使用地理坐标代替笛卡尔在 Argon 和 A-Frame 中绘制
Using Geo-coordintes Instead of Cartesian to Draw in Argon and A-Frame
我想用 Argon 和 A-Frame 创建一个 GPS drawing 程序，它根据人的动作画线。
线可以在 A-Frame 中绘制，例如 meshline component 使用笛卡尔点：
<a-entity meshline="lineWidth: 20; path: -2 -1 0, 0 -2 0</a-entity>
如果我要使用 GPS 设备执行此操作，我会采用 GPS 坐标并将它们直接映射到 Google 地图之类的东西。 Argon 是否具有任何类似的功能，以便我可以像这样直接使用 GPS 坐标作为路径：
<a-entity meshline="lineWidth: 20; path: 37.32299 -122.04185 0, 37.32298 -122.03224</a-entity>
因为可以为参考帧指定一个 LLA 点，我想这样做的一种方法是将中心 LLA 点设想为“0, 0, 0”，然后使用一个函数来映射 LLA 域到笛卡尔范围。
但是，最好直接使用地理坐标。这在氩气中可能吗？
要理解答案，您需要先了解 Argon 使用的各种参考系。
首先，Argon 使用 cesiumjs.org 的地理空间数学库和 Entity 的，因此 Argon 中的所有 "locations" 都必须以地理空间方式表达或与地理空间实体相关。它们植根于地球的中心，Cesium 称之为 FIXED 坐标，但也称为 ECEF 或 ECF 坐标。在那个系统中，坐标以米为单位，up/down 穿过两极，east/west 穿过子午线（我相信）。地球表面的任何一点都用相当大的数字表示。
这个坐标系很好，因为我们可以用它精确地表示地球上或附近的任何东西。 Cesium还支持INERTIAL坐标系，用于表示近地轨道天体，可以在两个坐标系之间进行转换。
但是，由于以下几个原因，在做 AR 时不方便：
用于表示观察者及其附近物体位置的数字非常大，即使它们非常接近，也会导致数学精度问题，尤其是在 3D 图形系统中。
当我们思考我们周围的世界时，我们 "think about" 的坐标有地面 "flat" 和 "up" 指向......好吧，向上。因此，在 3D 图形中，位于另一个对象上方的对象通常具有相同的 X 和 Z 值，但具有更大的 Y 值。在 ECEF 坐标中，所有数字都会发生变化，因为我们认为的 "up" 实际上是一个从地球中心穿过我们的矢量，如果我们在北方（或南方，取决于您的 +/-) 极点。您可能想要使用的大多数 3D 图形库（例如物理库）假设一个世界，其中地面是一个平面（通常是 XZ 平面）并且 Y 向上（一些航空和其他工程应用程序使用 Z 作为向上并以XY为地面，但问题是一样的）。
与许多地理空间 AR 系统一样，Argon 通过创建供图形和应用程序使用的本地坐标系来解决这个问题。真的有三个选项：
选择一些任意（但固定）的地方作为原点。一些专为在一个地方工作而构建的系统对此进行了硬编码。其他人让应用程序设置它。我们不这样做是因为它会鼓励应用程序走捷径，只在一个地方工作（我们过去已经看到过这种情况）。
将本地设置为相机。这样做的好处是数学最"accurate" 因为所有的点都是相对于相机表达的。但是，这会导致两个问题。首先，在 AR 应用程序中，相机往往会连续移动（即使只是由于传感器噪音）。其次，许多图书馆（同样，像物理图书馆）假设系统的起源是稳定的并且在地球上，camera/user 穿过它。这些问题是可以解决的，但对于应用程序开发人员来说，处理起来很乏味。
将局部坐标的原点设置为用户附近的任意位置，如果用户远离它，则自动重新居中。这样做的好处是程序不必做很多事情来处理它，并且它与 3D 图形库很好地结合在一起。缺点是局部坐标是任意的，每次程序可能都不一样运行。但是，应用程序开发人员可能需要注意原点何时重新居中。
Argon 使用 open 3. 当应用程序启动时，我们在用户位置创建一个新的局部坐标系，在与地球相切的平面上。如果用户远离该位置，我们会更新原点并向应用程序发出事件（目前，如果您距离原点 5 公里，我们会重新定位）。在许多简单的应用程序中，只有少数帧或参考以地理空间坐标表示（其余应用程序数据表示相对于已知地理空间位置），从地理空间到本地的转换可以在每一帧完成，允许应用程序开发人员忽略重入问题。程序员可以自由使用 ENU（东北上）或 EUS（东上南）作为他们的坐标系；我们倾向于使用 EUS，因为它与大多数 3D 图形系统使用的类似（Y 向上，Z 指向南，X 指向东）。
