ENU、EPSG、ECEF坐标系科普(三维重建)

科普一

ENU和EPSG实际上代表了两个不同的概念，这两者并不是直接对比的。

1. ENU坐标系：ENU坐标系是一种本地切面坐标系，用于表示与地理位置相关的空间数据。在ENU坐标系中，E代表东（East），N代表北（North），U代表上（Up）。它是一个右手坐标系，经常用于地理信息系统（GIS）和导航中，其原点通常设在特定的地理位置（例如观测站），并以此位置的地方水平面作为基准平面。ENU坐标系与地理坐标系（例如WGS-84）不同，因为它是一个笛卡尔坐标系，而地理坐标系是一个球面坐标系。

左右手坐标系：左手坐标系 右手坐标系 区别 - 知乎 (zhihu.com)

更加通俗解释：

ENU坐标系：想象你在某个城市的某个位置，你面朝东，这个方向就是E（East），左手指向北方，这个方向就是N（North），而头顶的方向就是U（Up）。这就是ENU坐标系，它是一个本地坐标系，相对于你所在的位置而言。你可以用它来描述周围事物相对于你的位置。例如，你可以说：“那个邮筒在我东边3米、北边2米处”。

2. EPSG坐标系：EPSG并不是一个具体的坐标系，而是由国际石油工程师协会（European Petroleum Survey Group，EPSG）定义的一组坐标参考系统和相关的参数。在GIS中，EPSG代码通常用于唯一标识一个特定的坐标参考系统，例如EPSG:4326代表WGS-84地理坐标系。EPSG代码库中包括各种不同类型的坐标系，包括地理坐标系、投影坐标系和垂直坐标系等。

简单来说，ENU是一种特定类型的本地坐标系，而EPSG是一种坐标参考系统的编码标准。在实际应用中，ENU坐标系可以用EPSG代码来唯一标识。

更加通俗的解释：

EPSG坐标系：这更像是一个"地图语言"的代码。你知道有各种各样的地图，比如平面地图、球形地图（像我们常见的地球仪）、卫星地图等，每种地图都有自己的一套"语言"来描述地理位置。EPSG就是一种方式，给每种"地图语言"一个代码。例如，EPSG:4326这个代码就是代表了我们常用的GPS系统所使用的"WGS-84"坐标系。

所以，二者的主要区别在于：ENU坐标系是一种描述你周围环境的方式，而EPSG则是一种对全球地图或者说坐标系统的描述和编码方式。

补充3dtiles：

3dtiles是 Cesium 定义的三维模型渲染格式，但是 Cesium 是一个地球开发包，想当然的很多非业内人士说，地球坐标不就是经纬度吗，那么 3dtiles 就是经纬度了。但是事实上 3dtiles 坐标不能直接存储为经纬度方式。原因是现代图形学都是构建在直角坐标系上的，经纬度本质是球坐标，不适合做渲染。Cesium 引擎包括所有的地球开发包，对外可能提供了经纬度二次开发接口，但是其内部的渲染依然是直角坐标系，Cesium 采用了 WGS84 的地心坐标系作为世界坐标。地球质心为 0,0,0 点，地心和北极连线为正 z 轴，地心和 本初子午线（0°经线）与赤道交点连线为正 x 轴。正交得到 y 轴。 

 Wgs84 世界坐标

考虑到地球半径是 6378137 米，那么这个坐标系比较大，涉及另一个图形学古老问题，渲染都是单浮点精度表示的。为了避免渲染精度的问题，一般 3dtiles 里的坐标都是经过 tileset.json 里的transform 变换矩阵 变换的相对坐标，有如下等式。

3dtiles 里的坐标 * 3dtiles 里的 transform 矩阵 = wgs84 世界坐标

科普二

参考视频:《三维GIS开发Cesium学习教程》第12节：坐标转换_哔哩哔哩_bilibili 

ECEF坐标系

地心地固坐标系（Earth-Centered, Earth-Fixed，简称ECEF）简称地心坐标系，是一种以地心为原点的地固坐标系（也称地球坐标系），是一种笛卡儿坐标系。原点 O (0,0,0)为地球质心，z 轴与地轴平行指向北极点，x 轴指向本初子午线与赤道的交点，y 轴垂直于xOz平面(即东经90度与赤道的交点)构成右手坐标系。

 常用的如WGS84坐标系

特点：与地球固定在一起，随地球一起转动。