在线CAD（网页CAD插件）如何配合three.js绘制带线宽的线段

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前言

1.在线CAD的产品经常会被集成到很多用户的网页系统内，前端开发人员只要会Java Script,就可以对在线CAD进行集成和二次开发，今天这篇文章我们讲一下梦想CAD控件云图（H5方式）如何配合three.js绘制带线宽的线段。

2.在这之前，如果还没有安装梦想CAD控件的朋友，可以查看快速入门，链接如下：http://help.mxdraw.com/?pid=32

函数配置

首先mxdraw的图形是有线宽属性的，但是在连续线段可能会存在一些问题，或者你希望用three.js来实现一些自定义的图形，那么我们就可以使用mxdraw提供的MxDbEntity来实现这样一个带线宽的线段，我们先把最基本需要重写的函数写出来:

import { McGiWorldDraw, MxDbEntity } from "mxdraw"

class MxDbLine extends MxDbEntity {

    getTypeName(): string {

        return "MxDbLine"

    }

    worldDraw(pWorldDraw: McGiWorldDraw): void {

    }

    getGripPoints(): THREE.Vector3[] {

        return []

    }

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

       return true

    }

    dwgIn(obj: any): boolean {

       this.onDwgIn(obj)

       return true

    }

    dwgOut(obj: any): object {

        this.onDwgOut(obj)

        return obj

    }

}

定义线段数据

现在我们就有了一个MxDbLine类，用来表示它是一条线段，但是它没有任何与线段有关的数据,我们要先定义一些线段数据，代码如下：

class MxDbLine extends MxDbEntity {

    // ...

    points: THREE.Vector3[] = []

    dwgIn(obj: any): boolean {

       this.onDwgIn(obj)

       this.dwgInHelp(obj, ["points"])

       return true

    }

    dwgOut(obj: any): object {

        this.onDwgOut(obj)

        this.dwgOutHelp(obj, ["points"])

        return obj

    }

}

现在我们有了points数据了 这些点可以构成一段段的线段，但是它现在还不能在画布中渲染，这时还需要用three.js来实现一个带线宽的线段结合体，这个如何实现呢？

首先，可以在three.js示例中找到Line2 这样相关的类，它就可以实现带线宽的线段，我们先安装: npm i three@0.113.2

现在只需要Line2、LineGeometry、LineMaterial这三个类，你可以不用安装three@113.2的依赖，只需要找到它对应示例的文件，引入到项目中就可以了，以下是具体的实现代码:

import { Line2 } from 'three/examples/jsm/lines/Line2'

import { LineGeometry } from 'three/examples/jsm/lines/LineGeometry'

import { LineMaterial } from 'three/examples/jsm/lines/LineMaterial'

export class MxDbLine extends MxDbEntity {

      // ...

     // 临时存放的material

     material: LineMaterial

     worldDraw(pWorldDraw: McGiWorldDraw): void {

        const material = new LineMaterial()

        this.material = material

        const geometry = new LineGeometry()

        // 得到mxdraw中使用的three.js

        const THREE = MxFun.getMxFunTHREE()

        // 设置颜色

        material.color = new THREE.Color(this.color)

        // line2必须设置的分辨率

        const canvas = MxFun.getCurrentDraw().getCanvas()

        material.resolution.set( canvas.width, canvas.height)

        // 设置透明 因为这样才能覆盖底层的cad图纸

        material.transparent = true

        // 设置点向量位置，line2需要这样设置

        const positions: number[] = []

        for(let i = 0; i < this.points.length; i++) {

            positions.push(this.points.x, this.points.y, (this.points as any)?.z || 0)

        }

        geometry.setPositions(positions)

        const line2 = new Line2(geometry, material)

        // 最后把这个three.js生成的线段绘制出来

        pWorldDraw.drawEntity(line2)

    }

}

宽度的配置

现在我们基本上用three.js示例中提供的Line2类绘制线段，MxDbLine也可以完整的显示一条线段了，但是它还没有宽度。

在MxDbEntity中提供了dLinewidth属性用于表示线宽，用lineWidthByPixels属性表示线宽是否始终跟随屏幕宽度，也就是画布缩放，线的宽度始终不变，当lineWidthByPixels为false时就是另一种three.js中的坐标系宽度，这种宽度是固定的了，不会随着画布缩放而变化。

要实现这两种宽度还需要了解到MxDbEntity重写方法onViewChange 当画布缩放时onViewChange 就会执行，还需要了解的是要将当前的屏幕坐标长度转成three.js坐标系长度，在mxdraw中提供了MxFun.screenCoordLong2World来转换。

