WorldWind源码剖析系列：经纬度格网类LatLongGrid

经纬度格网类LatLongGrid继承自可渲染对象类RenderableObject，是WorldWind中用来在星球外表绘制经纬度格网的封装类。其类图如下所示。



绘制经纬网格的主体函数为Render()，其内部主要调用以下函数完成绘制：

ComputeGridValues()//计算格网值

RenderTropicLine()//绘制回归线

计算格网值ComputeGridValues()内部通过相机的真实视场角drawArgs.WorldCamera.TrueViewRange.Radians来指定经纬网格的纬度分割间隔为1、2、5、10四类，然后指定经度分割间隔等于纬度间隔。接下来，判断当前相机的视景体是否包含南北极点，如果包含，则将指定经度分割间隔等于10度，从而使极点部分的经纬网格分割间隔比较大，而不用绘制的非常密集。接着，计算相机可视场景的最大/小可见经度值，最大/小可见纬度值，均取整型。且当经度分割间隔等于10度时，最小可见经度等于-180度，最大可见经度等于180度。接着，计算沿经度方向分割时每一行分割点数，沿纬度方向分割时每一列分割点数，均比分割出来的单元格行数、列数大1，这和我先前一篇博客文章《基于DirectX的半球形天空类的C++和C#实现》中的做法是一样的，这样做都是为了使球体首尾互相衔接。然后求出经度点数（行向）和纬度点数（列向）之间的较大值，然后利用该值来申请星球体划分时所需要的存储的三维坐标点空间：

if (lineVertices == null || vertexPointCount > lineVertices.Length)

　　lineVertices = new CustomVertex.PositionColored[Math.Max(LatitudePointCount, LongitudePointCount)];

接着，设置星球的经纬网格所在的球体半径为为构造该类对象时传入的星球对象World所携带的半径值。 接下来要判断当前相机的高度是否小于0.1*WorldRadius；如果是则不开启Zbuffer深度测试。如果否则开启Zbuffer深度测试，且设置1.01* WorldRadius和(WorldRadius + 0.015f * drawArgs.WorldCamera.Altitude)两个值之间的较大者，最终为星球的经纬网格所在的球体半径。

接下来，就按照DirectX 3D的固定图形渲染管线设置是否开启Zbuffer深度测试、设置纹理阶段颜色操作ColorOperation、设置顶点格式VertexFormat、设置世界变换矩阵drawArgs.device.Transform.World、设置关闭渲染状态光照效果drawArgs.device.RenderState.Lighting。经纬网格每一个交点都是通过将格网点的球面坐标转换为笛卡尔控件直角坐标得到的，通过下面的公式将网格定点的球面坐标转换为空间直角坐标来获得逼近的半球面格网剖分模型。



其中，其中B和L分别为球体的经度和纬度，取值范围为：-PI/2≤B≤PI/2，-PI≤L≤PI，R为设定的球体半径。可以使用、、、坐标来生成所需要的球面格网。根据不同的精度要求，可对纬向和经向剖分间隔设置不同的值。

纹理坐标可以首先根据纬向和经向剖分间隔分别计算出纬向和经向剖分网格点数，然后根据当前球面坐标计算出格网点所在的纬向和经向网格行列号，最后根据下面公式计算出云彩贴图的纹理坐标。其中，先将当前行号和列号强制取浮点型是为了保证除法运算按浮点型运算，使最终结果落在[0.0,1.0]之间。详细代码请参照我先前的一篇博客文章《基于DirectX的半球形天空类的C++和C#实现》。



最后，通过两个双重循环依次绘制经度格网线、经度值标签、纬度格网线、纬度值标签。绘制经纬格网时指定的图元类型为线条带PrimitiveType.LineStrip，分别是沿经线方向和纬线方向绘制。详细实现代码请参见PluginSDK工程下面的LatLongGrid.cs文件。

注意：（1）经度是由经度线和经度标签构成。（2）纬度是由纬度线和纬度标签构成。