【戴森球种子】被地图虐哭后，我重温了GIS投影。《戴森球计划》地图解析

健康生活，快乐游戏，欢迎来到攻城狮的游戏视角。今天分享的内容是《戴森球计划》球形地图的解析。 达到当天最大量API KEY 超过次数限制话不多说，进入正文。

相信各位戴森球玩家在玩游戏的时候，出生地在哪儿就在哪儿建立最初的基地，根据就近矿物的分布，随机选择管线的布置。不少玩家玩到前中期，就会遇到许多的问题。比如，在极地，同一条直线下去，前面的运输线不会碰到建筑，而后面的就碰到了。

或者，管线根本牵不出来，无论怎么样都要浪费大量的土地资源，不得不选址重建或者重玩。于是我们的脑细胞就在超负荷工作，导致我们身体一天不如一天，头发也是一天比一天少，没拿码农的工资，却承受着码农的发际线问题。

其实在建造模式下仔细看看地图网格就会发现一些端倪，网线方格在平面上并不是正方形，而是梯形，越往极地方向的单元格越小。拉一根线往极地走，就会出现多个拐点，而且是越接近极地越多，单元格之间的网格线明显没有直线上连到一起。

这就是球形地图和平面地图不一样的地方，那么为什么会出现这种现象，又应该如何解决呢？

本文就地图的这个问题，也是为了各位球友的身体健康和发际线，作为一枚正经八百的攻城狮，我也是重新温习了一下GIS的投影方法，结合游戏特点，对球形地图做了一波相关的分析，为各位球友在合理优化布局生产线时提供一个有用的参考。

一、投影的最基本原理

说到这个地图，我们首先讲一讲GIS（Geographic Information System）地理信息系统的投影方法,球友们绝对放心，下面我绝对讲的是人话，保证识字就能看懂。

GIS在我们生活中特别常见，而且基本上每天大家都会用到，除非你不用百度、高德地图导航，不打滴滴，不骑共享单车……所以GIS并没有那么神秘，说白了就是把相关的数据放到地图里面，用的时候方便。

卫星底图，道路信息等，就构成了我们生活中最常用的GIS图

下面是最最入门GIS技术分析了。

我们先对比下平面世界地图和地球仪，我们肯定不能通过直接剪开地球仪表面后铺开的方法得到平面世界地图（不信你试试，绝对起很多褶子）。那么要得到非常直观的平面图怎么办呢？

有人就提出了用投影的方法，即球体内放一个光源，在最外侧放置一个能够套住地球赤道的圆柱体，一开灯，马上球体上的所有信息就投影到圆柱体上了。这就是地图投影中最常用的以透视几何学原理为基础的投影方法。拿着刀子往本初子午线一切一展开，平面地图就完工了。这就是墨卡托投影的基本思路，这个方法也是其中的正圆柱切圆投影（当然实际应用会有很多变形应用，游戏里比较简单，后文的验证也基本证明了游戏里是这样的方法，讲到这里就差不多了）。

但是这样依然有一个问题，就是变形问题。按照上面赤道和圆柱体相交的投影方法，赤道是不会变形的，维度越高变形越大，这样投下来，俄罗斯国土面积又增加了不少，到了南北极，一个点就成了一条线了。于是人们又想到了用多次投影和多种投影，然后将得到的各个地图用一定的方法拼接起来。对于极地地区，就比较适合用等角正切方位投影了。

两种投影方法直观图

墨卡托投影出的世界地图，面积变形大，高纬度的俄罗斯看起来就是中国的三倍大，实际上不到两倍

等角正切方位投影基本原理也是透视，简单地说，就是在极点罩一个与纬线平行的平面，光从极点下面照过来，这样就得到了极地的投影。

二、游戏里反投影方法验证

基本原理讲完了，这里攻城狮提出一个反投影的概念（注意，学术界是没有这个概念的，纯属自己杜撰，只为大家方便理解游戏里地图的构造）。将投影射出去的光沿原路返回，相应的地图信息从平面到了球面，这就是反投影。