我们选择这种方法的原因之一是我们过去发现，如果我们有可预测的本地坐标，应用程序开发人员会使用这些坐标存储数据，即使这不是一个好主意（你的数据现在绑定到一些相对任意的特定于应用程序的坐标系，现在只能在该位置工作）。
那么，现在回答你的问题。你的问题是你想在 AFrame 中使用地理空间（铯的坐标，氩使用）坐标。简短的回答是您不能直接使用它们，因为 AFrame 是在假设本地 3D 图形坐标系的情况下构建的。 argon-aframe 包通过允许您指定 referenceframe 将 a-entity 定位在 argon/cesium 地理空间位置的组件将 aframe 绑定到 argon，并为您处理所有内部转换。
我编写代码时的假设是，作者随后会使用本地 3D 图形坐标创建他们的内容，并将这些大块图形附加到位于 referenceframe 世界中的实体的。
为了使 AFrame 中的各个坐标与地理空间位置相对应，您需要自己进行管理，可能通过创建一个组件来为您完成，或者（如果数据在开始时已知）通过转换它在前面。
这就是我要做的。
假设您有一个地理空间坐标列表（表示为 LLA），我会将每个坐标转换为局部坐标（首先从 LLA 转换为 Cesium 的 FIXED ECEF 坐标并创建一个 Cesium 实体，然后调用 Argon 的 context.getEntityPose() 在那个实体上（这将 return 它是本地坐标）。我会在集合中选择一个地理空间位置（也许是第一个？）然后从每个位置中减去它的本地坐标，以便它们全部以相对于已知地理空间位置的局部坐标表示。
然后，我将创建一个附加到该唯一地理空间实体的参考框架的 AFrame 实体，并使用相对于它表示的局部坐标在其中创建图形内容。例如，假设地理空间位置是 LongLat = "-84.398881 33.778463" 并且您将这些点（本地坐标，相对于 LongLat）存储在 userPath 中，您可以这样做：
<ar-scene>
<ar-geopose id="GT" lla=" -84.398881 33.778463" userotation="false">
<a-entity meshline="lineWidth: 20; path: userPath; color: #E20049"></a-entity>
</ar-geopose>
</ar-scene>
我想用 Argon 和 A-Frame 创建一个 GPS drawing 程序，它根据人的动作画线。
线可以在 A-Frame 中绘制，例如 meshline component 使用笛卡尔点：
<a-entity meshline="lineWidth: 20; path: -2 -1 0, 0 -2 0</a-entity>
如果我要使用 GPS 设备执行此操作，我会采用 GPS 坐标并将它们直接映射到 Google 地图之类的东西。 Argon 是否具有任何类似的功能，以便我可以像这样直接使用 GPS 坐标作为路径：
<a-entity meshline="lineWidth: 20; path: 37.32299 -122.04185 0, 37.32298 -122.03224</a-entity>
因为可以为参考帧指定一个 LLA 点，我想这样做的一种方法是将中心 LLA 点设想为“0, 0, 0”，然后使用一个函数来映射 LLA 域到笛卡尔范围。
但是，最好直接使用地理坐标。这在氩气中可能吗？
要理解答案，您需要先了解 Argon 使用的各种参考系。
首先，Argon 使用 cesiumjs.org 的地理空间数学库和 Entity 的，因此 Argon 中的所有 "locations" 都必须以地理空间方式表达或与地理空间实体相关。它们植根于地球的中心，Cesium 称之为 FIXED 坐标，但也称为 ECEF 或 ECF 坐标。在那个系统中，坐标以米为单位，up/down 穿过两极，east/west 穿过子午线（我相信）。地球表面的任何一点都用相当大的数字表示。
这个坐标系很好，因为我们可以用它精确地表示地球上或附近的任何东西。 Cesium还支持INERTIAL坐标系，用于表示近地轨道天体，可以在两个坐标系之间进行转换。
但是，由于以下几个原因，在做 AR 时不方便：
用于表示观察者及其附近物体位置的数字非常大，即使它们非常接近，也会导致数学精度问题，尤其是在 3D 图形系统中。