默认dLinewidth都是跟随屏幕的宽度，我们需要先记录当前绘制这条线段时，1屏幕像素转成three.js坐标系长度的值是多少，然后后面需要根据lineWidthByPixels属性判断是用跟随屏幕像素的宽度还是three.js坐标系一样的固定宽度。

如果lineWidthByPixels = false 那么我们就可以通过当时绘制时记录的three.js坐标系长度的值去比上现在这个时候的1屏幕像素下的three.js坐标系长度，这样就得到了一个线宽比，用线宽比去乘以目前设置的dLinewidth宽度，就算实现需要的宽度了。

如果lineWidthByPixels = true 就不用这么麻烦了，dLinewidth就算我们需要的宽度，具体的代码如下：

export class MxDbLine extends MxDbEntity {

    // 记录1屏幕像素下three.js的长度 比例

     _lineWidthRatio: number

    //  更新实际的线宽

    updateLineWidth() {

        if(!this._lineWidthRatio) {

            this._lineWidthRatio = MxFun.screenCoordLong2World(1)

        }

        this.material.linewidth =  this.lineWidthByPixels ? this.dLineWidth :  this.dLineWidth *  this._lineWidthRatio / MxFun.screenCoordLong2World(1)

    }

     worldDraw(pWorldDraw: McGiWorldDraw): void {

        // ...

        this.updateLineWidth()

        // ...

     }

    //  在画布视图缩放变化时立即触发更新重写渲染

     onViewChange() {

        // 只有当时以three.js长度为单位的时候才这样立即更新去调整宽度

        if(!this.lineWidthByPixels) {

            this.setNeedUpdateDisplay()

            MxFun.updateDisplay()

        }

        return true

    }

    // 顺便我们把夹点操作移动给写上，这样就可以移动每一个向量点来来改变线段了

    getGripPoints(): THREE.Vector3[] {

        return this.points

    }

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

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

       return true

    }

    //  _lineWidthRatio属性必须一直存在 这样线宽才算正确的

    dwgIn(obj: any): boolean {

       this.onDwgIn(obj)

       this.dwgInHelp(obj, ["points", "_lineWidthRatio"])

       return true

    }

    dwgOut(obj: any): object {

        this.onDwgOut(obj)

        this.dwgOutHelp(obj, ["points", "_lineWidthRatio"])

        return obj

    }

}

最后就是使用我们写好的MxDbLine类，代码如下：

import { MxFun, MrxDbgUiPrPoint } from "mxdraw"

const drawLine = ()=> {

    const line = new MxDbLine()

    line.dLineWidth = 10

    const getPoint = new MrxDbgUiPrPoint()

    // 这是绘制过程中设置的动态绘制函数

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

        if(line.points.length === 0) return

        if(line.points.length >= 2) {

            pWorldDraw.drawCustomEntity(line)

        }

        pWorldDraw.drawLine(currentPoint, line.points[line.points.length - 1])

    })

    getPoint.goWhile(()=> {

        // 鼠标左键点击

        line.points.push(getPoint.value())

    }, ()=> {

        // 鼠标右键结束绘制

        MxFun.getCurrentDraw().addMxEntity(line)

    })

}

绘制带宽度的线段过程，如下图：

这时绘制完成后的效果：

把line.lineWidthByPixels 设置成false 当缩放画布时，线段就不会始终是屏幕宽度了，而是当时绘制时的three.js实际宽度。

带宽度的线段当画布缩放时宽度不随屏幕一起变大，如下图：

下面给MxDbLine的完整代码:

import { MxFun, MrxDbgUiPrPoint } from "mxdraw"

const drawLine = ()=> {

    const line = new MxDbLine()

    line.dLineWidth = 10

    const getPoint = new MrxDbgUiPrPoint()

    // 这是绘制过程中设置的动态绘制函数

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

        if(line.points.length === 0) return

        if(line.points.length >= 2) {

            pWorldDraw.drawCustomEntity(line)

        }

        pWorldDraw.drawLine(currentPoint, line.points[line.points.length - 1])

    })

    getPoint.goWhile(()=> {

        // 鼠标左键点击

        line.points.push(getPoint.value())

    }, ()=> {

        // 鼠标右键结束绘制

        MxFun.getCurrentDraw().addMxEntity(line)

    })

}

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

以上，在线CAD如何配合three.js绘制带线宽的线段功能就完成了，有不清楚的请移步梦想CAD控件官网。