H5网页三维CAD中创建一个装配体

2024-10-16 22

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简介： 本文介绍了如何使用mxcad3d创建小车装配体模型。通过官方教程搭建项目环境，使用API创建车轮、车轴、车身等部件，并通过实例引用与组合实现装配体的构建。最终通过按钮触发绘制小车模型，展示其三维效果。

前言

在网页CAD中有些相同的零件可以只建一个模型实例，其余用到的地方均为实例的引用，然后将引用组合起来形成装配体。mxcad3d提供了丰富的三维建模功能和便捷的API，接下来聊一下如何利用mxcad3d来创建小车装配体模型。
图片1.png

快速入门

首先我们需要学习mxcad的基本使用方法，可以通过官方的入门教程来搭建一个最基本的项目模板。
开发环境准备（对前端开发不熟悉的一定要看）安装Node.js和VS Code,然后创建最基本的mxcad开发项目、API文档使用说明。

本次教程最后完成的完整测试项目压缩包(https://gitee.com/mxcadx/mxcad_docs/tree/master/examples3D/Test3dAssemblyCar.7z) ，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。

编写创建装配体小车的代码

1.按照上面前言中第2条中的方式，根据官方快速入门教程来创建一个名为Test3dAssemblyCar的项目，如下图：
图片2.png

2.编写绘制装配体小车的代码
在index.html中插入一个按钮"绘制装配体小车"， index.html的完整代码如下：

<!DOCTYPE html>  
<html lang="en">  
<head>  
    <meta charset="UTF-8">  
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">  
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">  
    <title>vite use mxcad</title>  
</head>  
<body>  
    <div style="height: 800px; overflow: hidden;"> <canvas id="myCanvas"></canvas></div>  
    <button>绘制装配体小车</button>  
    <script type="module" src="./src/index.ts"></script>  
</body>  
</html>

