ue中的经纬高转xyz的问题

博客主要讨论了在Unreal Engine(UE)中进行地球仪坐标转换时遇到的问题。作者发现经纬度转换为地心坐标系时,X和Y坐标需要互换才能正确工作。代码示例展示了转换过程,其中涉及到了椭球体到UE坐标系的转换,特别指出在偏心率为0时,椭球体变为球体。解决方案是调整转换函数中的坐标位置。

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在ue中,做了个地球仪。发现经纬度转地心坐标系老是出问题。后来发现,是转ue时,x,y坐标要互换。
也对,因为在cesium for unreal中还有一系列ecef转ue的相关函数。

即下面的代码中,xy需要互换,在ue中才能正常使用。偏心率为0时椭球体退化为球体。
FVectorGetXYZFromLonlatHeight(double radius ,double lon, double lat, double height)
{
#if 0
double e2 = 0.00669438002290;
#endif
#if 1
double e2 = 0;
#endif
#if 1
//转换为弧度
double L = lon * PI / 180.0;//经度
double B = lat * PI / 180.0;//纬度
double h = height;
double fac1 = 1 - e2 * FGenericPlatformMath::Sin(B) * FGenericPlatformMath::Sin(B);
double N = radius / FGenericPlatformMath::Sqrt(fac1);
double X = (N + h) * FGenericPlatformMath::Cos(B) * FGenericPlatformMath::Cos(L);
double Y = (N + h) * FGenericPlatformMath::Cos(B) * FGenericPlatformMath::Sin(L);
double Z = (N * (1 - e2) + h) * FGenericPlatformMath::Sin(B);
FVector xyz = FVector(X, Y, Z);
return xyz;
#endif
}

