（平截头体）和模型视图矩阵，那么您可以反转它们。如果您从您的相机位置沿投影空间 投射一条光线，那么您可以使用这些反演在世界空间 中找到该光线。从那里，您可以将该射线与您的世界相交，以找到该射线击中地球的确切点。

对屏幕的四个角执行此操作，然后根据这些交叉点坐标计算您的 2D 边界框。

【讨论】：

谢谢，弗兰克。我会试一试并报告结果。
我已经开始研究这个 - 但是如果地球被缩小到不占据整个屏幕怎么办？那我该如何计算角点呢？
也通过中心位置发送一条射线。如果你的地球被缩小了这么多，那么边界框应该占据整个半球是不是合乎逻辑的？你的射线相交测试会告诉你它是否击中地球。
弗兰克，当地球顺时针/逆时针旋转时，它变得特别难看。然后可能会出现一个问题，即电线杆不在可视区域之外，但屏幕的角落不与地球相交。我仍然需要弄清楚如何处理这种情况。
我最终做的是以下。我测试屏幕的 4 个角点，如果有任何不与地球相交，我使用可见扇区边界。当某些角点实际上与地球相交而有些不与地球相交时，这可能会有点偏差，但在这些情况下我可以忍受这种不准确性。否则，我只取角点并从屏幕点计算它们的纬度。似乎工作。谢谢。

【解决方案2】：

您到底想计算什么？窗户或地球仪的拐角点。请记住，圆没有角（球体也没有）。你见过worldwind（WorldMapLayer）中的小地图工具吗？它将当前可见范围显示为小地图中的叠加层，这可以让您了解具体显示的内容。

很高兴看到世界之风的问题无处不在。我们在论坛上一定做得不够好。

【讨论】：

worldwind 论坛非常棒（我主要与 Pat Murris 交谈，他非常乐于助人）。我查看了小地图图层，而不是在当前位置显示 +，我想显示一个具有当前可见区域的矩形。我知道它会有一些失真，除非我非常仔细地放大（我计划这样做，几乎是在 2D 地图上）并且航向和俯仰会有问题，所以我试图弄清楚如何最好地处理这些.
它确实显示了一条曲线，不是吗？倾斜时看到曲线的形状会发生变化。这就是您要实现的目标。
尼克，我们可以把它移到 WW 论坛吗？或者你有我可以联系你的电子邮件吗？我不确定这个话题的进一步讨论是否真的适合堆栈溢出论坛。
谢谢。另请参阅我接受的答案和我刚刚发布的评论。这可能不是一个理想的解决方案，但它似乎对我的目的有效，但如果需要，我们可以在 WW 论坛中继续讨论。

【解决方案3】：

我之前提议的极端情况 (1) 使算法对你来说很困难（我从来没有从地球上缩小，但仍然不明白为什么你仍然不只使用半球case)，所以这里有另一种可行的方法。

将投影平截头体作为 3D 对象并将其与地球相交（作为 3D 对象）。有多种 CSG 算法可以为您提供联合、交集和差异。使用交叉点。这将产生与截头体相交的地球碎片的 3D 网格。该网格的范围是边界框的范围。（沿着截头体的长轴投影。）

这比我之前的建议效率低得多。 :-)

(1) 双关语完全是故意的。

【讨论】：

弗兰克。在这里再次感谢。我对您的其他答案发表了评论。仅在一些奇怪的情况下，当地球的俯仰和航向都被移动以致地球的一部分被剪裁时，半球的问题才出现。但我意识到，在那种情况下，无论如何我都无法得到一个准确的矩形，因为无论如何只有部分矩形会在全球范围内，而另一部分会在空白空间上（这可能完全没有意义，这太多了更容易用图片来说明）。