在线CAD（mxdraw库）如何自定义一个等腰三角形

与我共梦 · 发表于 2024-3-17 03:13:25

前言
网页版 CAD 是指可以在 Web 浏览器中运行的计算机辅助设计软件,也被称为 Web CAD，它可以通过网页浏览器进行交互和操作,使用户无需下载和安装 CAD 应用程序,而是在 Web 界面上直接浏览、修改、交互和保存CAD图纸。目前网页版 CAD 已经成为一种流行的设计工具,许多设计师和工程师都在使用它进行设计工作。但是由于网页版 CAD 的功能和性能限制,它相对于桌面版 CAD 仍然有一定的局限性,下面我们使用行业内代表产品梦想CAD云图（H5在线CAD），完成一个自定义等腰三角形的图形。
写一个等腰三角形的形状类
1.我们知道要构成三角形一定是需要三个点的, 所以我们可以通过mxdraw库提供的自定义形状类MxDbShape扩展出一个三角形。
1）首先我们在src/App.vue文件中找打中的内容继续往下写，代码如下：

import { MxDbShape } from "mxdraw"

// ...其他内容

export class MxDbTriangle extends MxDbShape {

// 这是必须的,这里相当于增加了一个传输值 points属性, 这个points就表示三个点的坐标位置

points: THREE.Vector3[] = []

protected _propertyDbKeys = [...this._propertyDbKeys, "points"]

// 我们直接重写getShapePoints 方法, 这样就可以直接把三个点渲染出来了

getShapePoints(): THREE.Vector3[] {

return this.points

}

以上就是实现了一个普通三角形类, 只需要往points中添加3个点,就会构成一个三角形, 你也可以用其他属性表示三角形的三个点，比如point1、 point2 、point3；
2）但是这个三角形只是一个静态的三角形,你不能对三角形的三个点进行移动,也不能移动整个三角形；
3）因此我们还可以再重写几个方法,让它支持再画布上移动三角形或者构成三角形的点，代码如下：

import { MxDbShape } from "mxdraw"

export class MxDbTriangle extends MxDbShape {

// ...

// 计算一下三角形的中间位置这样我们我们就可以通过中点控制整个三角形的位置

getCenter() {

const _points = this.getShapePoints()

// 计算点的数量

const numPoints = _points.length;

// 计算所有点的向量之和

let sum = new THREE.Vector3();

for (let i = 0; i < numPoints; i++) {

sum.add(_points);

  }

  const center = sum.divideScalar(numPoints);

  return center

  }

  // 返回可以操作和移动的多个点坐标, 只有知道要操作的点在上面位置才能进行操作呀

  getGripPoints() {

  return [...this.points, this.getCenter()]

  }

  // 这里就开始移动点的位置了 offset就是鼠标点击操作点后的偏移量，我们就可以通过add的方式改变点的位置了

  // 那么如果是中点的话，我们就把三角形的三个点都进行偏移，这样就实现移动整个三角形的功能了

  moveGripPointsAt(index: number, offset: THREE.Vector3): boolean {

  if (index === 3) {

  this.points = [this.points[0].clone().add(offset), this.points[1].clone().add(offset), this.points[2].clone().add(offset)]

  } else {

  this.points[index] = this.points[index].clone().add(offset)

  }

  return true

  }

  }
2.有了三角形，那么我们再思考等腰三角形是什么样的呢? 以下只是其中一种实现方式，你也可以通过其他方式实现。
1）首先等腰三角形也是三角形，所以我们用三个点来表示等腰三角形的三个点，分别是底部开始点和结束点以及顶点。
2）我们需要先知道中点，去计算这个三角形的高度，然后通过三个点的位置关系确认三角形的方向，最好得到三角形的实际顶点位置，代码如下：

  // 等腰三角形

  export class MxDbIsoscelesTriangle extends MxDbTriangle {

  protected _propertyDbKeys = [...this._propertyDbKeys]

  getShapePoints() {

  const [baseStart, baseEnd, topPoint] = this.points

  // 计算等腰三角形底边的中点

  const midpoint = baseStart.clone().add(baseEnd).multiplyScalar(0.5);

  // 计算高度和顶点位置

  const height = topPoint.distanceTo(midpoint);

