（在线三维参数化建模）在线三维CAD中绘制一个窗户模型|polygon|三维参数化建模|在线三维|玻璃|轮廓

前言

本文使用mxcad3d在网页中创建一个简单的三维窗户模型，mxcad3d提供了丰富的三维建模功能和便捷的API，使得创建各种三维模型变得简单方便，最终效果如下图：

环境搭建和入门

首先学习mxcad的基本使用方法，可通过官方的入门教程来搭建一个最基本的项目模板，依次查看教程：安装`Node.js`以及`VS Code`开发工具、创建mxcad开发项目、API文档接口使用说明。

压缩包下载解压后需要在项目目录下打开`cmd命令行`，然后在命令行中执行`npm install`来安装依赖，然后再按照本教程中的方式来运行项目查看效果。

编写创建窗户模型的代码

1. 根据官方快速入门教程来创建一个名为`Test3dWindow`的项目，如下图：

2. 编写绘制窗户模型的代码

在index.html中插入一个按钮"绘制窗户模型"， index.html的完整代码如下：

vite use mxcad

绘制窗户模型

在src/index.ts中编写绘制窗户模型的函数，src/index.ts的完整代码如下：

import { MdGe, Mx3dGeAxis, Mx3dGeColor, Mx3dGeDir, Mx3dGeMaterial, Mx3dGeomPlane, Mx3dGePoint, Mx3dGeVec, Mx3dMkBox, Mx3dMkFace, Mx3dMkPolygon, Mx3dMkPrism, MxCAD3DObject } from "mxcad"
// 创建mxcad3d对象
const mxcad3d = new MxCAD3DObject()
// 初始化mxcad3d对象
mxcad3d.create({
// canvas元素的css选择器字符串（示例中是id选择器），或canvas元素对象
canvas: "#myCanvas",
// 获取加载wasm相关文件(wasm/js/worker.js)路径位置
locateFile: (fileName)=> new URL(`/node_modules/mxcad/dist/wasm/3d/${fileName}`, import.meta.url).href,
})
// 初始化完成
mxcad3d.on("init", ()=>{
console.log("初始化完成");
// 修改背景颜色
const color1 = new Mx3dGeColor(61/255, 139/255, 221/255, MdGe.MxTypeOfColor.Color_TOC_sRGB);
const color2 = new Mx3dGeColor(203/255, 223/255, 247/255, MdGe.MxTypeOfColor.Color_TOC_sRGB);
mxcad3d.setGradientBgColor(color1, color2, MdGe.MxGradientFillMethod.GFM_VER);
// 设置透视投影
mxcad3d.setProjectionType(MdGe.MxCameraProjection.CProjection_Perspective);
// 打开光照阴影
mxcad3d.enableDirLightSrc(true);
});
function drawWindow(){
// 窗户边框横截面轮廓点
const pts: Mx3dGePoint[] = [];
pts.push(new Mx3dGePoint(0, 0, 0));
pts.push(new Mx3dGePoint(1, 0, 0));
pts.push(new Mx3dGePoint(1, 0, 2));
pts.push(new Mx3dGePoint(4, 0, 2));
pts.push(new Mx3dGePoint(4, 0, 0));
pts.push(new Mx3dGePoint(5, 0, 0));
pts.push(new Mx3dGePoint(5, 0, 10));
pts.push(new Mx3dGePoint(3, 0, 10));
pts.push(new Mx3dGePoint(3, 0, 8));
pts.push(new Mx3dGePoint(2, 0, 8));
pts.push(new Mx3dGePoint(2, 0, 10));
pts.push(new Mx3dGePoint(0, 0, 10));
// 窗户边框横截面轮廓多段线
const polygon = new Mx3dMkPolygon();
pts.forEach((pt) => polygon.Add(pt));
polygon.Close();
// 窗户边框横截面轮廓线
const wire = polygon.Wire();
// 窗户边框横截面轮廓线生成窗框横截面
const makeface = new Mx3dMkFace(wire);
const face = makeface.Face();
const vec = new Mx3dGeVec(0, 100, 0);
// 横截面拉伸出窗框体形状
const frame = new Mx3dMkPrism(face, vec);
let frameShape = frame.Shape();
