基于.NET三維控件的個性化管道軟件開發

本文從技術的角度提供一種管道建模的方案，能夠快速驗證想法，但距離實際應用還有一段距離，達到生產應用還需要精雕細琢。基于AnyCAD Rapid .NET框架提供的建模、顯示、數據管理等基礎設施，可以快速驗證產品原型，大大地縮短產品研發周期，使產品能夠更快的產生價值。

1 簡介

管道廣泛用于化工、工廠、建筑、市政等方面，關系到國計民生。雖然管道設計軟件種類繁多，有的也非常強大（然而也非常昂貴），但也并不能完全滿足個性化需要。如何快速開發一款滿足自己需求的三維管道設計軟件？本文提供一種基于AnyCAD .NET SDK的開發解決方案，不妨一試。

2 方案

《.NET6: 開發基于WPF的摩登三維工業軟件》系列提供了一種插件式的開發工業軟件的框架（源碼詳見：https://gitee.com/anycad/RapidCAX ）。本案例基于該框架開發。

整體上采用MVVM模式，以直管為例，整體架構如下：

注：上述架構在《.NET6: 開發基于WPF的摩登三維工業軟件》系列有詳細說明。

3 實現

本案例中，管道由直管和彎管組成，兩種的參數不一樣，因此需要按照不同的類型來處理。由于篇幅所限，此處以直管為例的MVVM架構實現。

3.1 Model實現

    // 定義管子的參數
    public class PipeModel : ElementModel
    {
        public GPnt Position = new GPnt();
        public GDir Direction = new GDir();
        public double Thickness = 2;
        public double InnerRadius = 5;
        public double Length = 100;
        public PipeModel()
        {
        }

        // 根據參數創建幾何
        public TopoShape CreateShape()
        {
           return ShapeBuilder.MakeTube(Position, Direction, InnerRadius, Thickness, Length);
        }
    }
    
    //參數化機制實現
    class PipeSchema : ElementSchema
    {
        public PipeSchema()
            : base(nameof(PipeModel))
        {
            this.SetTitle("管");
        }

        public override ElementModel CreateModel()
        {
            return new PipeModel();
        }

        public override Element OnCreateInstance()
        {
            return new ShapeInstance();
        }

        public override bool OnParameterChanged(Document document, Element instance, ParameterDict parameters)
        {
            var element = ShapeInstance.Cast(instance);
            if (element == null)
                return false;

            PipeModel model = new PipeModel();
            model.Load(parameters);

            var shape = model.CreateShape();

            element.SetShape(shape);

            return true;
        }
    }

3.2 ViewModel實現

   internal class PipeViewModel : ElementViewModel
    {        
        public PipeModel Model { get { return (PipeModel)_Model; } }
        public PipeViewModel(Element model, Document doc)
            : base(new PipeModel(), model, doc)
        {
            SetPickFilter(EnumShapeFilter.VertexEdgeFace);
        }

        public GPnt Position
        {
            get => Model.Position;
            set => SetProperty(nameof(Position), ref Model.Position, value, nameof(X), nameof(Y), nameof(Z));
        }

        public double X
        {
            get => Model.Position.x;
            set 
            {
                if(X != value)
                {
                    Position = new GPnt(value, Model.Position.y, Model.Position.z);
                }
            }
        }

        public double Y
        {
            get => Model.Position.y;
            set
            {
                if (Y != value)
                {
                    Position = new GPnt(Model.Position.x, value, Model.Position.z);
                }
            }
        }
        public double Z
        {
            get => Model.Position.z;
            set
            {
                if (Z != value)
                {
                    Position = new GPnt(Model.Position.x, Model.Position.y, value);
                }
            }
        }

        public GDir Direction
        {
            get => Model.Direction;
            set => SetProperty(nameof(Direction), ref Model.Direction, value);
        }

        public double InnerRadius
        {
            get => Model.InnerRadius;
            set => SetProperty(nameof(InnerRadius), ref Model.InnerRadius, value, 
                () => { return value > 0; }, nameof(OutterRadius));
        }

        public double Thickness
        {
            get => Model.Thickness;
            set => SetProperty(nameof(Thickness), ref Model.Thickness, value,
                () => { return value > 0; }, nameof(OutterRadius));
        }
        public double Length
        {
            get => Model.Length;
            set => SetProperty(nameof(Length), ref Model.Length, value, ()=>{ return value > 0; });
        }

        public double OutterRadius
        {
            get => Model.InnerRadius + Model.Thickness;
        }
        
        //...
    }

3.3 View實現

xaml和界面布局相關，此處省略。

4 運行效果

程序下載：

鏈接: https://pan.baidu.com/s/1KEzQbYhRLAsWb5lC6S0O2g?pwd=pipe 

提取碼: pipe

5 總結