（前端显示3D模型）在线三维CAD中创建一个三维管道模型

MxDraw · 发表于 2024-9-4 14:19:34

前言

在网页CAD中进行三维建模是一项有趣的任务。本文将介绍如何利用mxcad3d来创建三维管道模型。该工具提供了一系列三维建模功能的API，使得建立复杂的管道结构变得简单直观。

公众号：梦想云图网页CAD。

安装

在此之前，需要先安装mxcad包，安装的步骤可以查看梦想CAD官方的入门教程：https://help.mxdraw.com/?pid=32，如下图：

本次教程我们新建一个Test3dPipe目录，然后在此目录中按照官方入门教程进行初始化项目，最后使用VS Code打开这个项目，如下图：

本次教程的完整项目代码可以在这里下载：https://gitee.com/mxcadx/mxcad_docs/tree/master/examples3D/Test3dPipe.7z

代码编写及效果展示1. 添加绘制按钮

在index.html文件中添加一个按钮，用于点击后绘制管道，如下图：

2. 编写绘制管道的函数

2.1本教程演示如何创建一个圆角方管，以下是在index.ts绘制圆角方管的函数代码，先导入需要用到的模块，代码如下：

// 从mxcad中导入需要用到的模块
import { MxCAD3DObject, MdGe, Mx3dAlgoFillet2d, Mx3dGeColor, Mx3dGeCSYSR, Mx3dGeDir, Mx3dGeMaterial, Mx3dGeomCircle,
Mx3dGePlane, Mx3dGePoint, Mx3dMkFace, Mx3dMkPipe, Mx3dShapeDownCast, Mx3dShapeEdge,
Mx3dShapeFace, Mx3dShapeWire, Mx3dWireTool } from "mxcad"

