Arx开发AcDbLine转换为AcDbPolyline的方法研究

[摘要：比来项目中碰到一个题目。题目描绘以下：给定一条 AcDbLine, 须要将其调换为 AcDbPolyline 。正在网上搜刮了一下，出有获得中意的谜底。无法只好本身艰难索求一番，题目根基弄定，不由赞]

最近项目中遇到一个问题。问题描述如下：给定一条AcDbLine,需要将其替换为AcDbPolyline。在网上搜索了一下，没有得到满意的答案。无奈只好自己艰苦探索一番，问题基本搞定，不禁赞叹CAD数据库的结构和Arx类库的精美与强大。现把自己的心得体会和一些疑问贴出来，望与高手交流和讨教。

AcDbLine 中端点的坐标是以AcGePoint3d保存的，而AcDbPolyline 成员函数addVertexAt函数传入的点是AcGePoint2d,一个是三维点，一个是二维点，如何转化呢？其实这涉及到CAD数据库WCS(世界坐标系)和ECS(实体坐标系)如何转化的问题。WCS在此就不必多说，下面首先根据我查阅的资料谈谈ECS，在CAD数据库中有些实体的点的坐标是以该实体的自定义坐标系保存的，AcDbPolyline就是其中之一，在三维空间中，实体描述自定义的坐标系需要OCS的z轴三维向量(AcGeVector3d对象)，和标高(elevation)值。如果给定一个AcGeVector3d,就可以通过平移三维空间WCS的原点和围绕z轴旋转X和Y轴定义无穷多的坐标系。但对于相同的Z轴方向，只有一个OCS，它具有如下特性：它的原点与WCS原点一致：XY平面中的X和Y轴方向可以任意方式确定且一旦确定便固定不变。AutoCAD使用任意轴算法来确定此坐标系的X，Y轴方向向量。举个例子:假设空间直线为a，我们知道，包含a 的平面有无数个，这些平面可以组成一个平面束，任取其中一个平面，可得到其法向量n，以n为新坐标系的Z轴，n是与直线的方向向量正交的，因此直线a是平行与新定义的坐标系的xy平面的，这样，直线a两个端点在新坐标系中的z轴分量就相同了，于是就可以把z轴分量分离出来用以标高表示。将WCS空间中的三维点转换到自定坐标系中就变成了二维点和一个标高了。这就是定义实体自定义坐标系的方法。上面的论述中还有一个问题，就是OCS中x轴和y轴如何确定呢？这就要用到CAD的任意轴算法了：设给定的向量为N,WCS中Y轴为Wy,表示成点坐标的方式为(0,1,0),Z轴为Wz，表示成点坐标的方式为(0,0,1);设OCS X轴为Ax,Y轴为Ay，N也可作Az。

则该算法可写做为：

If( abs(Nx) < 1/64) and ( abs(Ny) < 1/64 then

Ax = Wy x N

Else

Ax = Wz x N

上式首先检查向量N的x轴分量和y轴分量的绝对值是否小于1/64,也就是说如果N与Wz很接近的话就计算Wy与N的叉积，否则就计算Wz与N的叉积，这样就得到了新的x轴，将x轴单位化后，使用公式Ay = N x Wz，将Ay单位化后便得到新的y轴了。这样新的坐标系就计算出来了。

有了上面的知识后，再回到本文开头的问题。解决该问题的第一步就是要给AcDbPolyline建立一个坐标系，并得到WCS到OCS的变换矩阵A，给定直线端点的坐标经过变换矩阵A变换后得到的两个点的坐标z轴分量应该是相同的，将其z轴分量设置为AcDbPolyline的标高，将新坐标系OCS中的Z轴向量设置为AcDbPolyline的法向量，将变换后的两点舍去其z轴分量便得到两个二维点，然后将这两个二维点添加到AcDbPolyline中，这样，AcDbLine转化为AcDbPolyline的工作便完成。

因此，关键是要得到变换矩阵A,如何实现呢？下面我谈谈自己做的一个方法，该方法比较繁琐，而且有些问题没有搞清楚，在此希望能得到高手的求证，小弟在此不胜感激。

首先，可以得到AcDbLine的法向量和方向向量，这两个向量理论上因该是正交的，代码如下：AcGeVector3d normLine = pline->normal();

AcGeVector3d vectorDircetionLine = endPoint3d - startPoint3d;

double dRes = normLine.dotProduct(vectorDircetionLine);

也就是说变量dRes的值为0，但是实际上不是的，为什么呢？目前搞不明白！

所以在此我不得不手动计算AcDbLine的一个法向量，下面贴出这个过程的代码片段：

AcGePoint3d startPoint3d = pline->startPoint(); AcGePoint3d endPoint3d = pline->endPoint(); AcGeVector3d vectorDircetionLine = endPoint3d - startPoint3d; AcGeVector3d vectorPolyline = vectorDircetionLine; vectorPolyline.y = 0; double dRes = normLine.dotProduct(vectorDircetionLine); AcDbPolyline *pPolyline = new AcDbPolyline(); AcGeVector3d normPolyline = vectorDircetionLine.crossProduct(vectorPolyline); pPolyline->setNormal(normPolyline); AcGeMatrix3d tranformMatrix; pPolyline->getEcs(tranformMatrix); AcGeMatrix3d inversTranformMM = tranformMatrix.inverse(); endPoint3d.transformBy(inversTranformMM); startPoint3d.transformBy(inversTranformMM); AcGePoint2d startPoint2d(startPoint3d.x,startPoint3d.y); AcGePoint2d endPoint2d(endPoint3d.x,endPoint3d.y); pPolyline->addVertexAt(0,startPoint2d);

pPolyline->addVertexAt(1,endPoint2d);

pPolyline->setElevation(endPoint3d.z);