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opendrive坐标系

發布時間：2023/12/31 编程问答 55 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 opendrive坐标系小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

OpenDRIVE使用三種類型的坐標系，如下圖所示：

若無另外說明，對局部坐標系的查找與定位將相對于參考線坐標系來進行。對參考線坐標系位置與方向的設定則相對于慣性坐標系來開展，具體方法為對原點、原點的航向角/偏航角、橫擺角/翻滾角和俯仰角的旋轉角度及它們之間的關系進行詳細說明。

根據ISO 8855慣性坐標系是右手坐標系，其軸的指向方向如下（見圖7）：

以下慣例適用于地理參考：

通過依次設置航向角/偏航角（heading）、俯仰角（pitch）和橫擺角/翻滾角（roll），元素（如物體、標志等）可被置于慣性坐標系中：

圖7展示了對應角的正軸與正方向。

x’/y’/(z’=z) 指的是以航向角/偏航角圍繞z軸旋轉x/y/z軸之后的坐標系。坐標系x’’/(y’’=y’)/z’’指的是以俯仰角圍繞y’軸旋轉x’/y’/z’軸之后的坐標系。最后，坐標系(x’’’=x’’)/y’’’/z’’’在用橫擺角/翻滾角旋轉x’’/y’’/z’’后獲得。

參考線坐標系同樣也是右手坐標系，應用于道路參考線。s方向跟隨著參考線的切線方向。這里需要說明的是：參考線總是被放置在由慣性坐標系定義的x/y平面里。t方向與s方向成正交。在定義完垂直于x軸和y軸、朝上的h方向后，整個右手坐標系才算完成。被定義的自由度如下：

s ：坐標沿參考線，以[m]為單位，由道路參考線的起點開始測量，在xy平面中計算（也就是說，這里不考慮道路的高程剖面）；
t ：側面，在慣性x/y平面里正向向左；
h ：在右手坐標系中垂直于st平面；

與慣性系相似，s’/t’/h’ 與s’’’/t’’’/h’’’指的是圍繞航向角/偏航角和橫擺角/翻滾角旋轉后得到的坐標系。如圖11所示，通過提供原點坐標以及相對于慣性坐標系原點的方向（航向角/偏航角），參考線坐標系可（can）被置于慣性空間中。

超高程導致參考線內產生橫擺角/翻滾角。

俯仰角在s/t/h軸坐標系中不可能出現，參考線的高程如下圖所示。高程對s的長度不產生影響。

根據ISO 8855局部坐標系是右手坐標系，其軸的指向方向如下。以下內容適用于非旋轉坐標系：

u ：向前匹配 s
v ：向左匹配 t
z ：向上匹配 h

可通過依次設置航向角/偏航角、俯仰角和橫擺角/翻滾角，將元素（例如物體）置于局部坐標系中：

在局部坐標系中，以下角度得到定義：

圖14展示了對應角的正軸與正方向。局部坐標系只能（can）通過以下方法被置于參考線空間中：如圖16所示，在參考線坐標系中提供局部坐標系的原點和相對于參考線坐標系、局部系原點的方向（航向角/偏航角）。

慣性坐標系、參考線坐標系和局部坐標系將在OpenDRIVE中同時被使用。圖17中的示例描述了三個坐標系相對于彼此的位置與方向設定。

空間參考系的標準化由歐洲石油調查組織(EPSG)執行，該參考系由用于描述大地基準的參數來定義。大地基準是相對于地球的橢圓模型的位置合集所作的坐標參考系。

通過使用基于PROJ（一種用于兩個坐標系之間數據交換的格式）的投影字符串來完成對大地基準的描述。該數據應標為CDATA，因為其可能包含會干預元素屬性XML語義的字符。

在OpenDRIVE中，關于數據集的地理參考信息在<header>元素的<geoReference>元素中得以呈現。Proj字符串（如以下XML示例中所示）包含了所有定義已使用的空間參考系的參數：

關于proj字符串的細節信息，參見?https://proj.org/usage/projections.html

投影的定義不能（shall）多于一個。若定義缺失，那么則假定為局部笛卡爾坐標系。

這里強烈建議使用proj字符串的官方參數組（使用該鏈接查詢字符串： https://epsg.io/ ）。參數不應（should）被改變。一些空間參考系如UTM具有隱東及北偽偏移，這里使用+x_0與+y_0參數對它們進行定義。

若想應用偏移，請使用<offset>元素，而不是改變所有參數值。

XML示例:

規則：

<offset> 應使OpenDRIVE 的x和y坐標大致集中在(0;0)周圍。在x和y坐標過大的情況下，由于IEEE 754雙精度浮點數的精確度有限，在內部使用浮點坐標的應用可能無法對它們進行精確處理。

以上是生活随笔為你收集整理的opendrive坐标系的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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