// 构造两个平面用于分割窗户边框(边框两端的斜45度角)
const pt = new Mx3dGePoint(0, 0, 0);
const dir = new Mx3dGeDir(0, -1, 1);
const plane = new Mx3dGeomPlane(pt, dir);
// 平面1
const planeFace = plane.Face(1e-5);
pt.setXYZ(0, 50, 0);
dir.SetXYZ(0, 0, 1);
const axis = new Mx3dGeAxis(pt, dir);;
// 平面2
const planeFace2 = planeFace.MirroredByAxis(axis);
// 分割窗户边框(分割成了两个斜45度的小三角形部分和中间的一个梯形部分)
const parts = frameShape.spliter([planeFace, planeFace2]);
// 筛选出中间那个梯形的部分(这里是通过质心的位置来判断的)
parts.forEach((shape)=>{
// 这里Centroid的参数添填的MdGe.MxQuantAspect.Quant_Volume这个枚举，是因为shape是实体，它的质心是体质心，所以这里填MdGe.MxQuantAspect.Quant_Volume
// 如果shape是面，它的质心是面质心，所以要填MdGe.MxQuantAspect.Quant_Area
// 如果shape是线，它的质心是线质心，所以要填MdGe.MxQuantAspect.Quant_Length
const centroid = shape.Centroid(MdGe.MxQuantAspect.Quant_Volume);
if (centroid.Y() > 45 && centroid.Y() < 55) {
frameShape = shape;
}
});
// 通过旋转得到另外三个边的边框
const frameShape2 = frameShape.Rotated(new Mx3dGeAxis([0, 50, 50], [1, 0, 0]), Math.PI / 2);
const frameShape3 = frameShape.Rotated(new Mx3dGeAxis([0, 50, 50], [1, 0, 0]), Math.PI);
const frameShape4 = frameShape2.Rotated(new Mx3dGeAxis([0, 50, 50], [1, 0, 0]), Math.PI);
// 合并四个边框，获得边框整体形状
frameShape = frameShape.fuse(frameShape2).fuse(frameShape3).fuse(frameShape4);
// 窗框颜色
const frameColor = new Mx3dGeColor(0.5, 0.5, 0.5, MdGe.MxTypeOfColor.Color_TOC_RGB);
// 窗框材质
const frameMaterial = new Mx3dGeMaterial(MdGe.MxNameOfMaterial.Material_NOM_ShinyPlastified);
// 玻璃
const glass = new Mx3dMkBox([2, 8, 8], [3, 92, 92]);
// 玻璃形状
const glassShape = glass.Shape();
// 玻璃颜色
const glassColor = new Mx3dGeColor(0, 0.9, 0.549, MdGe.MxTypeOfColor.Color_TOC_RGB);
// 玻璃材质，看起来是透明的
const glassMaterial = new Mx3dGeMaterial(MdGe.MxNameOfMaterial.Material_NOM_Glass);
// 获取模型文档
const doc = mxcad3d.getDocument();
// 新增一个形状标签用于保存边框形状
const frameLabel = doc.addShapeLabel();
frameLabel.setShape(frameShape);
frameLabel.setColor(frameColor)
frameLabel.setMaterial(frameMaterial);
// 新增一个形状标签用于保存玻璃形状
const glassLabel = doc.addShapeLabel();
glassLabel.setShape(glassShape);
glassLabel.setColor(glassColor)
glassLabel.setMaterial(glassMaterial);
// 更新视图显示
mxcad3d.update();
}
// 给button添加点击事件，点击后调用drawWindow函数，进行窗户模型的绘制
// 立即执行函数
(function addEventToButton(){
const btn = document.querySelector("button");
if (btn) {
btn.addEventListener("click", () => {
drawWindow();
});
}
})()