<think>好的,我需要帮助用户将地理坐标(经纬度、高度)转换为Unreal Engine中的XYZ坐标。首先,用户提到了Matlab,可能他们希望使用Matlab进行转换,但最终应用在UE4中。 根据提供的引用,特别是引用[3],里面提到了经纬度xyz的转换公式:x=r*sin(lat)*cos(lon),y=r*sin(lat)*sin(lon),z=r*cos(lat)。这里需要注意的是,经纬度可能需要先转换为弧度,因为三角函数通常使用弧度。所以第一步应该是将角度转换为弧度,用π/180乘以度数。 另外,引用[3]还提到要确认经纬度是弧度还是角度,所以需要确保输入正确。用户的问题中可能没有说明,所以应该提醒他们检查数据格式,并进行必要的转换。 然后,高度如何处理?原来的公式中r可能代表地球半径加上高度。例如,r = R + altitude,其中R是地球的半径(比如6378137米)。这样,高度就被整合到r中,从而影响xyz坐标。需要明确这点,并在公式中体现。 接下来,UE4的坐标系可能有不同的轴向。通常,在3D引擎中,坐标系可能使用Y轴向前,Z轴向上,而地理坐标系通常是X向右,Y向前,Z向上。但UE4使用的是左手坐标系,Z轴向上,X轴向前,Y轴向右?或者可能有不同的配置。这里可能需要调整坐标轴的方向,例如交换X和Y,或者调整符号,以符合UE4的坐标系。用户需要根据UE4的具体坐标系调整转换后的xyz值。 此外,单位问题也很重要。地理坐标中的经纬度是角度,高度通常是米,而UE4中的单位可能是厘米或其他,需要转换单位。例如,如果UE4使用厘米,则需要将米转换为厘米,乘以100。 总结步骤: 1. 将经纬度从角度转换为弧度。 2. 计算r = 地球半径 + 高度(注意单位)。 3. 使用公式计算xyz坐标。 4. 调整坐标轴方向以匹配UE4的坐标系。 5. 转换单位(如米到厘米)。 需要验证这些步骤是否正确,特别是坐标轴的调整部分。可能需要查阅UE4的坐标系文档,确认XYZ的方向,比如是否X向右,Y向上,Z向前,或者其他组合。例如,如果UE4使用X向前,Y向右,Z向上,那么可能需要将计算出的x和y进行交换,或者调整符号。 例如,原公式中的x对应经度方向(东),y对应纬度方向(北),而UE4可能需要不同的轴向。假设UE4中X是东,Y是上,Z是北,那么可能需要调整坐标的分量。或者可能需要将经度对应的东方向映射到UE4的X轴,纬度对应的北方向映射到Z轴,高度映射到Y轴。这需要具体了解UE4的坐标系定义。 此外,用户可能需要考虑坐标系的原点。如果UE4场景有一个特定的原点(比如某个地理位置的坐标原点),则转换后的坐标需要相对于该原点进行偏移。例如,将地理坐标转换为局部坐标,减去原点的经纬度和高度,然后再进行转换。 可能还需要处理地球的曲率,但如果在较小的范围内,可以近似为平面坐标,使用局部切平面投影,如UTM等。不过用户的问题可能涉及大范围转换,所以需要考虑球面转换。 另外,引用[2]中提到了经纬度之间的距离计算,可能涉及到Haversine公式,但这里主要关注坐标转换,所以可能不需要用到那个。 总结:用户需要将经纬度高度转换为UE4XYZ,步骤包括单位转换、坐标轴调整、可能的原点偏移。需要将这些步骤用Matlab实现,并注意各个参数的准确性。</think>要将地理坐标(经纬度和高度)转换为Unreal Engine(UE4中的XYZ坐标,需结合球面坐标转换与UE4坐标系特性。以下是详细步骤: ### 1. **坐标转换公式** 地理坐标到笛卡尔坐标的转换公式为[^3]: $$x = (R + h) \cdot \cos(\text{lat}) \cdot \cos(\text{lon})$$ $$y = (R + h) \cdot \cos(\text{lat}) \cdot \sin(\text{lon})$$ $$z = (R + h) \cdot \sin(\text{lat})$$ 其中: - $R$ 为地球半径(默认$6378137$米,可调整), - $h$ 为高度(单位:米), - $\text{lat}$ 和 $\text{lon}$ 需转换为**弧度**(角度转弧度:$\text{rad} = \frac{\pi}{180} \cdot \text{deg}$)。 ### 2. **调整UE4坐标系** UE4使用**左手坐标系**,通常定义: - $X$ 轴:向右(东方向) - $Y$ 轴:向前(北方向) - $Z$ 轴:向上(高度方向) 因此需将计算结果映射为: - UE4的$X$ 对应原公式的$x$(东), - UE4的$Y$ 对应原公式的$z$(北,需从纬度计算), - UE4的$Z$ 对应高度$h$(直接赋值或通过公式调整)。 ### 3. **Matlab代码实现 ```matlab function [ue_x, ue_y, ue_z] = geo2ue(lat_deg, lon_deg, altitude) % 参数:纬度(角度)、经度(角度)、高度(米) R = 6378137; % 地球半径(米) % 角度转弧度 lat_rad = deg2rad(lat_deg); lon_rad = deg2rad(lon_deg); % 计算球面坐标 x = (R + altitude) * cos(lat_rad) * cos(lon_rad); y = (R + altitude) * cos(lat_rad) * sin(lon_rad); z = (R + altitude) * sin(lat_rad); % 映射到UE4坐标系(X右,Y前,Z上) ue_x = x; % 东 → X右 ue_y = z; % 北 → Y前(由纬度推导) ue_z = altitude; % 高度 → Z上(或使用z值,需根据场景调整) end ``` ### 4. **注意事项** - **原点偏移**:若场景有特定原点(如某地理坐标),需将计算结果减去原点对应的XYZ值。 - **单位转换**:UE4默认单位为厘米,若需匹配,需将米转换为厘米(乘以100)。 - **精度问题**:Matlab默认双精度可保留足够小数位,输出时建议使用`fprintf`或格式化字符串控制精度[^1]。
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