复制代码

2.2编写绘制管道的函数，代码如下：

function drawRoundRectPipe() {
// 管道用到的颜色材质
const grayColor = new Mx3dGeColor(MdGe.MxNameOfColor.Color_NOC_GRAY25);
const mat = new Mx3dGeMaterial(MdGe.MxNameOfMaterial.Material_NOM_Steel);
// 管道的路径，由直线和圆弧构成，必须C1连续。
let wire: Mx3dShapeWire;
{
const pt1 = new Mx3dGePoint(0, 0, 0);
const pt2 = new Mx3dGePoint(0, 0, 85);
// 直线段
const edge1 = new Mx3dShapeEdge(pt1, pt2);
const filletCsysr1 = new Mx3dGeCSYSR(new Mx3dGePoint(15, 0, 85), new Mx3dGeDir(0, -1, 0), new Mx3dGeDir(0, 0, 1));
const fillet1 = new Mx3dGeomCircle(filletCsysr1, 15);
// 圆弧
const edge2 = fillet1.Edge(0, Math.PI / 2);
const pt3 = new Mx3dGePoint(15, 0, 100);
const pt4 = new Mx3dGePoint(85, 0, 100);
// 直线段
const edge3 = new Mx3dShapeEdge(pt3, pt4);
const filletCsysr2 = new Mx3dGeCSYSR(new Mx3dGePoint(85, 15, 100), new Mx3dGeDir(0, 0, 1), new Mx3dGeDir(0, -1, 0));
const fillet2 = new Mx3dGeomCircle(filletCsysr2, 15);
// 圆弧
const edge4 = fillet2.Edge(0, Math.PI / 2);
const pt5 = new Mx3dGePoint(100, 15, 100);
const pt6 = new Mx3dGePoint(100, 85, 100);
// 直线段
const edge5 = new Mx3dShapeEdge(pt5, pt6);
const filletCsysr3 = new Mx3dGeCSYSR(new Mx3dGePoint(100, 85, 115), new Mx3dGeDir(1, 0, 0), new Mx3dGeDir(0, 0, -1));
const fillet3 = new Mx3dGeomCircle(filletCsysr3, 15);
// 圆弧
const edge6 = fillet3.Edge(0, Math.PI / 2);
const pt7 = new Mx3dGePoint(100, 100, 115);
const pt8 = new Mx3dGePoint(100, 100, 200);
// 直线段
const edge7 = new Mx3dShapeEdge(pt7, pt8);
const shape = Mx3dWireTool.ConnectEdgesToWires([edge1, edge2, edge3, edge4, edge5, edge6, edge7], 1e-6, false)[0];
// 得到最后连接组合而成的管道路径
wire = Mx3dShapeDownCast.Wire(shape);
}
// 管道横截面形状，由一个内圆角方形和外圆角方形之间构成的区域
let faceRoundRect:Mx3dShapeFace;
{
const pts: Mx3dGePoint[] = [];
const pt1 = new Mx3dGePoint(0, 0, 0);
const pt2 = new Mx3dGePoint(0, 10, 0);
const pt3 = new Mx3dGePoint(10, 10, 0);
const pt4 = new Mx3dGePoint(10, 0, 0);
pts.push(pt2);
pts.push(pt3);
pts.push(pt4);
pts.push(pt1);
// 四条直线段构成正方形
const edges: Mx3dShapeEdge[] = [];
const edge1 = new Mx3dShapeEdge(pt1, pt2);
const edge2 = new Mx3dShapeEdge(pt2, pt3);
const edge3 = new Mx3dShapeEdge(pt3, pt4);
const edge4 = new Mx3dShapeEdge(pt4, pt1);
edges.push(edge1);
edges.push(edge2);
edges.push(edge3);
edges.push(edge4);
// 四条直线段，循环进行二维倒圆角，圆角放入arcs数组。
const arcs: Mx3dShapeEdge[] = [];
for(let i = 0; i < edges.length; i++)
{
// 矩形所在平面，默认构造就是在XOY平面（右手系）
const pln = new Mx3dGePlane();
// 二维倒圆角算法对象
const f2d = new Mx3dAlgoFillet2d();
if (i < edges.length - 1) {
// 初始化时，传入两条要进行倒圆角的直线段，以及他们所在的平面（必须是在同一平面）
f2d.Init(edges[i], edges[i + 1], pln);
// 执行倒圆角算法，圆角半径为2
f2d.Perform(2);
// Result方法返回倒圆角算法在所在点执行倒圆角后的圆弧段，Result方法传入第一个参数是要执行倒圆角的点，因为我们当前是两个直线段倒圆角，所以就只有在这两个直线段的交点或延长后的交点倒圆角，只有这个一个交点，所以这里就传入这个交点，如果不是两直线段倒圆角，比如一个直线段和一个圆弧，他们就可能有两个交点，这时就要指定要返回哪个交点处倒圆角的结果了。第二个参数和第三个参数分别传入参与倒圆角的两条直线段，Result方法会将这两个参数修改为倒圆角之后改变过后的两条直线段。
arcs.push(f2d.Result(pts[i], edges[i], edges[i + 1]));
}
else{
f2d.Init(edges[i], edges[0], pln);
f2d.Perform(2);
arcs.push(f2d.Result(pts[i], edges[i], edges[0]));
}
}
// 连接所有的直线段和圆弧
const wireOuterShape = Mx3dWireTool.ConnectEdgesToWires([...edges, ...arcs], 1e-6, false)[0];
// 外圈
const wireOuter = Mx3dShapeDownCast.Wire(wireOuterShape);
// 内圈
const wireInner = wireOuter.Scaled(new Mx3dGePoint(5, 5, 0), 0.8);
// 内圈方向要进行个反向
wireInner.reverse();
// 生成内外圈之间构成的环面
const faceMaker = new Mx3dMkFace(wireOuter, true);
faceMaker.Add(wireInner);
faceRoundRect = faceMaker.Face();
// 移动到中心位置和管道路径起点一致
faceRoundRect.TranslateByVec(-5, -5, 0);
}
// 通过路径和截面生成管道形状
const pipe = new Mx3dMkPipe(wire, faceRoundRect);
const pipeShape = pipe.Shape();
// 给pipeShape设置材质颜色，放入模型文档并显示
mxcad3d.removeAll();
const doc = mxcad3d.getDocument();
const pipeShapeLabel = doc.addShapeLabel();
pipeShapeLabel.setShape(pipeShape);
pipeShapeLabel.setMaterial(mat);
pipeShapeLabel.setColor(grayColor);
mxcad3d.update();
}

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2.3然后给绘制按钮添加点击事件，触发绘制管道函数的调用，代码如下：

// 给button添加点击事件，点击后调用drawRoundRectPipe函数，进行圆角方管的绘制
// 立即执行函数
(function addEventToButton(){
const btn = document.querySelector("button");
if (btn) {
btn.addEventListener("click", () => {
drawRoundRectPipe();
});
}
})()

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点击绘制管道按钮,效果如下图：

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