网页CAD插件（在线CAD）如何自定义一个等腰三角形

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前言

网页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  WebCAD，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。

在线CAD功能测试：https://demo.mxdraw3d.com:3000/mxcad/

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<script setup lang="ts"></script>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<template></template>中继续新增代码:

<button @click="drawTriangle">绘制等腰三角形</button>

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