java Sphere 墨卡托

原创

mob649e8163f390 2024-10-04 04:37:47 ©著作权

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在Java中实现“Sphere 墨卡托”投影

在计算机图形学中，墨卡托投影是一种常见的地图投影方式。它将地球表面（球面）投影到一个平面上。本教程将引导你通过几个步骤在Java中实现“Sphere 墨卡托投影”。以下是整个过程的大致步骤。

流程图表

步骤	描述	代码示例
1	设定常量	`java // 常量定义`
2	转换经纬度到平面坐标	`java // 投影计算`
3	绘制地图	`java // 绘图逻辑`
4	显示结果	`java // 显示窗口`

步骤详解

1. 设定常量

public class MercatorProjection {
    private static final double RADIUS = 6378137; // 地球半径（单位：米）
    private static final double ORIGIN_SHIFT = 2 * Math.PI * RADIUS / 2; // 原点位移
}

解释：在这里我们定义了地球半径和原点位移的常量。原点位移用于将经纬度转换为以原点为基准的平面坐标系。

2. 转换经纬度到平面坐标

public static double[] latLngToMercator(double lat, double lng) {
    double x = ORIGIN_SHIFT + RADIUS * Math.toRadians(lng); // 计算X坐标
    double y = ORIGIN_SHIFT - RADIUS * Math.log(Math.tan((Math.PI / 4) + (Math.toRadians(lat) / 2))); // 计算Y坐标
    return new double[]{x, y}; // 返回坐标
}

解释：

Math.toRadians(lng)：将经度从度转换为弧度。
Math.log() 和 Math.tan()：用于计算墨卡托投影的Y坐标。

3. 绘制地图

import javax.swing.*;
import java.awt.*;

public class MapPanel extends JPanel {
    protected void paintComponent(Graphics g) {
        super.paintComponent(g);
        // 这里绘制地图逻辑
        double[] point = latLngToMercator(30.0, 120.0); // 示例点：纬度30°，经度120°
        g.fillOval((int)point[0], (int)point[1], 5, 5); // 绘制点
    }
}

解释：使用JPanel类自定义绘图区域，通过Graphics对象在指定的坐标上绘制点。

4. 显示结果

public static void main(String[] args) {
    JFrame frame = new JFrame("墨卡托投影");
    frame.setSize(800, 600);
    frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
    frame.add(new MapPanel());
    frame.setVisible(true);
}

解释：创建一个窗口来展示绘制的地图，并将自定义的MapPanel添加到窗口中。

序列图

sequenceDiagram
    participant User
    participant Application
    participant MapPanel

    User->>Application: 输入经纬度
    Application->>MapPanel: 调用绘图
    MapPanel->>User: 显示结果

关系图

erDiagram
    Users {
        string name
        int id
    }
    Locations {
        float latitude
        float longitude
    }
    Users ||--o{ Locations : owns