相机、视锥与观察方式

相机不是一张可以拖动的地图中心点。它包含位置、观察方向、向上方向和视锥（frustum）。同一组气象面在俯视时可能整齐叠合，在低角度观察时却出现交叉与遮挡。相机因此既是导航工具，也是验证三维几何是否正确的工具。

本课需要区分方向、距离和屏幕位置。向量解释前两者，齐次坐标与投影解释三维位置怎样进入画面。

从站在哪里，到看向哪里

setView 立即设置视图；flyTo 用动画移动；lookAt 则适合围绕一个目标建立观察关系。它们解决不同交互需求。以下代码在目标附近建立观察角度，方位角（heading）与俯仰角（pitch）使用弧度，目标距离（range）使用米。角度描述方向，距离描述相机离目标多远，二者不能混用。

以下是接在第二课初始化之后的功能片段，沿用已经导入的 Cesium 命名空间和已创建的 viewer，省略容器与初始化代码。

const target = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(114, 22, 0);
viewer.camera.lookAt(
  target,
  new Cesium.HeadingPitchRange(
    Cesium.Math.toRadians(30),
    Cesium.Math.toRadians(-35),
    800000,
  ),
);
// 恢复世界参考系后，可继续常规全球导航。
viewer.camera.lookAtTransform(Cesium.Matrix4.IDENTITY);

lookAt 的 heading 从局部北方向向东增加；负 pitch 通常用于从上方向目标俯视。不要把模型姿态、相机姿态和屏幕旋转角混为一谈，它们可能使用不同的参考方向与约定。

视锥决定哪些位置有机会被画出

透视投影（perspective projection）下，近物大、远物小。近裁剪面（near clipping plane）之前和远裁剪面（far clipping plane）之后的对象都不在可见范围内。这两个平面连同侧面围成视锥，表示相机这一刻可能看到的空间。近远面之间的深度精度也不均匀，巨大的距离跨度会让表面相近的几何更难区分。Cesium 有针对大尺度地理场景的处理，但这不代表任意重叠表面都不会闪烁。

相机看不到对象时，除了检查经纬度，还应检查对象是否在相机后方、是否被地球遮挡、尺寸是否小到不足一个像素。单纯增加对象高度可能暂时使其可见，却掩盖坐标或相机错误。

相机实验台EXPERIMENT 03 · CESIUM 1.145.0

相机实验台

改变 heading、pitch 与距离，理解观察空间。

在浏览器本地运行 · 无需账号 · 鼠标拖动旋转，滚轮缩放

底图：Natural Earth II（公共领域）；其余几何和地形为教学合成。 数据说明

查看运行源码

此代码直接读取实际运行的实验模块。按 kind 分支定位当前实验，也可查看数据公式和 GLSL。

读取源码…

观察任务： 将“Pitch 俯仰”分别调到 −90° 和 −20°，比较俯视与斜视；再改变“Heading 方位”。保持“到目标的距离”不变，观察相机高度读数是否保持不变。

展开解释

到目标的距离不等于相机椭球高，俯仰变化时相机高度也会变化。俯视更适合比较地理分布，斜视更容易看到垂直结构。评估压力面、建筑和地形的相对位置时，应至少检查两种角度，避免单一视角隐藏穿插或偏移。

官方延伸：Camera 相机接口、1.145 Camera 源码。