当我们思考我们周围的世界时，我们 "think about" 的坐标有地面 "flat" 和 "up" 指向......好吧，向上。因此，在 3D 图形中，位于另一个对象上方的对象通常具有相同的 X 和 Z 值，但具有更大的 Y 值。在 ECEF 坐标中，所有数字都会发生变化，因为我们认为的 "up" 实际上是一个从地球中心穿过我们的矢量，如果我们在北方（或南方，取决于您的 +/-) 极点。您可能想要使用的大多数 3D 图形库（例如物理库）假设一个世界，其中地面是一个平面（通常是 XZ 平面）并且 Y 向上（一些航空和其他工程应用程序使用 Z 作为向上并以XY为地面，但问题是一样的）。
与许多地理空间 AR 系统一样，Argon 通过创建供图形和应用程序使用的本地坐标系来解决这个问题。真的有三个选项：
选择一些任意（但固定）的地方作为原点。一些专为在一个地方工作而构建的系统对此进行了硬编码。其他人让应用程序设置它。我们不这样做是因为它会鼓励应用程序走捷径，只在一个地方工作（我们过去已经看到过这种情况）。
将本地设置为相机。这样做的好处是数学最"accurate" 因为所有的点都是相对于相机表达的。但是，这会导致两个问题。首先，在 AR 应用程序中，相机往往会连续移动（即使只是由于传感器噪音）。其次，许多图书馆（同样，像物理图书馆）假设系统的起源是稳定的并且在地球上，camera/user 穿过它。这些问题是可以解决的，但对于应用程序开发人员来说，处理起来很乏味。
将局部坐标的原点设置为用户附近的任意位置，如果用户远离它，则自动重新居中。这样做的好处是程序不必做很多事情来处理它，并且它与 3D 图形库很好地结合在一起。缺点是局部坐标是任意的，每次程序可能都不一样运行。但是，应用程序开发人员可能需要注意原点何时重新居中。
Argon 使用 open 3. 当应用程序启动时，我们在用户位置创建一个新的局部坐标系，在与地球相切的平面上。如果用户远离该位置，我们会更新原点并向应用程序发出事件（目前，如果您距离原点 5 公里，我们会重新定位）。在许多简单的应用程序中，只有少数帧或参考以地理空间坐标表示（其余应用程序数据表示相对于已知地理空间位置），从地理空间到本地的转换可以在每一帧完成，允许应用程序开发人员忽略重入问题。程序员可以自由使用 ENU（东北上）或 EUS（东上南）作为他们的坐标系；我们倾向于使用 EUS，因为它与大多数 3D 图形系统使用的类似（Y 向上，Z 指向南，X 指向东）。
我们选择这种方法的原因之一是我们过去发现，如果我们有可预测的本地坐标，应用程序开发人员会使用这些坐标存储数据，即使这不是一个好主意（你的数据现在绑定到一些相对任意的特定于应用程序的坐标系，现在只能在该位置工作）。
那么，现在回答你的问题。你的问题是你想在 AFrame 中使用地理空间（铯的坐标，氩使用）坐标。简短的回答是您不能直接使用它们，因为 AFrame 是在假设本地 3D 图形坐标系的情况下构建的。 argon-aframe 包通过允许您指定 referenceframe 将 a-entity 定位在 argon/cesium 地理空间位置的组件将 aframe 绑定到 argon，并为您处理所有内部转换。
我编写代码时的假设是，作者随后会使用本地 3D 图形坐标创建他们的内容，并将这些大块图形附加到位于 referenceframe 世界中的实体的。
为了使 AFrame 中的各个坐标与地理空间位置相对应，您需要自己进行管理，可能通过创建一个组件来为您完成，或者（如果数据在开始时已知）通过转换它在前面。
这就是我要做的。
假设您有一个地理空间坐标列表（表示为 LLA），我会将每个坐标转换为局部坐标（首先从 LLA 转换为 Cesium 的 FIXED ECEF 坐标并创建一个 Cesium 实体，然后调用 Argon 的 context.getEntityPose() 在那个实体上（这将 return 它是本地坐标）。我会在集合中选择一个地理空间位置（也许是第一个？）然后从每个位置中减去它的本地坐标，以便它们全部以相对于已知地理空间位置的局部坐标表示。
然后，我将创建一个附加到该唯一地理空间实体的参考框架的 AFrame 实体，并使用相对于它表示的局部坐标在其中创建图形内容。例如，假设地理空间位置是 LongLat = "-84.398881 33.778463" 并且您将这些点（本地坐标，相对于 LongLat）存储在 userPath 中，您可以这样做：
<ar-scene>
<ar-geopose id="GT" lla=" -84.398881 33.778463" userotation="false">
<a-entity meshline="lineWidth: 20; path: userPath; color: #E20049"></a-entity>
</ar-geopose>
</ar-scene>