在src/index.ts中编写绘制装配体小车的函数，src/index.ts的完整代码如下：

import {
    MdGe, Mx3dGeAxis, Mx3dGeColor, Mx3dGeCSYSR, Mx3dGeDir, Mx3dGeLocation, Mx3dGePoint, Mx3dGeTrsf, Mx3dGeVec, Mx3dMkCylinder, 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");\
});\
function drawAssemblyCar() {
   \
  // 轮子形状\
  const pt = new Mx3dGePoint(0, 0, 0);  // 中心点\
  const dir = new Mx3dGeDir(0, 0, 1); // 方向\
  const csysr = new Mx3dGeCSYSR(pt, dir); // 根据点和方向创建一个右手坐标系\
  const wheel = new Mx3dMkCylinder(csysr, 20, 10);  // 轮子(宽扁的圆柱体)\
  let wheelShape = wheel.Shape(); // 获取轮子拓扑形状\
  // 轴形状\
  const axle = new Mx3dMkCylinder(csysr, 5, 100); // 轴(细长的圆柱体)\
  const axleShape = axle.Shape(); // 获取轴拓扑形状\
  wheelShape = wheelShape.cut(axleShape); // 切割掉轮子的轴孔\
  // 车体形状\
  const bodyPts:Mx3dGePoint\[] = \[]\
  bodyPts.push(new Mx3dGePoint(0, 0, 0));\
  bodyPts.push(new Mx3dGePoint(0, 50, 0));\
  bodyPts.push(new Mx3dGePoint(160, 50, 0));\
  bodyPts.push(new Mx3dGePoint(160, 0, 0));\
  const bodyPoly = new Mx3dMkPolygon(); // 创建多段线(车体的截面轮廓)\
  bodyPts.forEach((pt) => {
   \
    bodyPoly.Add(pt);\
  });\
  bodyPoly.Close(); // 闭合多段线\
  const bodyWire = bodyPoly.Wire(); // 获取多段线(车体的截面轮廓)的拓扑Wire\
  const bodyMkFace = new Mx3dMkFace(bodyWire); // 用Wire生成面\
  const bodyFace = bodyMkFace.Face(); // 获取面\
  const bodyPrism = new Mx3dMkPrism(bodyFace, new Mx3dGeVec(0, 0, 100)); // 用面生成车体实体\
  let bodyShape = bodyPrism.Shape(); // 获取车体实体形状\
  bodyShape.TranslateBy2Points(new Mx3dGePoint(30, 0, 0), new Mx3dGePoint(0, 0, 0)); // 移动到合适位置，方便装配\
  const wheelForCut = new Mx3dMkCylinder(csysr, 25, 15); // 车体嵌入车轮的地方，用车体切掉，用于放入轮子\
  // 以下是切出四个放轮子的空间\
  const wheelForCutShape = wheelForCut.Shape();\
  bodyShape = bodyShape.cut(wheelForCutShape);\
  bodyShape = bodyShape.cut(wheelForCutShape.TranslatedByVec(new Mx3dGeVec(0, 0, 85)));\
  bodyShape = bodyShape.cut(wheelForCutShape.TranslatedByVec(new Mx3dGeVec(100, 0, 0)));\
  bodyShape = bodyShape.cut(wheelForCutShape.TranslatedByVec(new Mx3dGeVec(100, 0, 85)));\
  const axleForCut = new Mx3dMkCylinder(csysr, 6, 100); // 车体嵌入轴的地方，用车体切掉，用于放入轴\
  // 以下是切出两个放轴的空间\
  const axleForCutShape = axleForCut.Shape();\
  bodyShape = bodyShape.cut(axleForCutShape);\
  bodyShape = bodyShape.cut(axleForCutShape.TranslatedByVec(new Mx3dGeVec(100, 0, 0)));\
  // 获取文档\
  const doc = mxcad3d.getDocument();\
  // 车子装配体标签\
  const carLabel = doc.addShapeLabel();\
  // 轮子实例标签\
  const wheelLabel = doc.addShapeLabel();\
  // 车轴实例标签\
  const axleLabel = doc.addShapeLabel();\
  // 轮轴装配体实例标签\
  const wheelAxleLabel = doc.addShapeLabel();\
  // 车壳实例标签\
  const bodyLabel = doc.addShapeLabel();\
  // 轮子、轴、车体形状都添加到模型文档的标签中(同时为不同的形状设置不同的颜色)\
  wheelLabel.setShape(wheelShape);\
  wheelLabel.setColor(new Mx3dGeColor(MdGe.MxNameOfColor.Color\_NOC\_BLACK));\
  axleLabel.setShape(axleShape);\
  axleLabel.setColor(new Mx3dGeColor(MdGe.MxNameOfColor.Color\_NOC\_RED));\
  bodyLabel.setShape(bodyShape);\
  bodyLabel.setColor(new Mx3dGeColor(MdGe.MxNameOfColor.Color\_NOC\_BLUE2));\
  // 轮轴装配体(轮轴装配体需要两个轮子、一个轴)\
  wheelAxleLabel.addComponent(wheelLabel, new Mx3dGeLocation()); // 添加第一个轮子，没有位置(原位置，轮子模型创建的位置)\
  const wheel\_2\_trsf = new Mx3dGeTrsf();\
  wheel\_2\_trsf.SetTranslationPart(new Mx3dGeVec(0, 0, 90));\
  wheelAxleLabel.addComponent(wheelLabel, new Mx3dGeLocation(wheel\_2\_trsf)); // 添加第二个轮子，有位置(向Z轴正方向移动90之后的位置)\
  wheelAxleLabel.addComponent(axleLabel, new Mx3dGeLocation()); // 添加轴，没有位置(原位置，轴模型创建的位置)\
  // 车子装配体(车子装配体需要两个轮轴装配体、一个车体)\
  const wheelAxle\_1\_trsf = new Mx3dGeTrsf();\
  wheelAxle\_1\_trsf.SetRotation(new Mx3dGeAxis(new Mx3dGePoint(0, 0, 0), new Mx3dGeDir(1, 0, 0)), Math.PI / 2);\
  carLabel.addComponent(wheelAxleLabel, new Mx3dGeLocation(wheelAxle\_1\_trsf)); // 添加第一个轮轴装配体，有位置(绕X轴旋转90度之后的位置)\
  let wheelAxle\_2\_trsf = new Mx3dGeTrsf();\
  wheelAxle\_2\_trsf.SetTranslationPart(new Mx3dGeVec(100, 0, 0));\
  wheelAxle\_2\_trsf = wheelAxle\_2\_trsf.Multiplied(wheelAxle\_1\_trsf); // 矩阵相乘，得到第二个轮轴装配体的位置，相乘后的矩阵代表先绕X轴旋转90度，然后再向X轴正方形平移100\
  carLabel.addComponent(wheelAxleLabel, new Mx3dGeLocation(wheelAxle\_2\_trsf)); // 添加第二个轮轴装配体，有位置(绕X轴旋转90度，然后再向X轴正方形平移100之后的位置)\
  carLabel.addComponent(bodyLabel, new Mx3dGeLocation(wheelAxle\_1\_trsf)); // 添加车体，有位置(绕X轴旋转90度之后的位置)\
  // 更新新图显示模型，会将文档中的模型显示到当前视图中\
  mxcad3d.update();\
}\
// 给button添加点击事件，点击后调用drawAssemblyCar函数\
// 立即执行函数\
(function addEventToButton(){
   \
  const btn = document.querySelector("button");\
  if (btn) {
   \
    btn.addEventListener("click", () => {
   \
      drawAssemblyCar();\
    });\
  }\
})()