我用传送带的连线来试探经纬线是如何连接的。测试结果显示，纬线不存在弯曲点，在一条线上都是可以完全连接的，但经线发现了有弯曲的地方。有了这两个证据，我基本可以断定，地图是投影然后拼接起来的，拼接处就是弯曲点。

然后就是分析球体是如何反投影的了。

弯曲点即为拼接的地方

球体在纬线位置连接流畅，就算是极地附近，也可以完美的连成线。加上前面说到的经线有弯曲点，可以断定游戏地图不是在通过经线投影的方式合成的，而是通过上面说到的经线方向的投影。

为了方便，我把地图分为了赤道地区、回归线地区、极地，划分的依据就是地图的拼接处。

先来看看主体部分的反投影方法。上面讲到了正圆柱切圆投影离赤道越远，投影出来的面积越大，那么相反的，从圆柱体投影过来，离赤道越远的地方面积越小。下面进游戏验证下，经过游戏中建造模式下地图方格的对比，赤道附近的方格是最大的，离极圈越近，方格越小，也证实了我的猜测，主要是采用的正圆柱切（割）圆反投影方法，回归线地区用了两次投影然后拼接。

极地部分，再通过上面的方法投影，面积变形的缺点就会被无限放大了。对于极地，通常可以用极点上的方位投影，这种方法也会存在面积变形的问题，只是没有切圆、割圆投影的变形明显，所以在最终的处理上还是分成了很多个圆环拼接，每个部分之间会有拐点，主要也是尽量让变形的影响减到最小。

从地图上就可以看出来，开发者的用心程度，不厌其烦的多种方法、多次拼接地图，就为让玩家得到最好的游戏体验。

下面我们基本上可以得出结论了：

1. 赤道地区网格变形很小，可以忽略变形，而且经线方向没有拐点。
2. 回归线地区网格的变形也不大，部分建筑需要考虑变形，存在一个拐点。
3. 赤道地区拐点很多，变形比较大，建筑物必须考虑变形问题。

三、生产线布局基本建议

基于以上分析，生产线布局优先的方法也就出来了。

（一）主体工程沿赤道区域纬线布局

赤道附近的投影形变是最小的，基本上可以忽略不计，我们在布局时应当优先考虑在赤道地区建设，将主体工程压缩在这个范围内。最好是纬线运输为主，经线运输为辅，可以最大程度地利用赤道地图资源。

主体工程沿纬线分布

（二）回归线建设辅助工程

上面提到了，纬线方向不会存在单元格变形问题，经线运输最大的问题恰好地图变形，如果朝着经线运输，同一条经线上，单元格不断被压缩，导致了虽然在同一条经线，但是建筑将会占用更多的单元格，难以形成笔直的生产线，很多时候因为占用了生产线的经线位置，不得不将运输线弯曲，这样一来，越到后面，布局越乱。

我们游戏中所有的材料无非就依赖集中最基本的原材料，铜、铁、石头、煤矿、水、石油，还有后期外星球运回的硅、钛等。这些建造在回归线地区，运输过去就是几条运输线的事情。

此外，还有一些单独的工程，比如发电设备，这些与主体工程的联系不强，就可以安排在回归线地区。电力运输就一个电桩解决。

（三）适合回归线和极地的建筑

极圈这一块我自己确实没想到太好的办法。但是，网上有大神，在这里还是借花献佛，分享给大家。

极地是典型的圆形结构，很适用于游戏中的分馏器，分馏器是两边通过氢，中间产出重氢。正好可以将分馏器围成一个圈，将重氢从中间排出。而极地则是这个圈最好的选址地。

具体的内容就看大神的图吧，不仅美观而且实用。

今天攻城狮的分享就到这里了，也是希望大家可以在玩这有游戏的时候少走弯路，用更少的时间获得更好的游戏体验。同时也非常欢迎大家在评论交流讨论，一起想出更好的建筑布局。