  // 计算topPoint相对于baseStart和baseEnd的位置关系

  const baseVector = new THREE.Vector3().subVectors(baseEnd, baseStart).normalize();

  const perpendicularVector = new THREE.Vector3().crossVectors(baseVector, new THREE.Vector3(0, 0, 1)).normalize();

  const direction = new THREE.Vector3().subVectors(topPoint, midpoint).dot(perpendicularVector);

  const vertex = midpoint.clone().addScaledVector(perpendicularVector, direction >= 0 ? height : -height);

  // 将三个点按照逆时针方向排列

  const _points = [baseStart, baseEnd, vertex];

  return _points;

  }

  getGripPoints() {

  return [...this.getShapePoints(), this.getCenter()]

  }

  }
以上就是实现一个等腰三角形的全部过程。
3.那么我们要在画布上画出这个等腰三角形应该如何实现呢？
1）首先我们需要点击一个按钮, 表示开始画等腰三角形；
2）然后我们需要监听canvas上的点击事件，并记录点击位置转换成three.js坐标；
3）最后将坐标值添加到MxDbIsoscelesTriangle实例中。
我们需要三个点的位置坐标，所以需要监听三次点击。上述步骤比较繁琐, 为此mxdraw库提供了MrxDbgUiPrPoint 来帮助我们简化上述步骤，代码如下：

  import { MrxDbgUiPrPoint } from "mxdraw"

  const getPoint = new MrxDbgUiPrPoint()

  async function drawTriangle() {

  // 表示一个等腰三角形

  const triangle = new MxDbIsoscelesTriangle()

  // 这里就是获取第一个鼠标点击的位置，并自动帮你转换成three.js坐标

  const pt1 = await getPoint.go()

  triangle.points.push(pt1)

  // 我们可能需要一个绘制的过程，通过这样的方式就可以实现

  getPoint.setUserDraw((currentPoint, draw)=> {

  // 因为现在这个动态绘制只有两个已知点，所以无法构成三角形，我们就画一个直线，表示我们正在画三角形的底边

  draw.drawLine(currentPoint, pt1)

  })

  // 这时又在屏幕上点了以下得到了pt2这个坐标

  const pt2 = await getPoint.go()

  triangle.points.push(pt2)

  // 这时triangle三角形示例已经又两个点了，我们可以直接动态绘制过程绘制出这个三角形了，可以实时看见现在画出的三角形的样子。

  getPoint.setUserDraw((currentPoint, draw)=> {

  // 去设置三角形的最好一个点

  triangle.points[2] = currentPoint

  // 并且把它绘制出来

  draw.drawCustomEntity(triangle)

  })

  // 最后我们再次点击屏幕，确定下这个三角形的形状

  const pt3 = await getPoint.go()

  triangle.points[2] = pt3

  // 最后将它添加渲染到控件中，就完成了整个三角形的绘制

  MxFun.getCurrentDraw().addMxEntity(triangle)

  }

  // 最后将这个drawTriangle函数在点击按钮时触发就可以开始画等腰三角形了
4）我们将这个函数放在一个按钮的点击事件中，在App.vue的中继续新增代码:

  绘制等腰三角形
现在就可以看看画等腰三角形的功能是否实现了，效果如下图：

试试点击中间夹点移动等腰三角形，效果如下图：

4.我们最后总结一下，首先需要先搭建一个在线CAD的网页，在网页上可以绘制自定义的等腰三角形，其次需要Node环境、Vite前端工程化项目、使用mxdraw、对CAD图纸进行转换、实现自定义形状，而自定义形状，我们先定义了三角形，又根据三角形定义了等腰三角形的类。在效果图中，我们可以看见等腰三角形是有描边效果和填充效果，这些都是自定义形状的基类提供的功能，只需要设置对应的属性就可以实现对应的效果，自定义图形类的属性和方法说明请参考:
https://mxcad.github.io/mxdraw_api_docs/classes/MxDbShape.html
最后没有问题，我们可以通过在项目根目录运行命令:

  npm run build
打包文件用打包线上的版本前端资源，在dist目录中是具体打包后的代码。
DEMO源码链接：https://github.com/mxcad/mxdraw-article/tree/master/mxdraw%E5%A6%82%E4%BD%95%E9%85%8D%E5%90%88three.js%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E5%B8%A6%E7%BA%BF%E5%AE%BD%E7%9A%84%E7%BA%BF%E6%AE%B5/demo

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