揽月凡尘
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关于在线CAD编辑的解决方案思考

基于ODA的VisualizeJs库的能力

ODA官网的OpenCloud提供了在线浏览CAD图纸的能力(ODA自身也不支持直接在线解析Dwg，而是通过ODA提供的WebTools里面的FileConverter的能力将dwg图纸转换为VSF格式(CAD的一种二三维格式，在AutoCAD中也有一种类似的ForgeViewer支持的一种格式。

  • Autodesk Forge是AutoDesk的产品，由一组强大的Web服务API，SDK开发包以及开发人员社区组成,并提供了想用的开发包，不过并不是免费的，其后台服务有AutoDesk公司提供
  • ODA官方网站提供了一种云端访问在线CAD的能力(VisualizeJs库及其相关插件)，其核心是使用WebAassembly技术将ODA的核心代码封装起来（wasm的文件大小近20M,算是很大的一个库了)

本文简单的测试了一下VisualizeJS库的使用

从官方下载相应的第三方库

注意ODA官网需要购买会员才支持下载(费用大概是2万人民币左右)。

  1. 使用官方提供的文件转换器将DWG文件转换为VSF格式文件。

从官网下载WebTool包，内部自带了FileConvert.exe文件(需要同时下载Kernel和Drawing库，将这两个库的的动态库文件放到 WebTools的文件夹下才能正常执行，否则转换不出结果

关于在线CAD编辑的解决方案思考_第1张图片

  1. 编写简易的JS代码

使用VS Code编写代码，安装Live Server插件，在index.html文件右键执行run in Live Server

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
   <meta charset="utf-8">
   <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
</head>
<div class="loader">
  <div></div>
  <span>Loading...</span>
</div>
 
<canvas id=canvas width=1200 height=600></canvas>
<!-- 引用刚才生成的example.js文件 -->
<script src="Visualize.js"></script>
<script src="OdaViewerPlugin.js"></script>
<script>
  
     
    var options = {
      urlMemFile: "Visualize.js.wasm",
      TOTAL_MEMORY: 20971520
    };

const lib = getVisualizeLibInst(options);
var view=null;
lib.addOnPostRun(() => {
  document.querySelector(".loader").style.display = "none";
  const canvas = document.getElementById("canvas");
  canvas.height = canvas.clientHeight;
  canvas.width = canvas.clientWidth;
  
  lib.canvas = canvas;
  lib.Viewer.initRender(canvas.width, canvas.height, true);

  const viewer = lib.Viewer.create();
  view=viewer;

  function resize() {
    canvas.height = canvas.clientHeight;
    canvas.width = canvas.clientWidth;
    viewer.resize(0, canvas.width, canvas.height, 0);
    viewer.update();
  }
  resize();
  window.addEventListener("resize", resize);

   
  var plugin = new OdaViewerPlugin(lib);
  plugin.setActive(plugin.type.Pan);
  plugin.setAutoSelect(true);

  //选择事件;
  plugin.onmessage = (event) => {
    if (event.type === 'select') {
      const sSet = event.data;
      const itr = sSet.getIterator();
      if (!itr.done()) {
        const entityId = itr.getEntity();
        let handle = -1;
          if (entityId.getType() === 1) {
            handle = entityId.openObject().getDatabaseHandle();1
            console.log(handle);
          } else if (entityId.getType() === 2) {
            handle = entityId.openObjectAsInsert().getHandle();
            console.log(handle);
          }
        }
     }
  }
  fetch("test1.vsf")
    .then((responce) => responce.arrayBuffer())
    .then((arrayBuffer) => {
      // disable loader
      document.querySelector(".loader").style.display = "none";
      // clear buffer
      viewer.clear();

      // pass file as Uint8Array to the viewer for parsing
      viewer.parseFile(new Uint8Array(arrayBuffer));

      // call zoomExtenst method in case the camera is not aimed at the whole scene by default
      viewer.zoomExtents();
    });
   
 
 
  function render() {
    viewer.update();
    requestAnimationFrame(render);
  }

 
  render();
});
 
function showlayers(){

var iter=view.getLayersIterator();
console.log("layers begin");
for(; !iter.done(); iter.step()) {
    var layer_id=iter.getLayer();
    if(layer_id==null)
    {
      console.log("layer end");
      return;
    }
    var layer=layer_id.openObject();
    if(layer==null)
    {
      return;
    }
    console.log(layer.getName());
}

console.log("layers end");
 
}
 
</script>
<body>
  
   <button title="ok" onclick="showlayers()">显示图层</button>
</body>
</html>
  1. 成果展示

关于在线CAD编辑的解决方案思考_第2张图片

原始Dwg转换为自定义第三方格式

严格来说，目前市面上的产品都不是直接解决dwg，大部分都是转换成第三方格式(包括有能力解析的一些公司，如梦想控件还有AutoDesk公司，原因二，dwg的二进制解析的读写效率比较低，不太适合在前端这样的地方去解析渲染 其二 为了与其他的第三方框架结合，只是展示dwg数据的平台并不适应时代的发展。

目前发现做的还不错的在线CAD与GIS结合的平台主要有mxCAD和jsmap
mxCAD 梦想控件 在线CAD有两种方式，一种是比较古老的Com组件(不能跨平台、依赖IE）和最新使用threejs来实现的在线CAD的渲染，支持将CAD的渲染图层嵌入到mapbox-js的自定义图层中渲染(主要是接管WebGL的上下文),其渲染的样式由mxCAD基于threejs来来实现其渲染，其原理还是使用在前端来实现自定义渲染。
JSMap 与mxCAD的实现方式基本类似，不过JSMap在可视化渲染方面有全内存矢量渲染，MVT矢量切片、栅格切片方式。对于MVT的矢量切片，JSMap的逻辑是在上层基本完全复刻CAD的基本对象，在对象中添加一个渲染方法，最终是将生成的SVG对象传入到Canvas中。所以理论上只要支持SVG图片加载的框架都支持其渲染，其选择拾取使用的是GIS空间拾取的思想。
关于在线CAD编辑的解决方案思考_第3张图片

自主在线CAD渲染

需要达到的目标

  1. 能够实现CAD的在线渲染和实时在线编辑功能
  2. 支持矢量切片服务(如MVT格式)
  3. 支持与其他第三方前端渲染框架集成(如threejs、cesium、mapbox-js等)
  4. 需要提供后端服务(如CAD数据的转换)

方案1(本来计划中的方案)

  1. 将dwg数据转成postgis数据格式，并解析其中的块、线型、填充符号。
  2. 将解析的符号转换成mapbox支持的符号，将postgis数据发布成MVT服务
  3. 前端通过mapbox-js库执行渲染(这种方式可能大概可以支持80%的符号，没有还没有深入研究，但是常规的一些符号应该是有可能的，在字体样式、曲线、尺寸标注上无法实现)，其样式渲染可以使用支持mapbox的样式库(ol-mapbox-style)

方案2

与方案一的不同在于，其前端渲染部分完全自己写(我们在做GIS这块已经积累了这块的能力)，其实现完全使用C++技术(负责对符号的解析、计算、不借用任何第三方库、生成的文件大小最多2M左右）、渲染画笔由前端提供、这种方式可以兼容CAD中99%的符号(如果加快速度完全可以复刻QCAD的部分渲染能力)。
有如下优点

  1. 在无需服务器的情况下，做到代码的完全闭源
  2. 支持桌面、服务器、前端渲染
  3. 基本可以实现CAD中所有的样式。
  4. 与第三方主流框架紧密结合

缺点是周期相对比较长、至少三个月起步

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