2.2椭球体基础

球是x,y,z轴的长度都相等；

椭球是x,y,z不一定相等。
如果椭球是两长一短，且两长相同，则为扁球体。短/长越小，则越扁。

月球可以认为是球体，火卫一奇形怪状。

地球wgs84椭球体属于扁球体。长半轴是赤道，短半轴是极点半径。

 

程序中处理地球形状的方法最好是采用椭球体基类，同时采用用户自定义半径。这样适应各种椭球体。

这个_oneOverRadiiSquared是用来计算大地表面法线的。具体方法如下：

在glsl上也可以计算大地表面法线

那什么是大地表面法线？

地球有两个法线，一个是地心法线，一个是大地表面法线。。

地心法线是地心到地面一点的向量；大地表面法线是该点与椭球体相切平面的法线。

可以认为是全局法线和局部法线的关系

一般，用大地表面法线，因为这是真实法线，计算经纬高所用。高度是对于局部来说的，抬头看看这个小鸟距离我有多高。

 

如果我站在一个大圆球上，一脚向下垂直踩下去，可以沿着地心法线，也是沿着大地表面法线。

然而，目前是踩在一个大鸭蛋上，一脚踩下去，将会沿着大地表面法线踩下去；而踩不到地心上，也就不在地心法线上。

 

所以，很明显，椭球体越扁，大地表面法线越偏离地心法线。

 

那么，计算高度时，为啥要用大地表面法线，而不是地心法线呢？

因为对于较高的物体，比如太空设备，沿着地心法线测量会产生较大误差。这个误差与地心法线和大地法线之间的角差别相关，角差别越大，误差越大；

那这个角差别是哪两个角的差别呢？

是纬度差别；也就是大地纬度和地心纬度的差别。

地心纬度和大地纬度如何计算呢？

地心纬度是指赤道平面和指定点地心法线的夹角。

大地纬度（地理纬度）是指赤道平面（例如，wgs84坐标系中xy平面）与该点大地表面法线的夹角。

 

而大地法线和地心法线之间角差别大约在纬度45度左右。

调试下，看看扁率对大地法线和地心法线偏离的影响。

球体时，两者重合

短轴减小时，

 

 

调试下

各种状态跳过，后续章节学习时再深入。

shader这一块后面再看

接下来是正式绘制

其它暂时不涉及到的，不进行跟踪了。