基于SpringMVC对stl文件的3D可视化

先来看一下最终效果：

点击左上角的按钮，可以从后台获取stl文件，并且显示。

3DSTL_2.png

其中，按钮的代码为：點擊獲取3D文件(stl,obj,vf)，其调用的方法，笔者已经封装为read_file('test/testStl.do')，可以看出是调用了后端的controller得到相应的文件。

以下是实现过程：

1. 收集实现代码

   首先，需要一个显示stl的前端实现。因为是前端代码，并且是显示比较主流的3D文件，所以肯定是已经有相应的实现，所以我们要做的就是找到相应的实现，然后在上面做相应的修改即可。笔者参考的是以下这个stl免费在线查看工具：free online STL viewer.因为这个工具已经标注了完全在本地运行，所以我们肯定能够通过这个网站的前端源码实现我们的需求。

2. 下载源码

   新建文件夹stlShow,在上面的网页下ctrl+s保存代码到此文件夹。此时我们可以看到在其js文件夹下所有的js文件都是.下载结尾了，我们首先删除.下载后缀,然后打开Free online STL viewer.html,搜索.下载，并删除所有.下载后缀。
   

3. 后端编写stl文件controller

   首先准备一个test.stl文件放在webapp下。

    @Controller
    public class TestDemonController {
        @RequestMapping(value = "/testStl.do")
        @ApiOperation(value = "以二进制流的形式传送STL")
        public void getTestSTL(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){
            FileInputStream fis = null;
            String stlPath = request.getSession().getServletContext().getRealPath("")+"test.stl";
            //这里的类型，是笔者在调试前端js代码的时候找到的，默认的类型里面没有这一类型，但是此类型是必须要写的
            response.setContentType("application/vnd.ms-pki.stl");
            out(request,response,fis,stlPath);
        }
    
        private void out(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,FileInputStream fis,String path){
            try {
                OutputStream outputStream = response.getOutputStream();
                File file = new File(path);
                fis = new FileInputStream(file);
                byte[] b = new byte[fis.available()];
                fis.read(b);
                outputStream.write(b);
                outputStream.flush();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                if(fis!=null){
                    try {
                        fis.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }
   

   在浏览器中输入your-url/testStl.do,能够下载一个testStl.do文件，将其改名为testStl.stl,上传到最初的那个网站，可以看到效果，说明接口已经正常运行。

4. 拷贝前端代码至你的项目中

   将前端代码拷贝到你的web项目中，并根据你拷贝的情况修改js引用路径。

5. 修改前端代码read_internal.js

   替换read_internal.js文件中function read_file(f)方法为（具体解释请看注释）：

    function read_file(stl_url)
    {
        waiting=true;
    
        var pbar=$id('file_pbar');
        var reader = new FileReader();
    
        reader.onerror = function(e)
        {
            var error_str="";
            switch(e.target.error.code)
            {
                case e.target.error.NOT_FOUND_ERR:
                    error_str="File not found";
                    break;
    
                case e.target.error.NOT_READABLE_ERR:
                    error_str="Can't read file - too large?";
                    break;
    
                case e.target.error.ABORT_ERR:
                    error_str="Read operation aborted";
                    break;
    
                case e.target.error.SECURITY_ERR:
                    error_str="File is locked";
                    break;
    
                case e.target.error.ENCODING_ERR:
                    error_str="File too large";
    
                    break;
    
                default:
                    error_str="Error reading file";
            }
            alert(error_str);
            switch_view('drag');
            return after_error();
        }
    
        reader.onload = function(e)
        {
            switch_view('proc');
            setTimeout(function(){after_file_load('3D圖片展示', e.target.result)}, 500);
        };
    
        reader.onprogress = function(e)
        {
            if (cancel_download)
            {
                reader.abort();
                return after_error();
            }
            else
                pbar.value=e.loaded / e.total*100;
        };
    
        pbar.value=0;
    
        //使用一个回掉函数获取stl文件的二进制流为blob类型
        //使用Jquery的$.Ajax方法虽然能得到二进制数据，但是没有类型，甚至不是Array的类型，所以这里采用了这个方式
        switch_view('pbar');
        var stl;
        var xhr = new XMLHttpRequest();
        xhr.open('GET', stl_url, true);
        xhr.responseType = 'blob';
        xhr.onload = function(e) {
            if (this.status == 200) {
                // get binary data as a response
                stl = this.response;
                reader.readAsArrayBuffer(stl);//调用原来的方法把stl文件传入
            }
        };
        xhr.send();
    }
   

6. 修改parser.js文件

   parser.js文件是用来解析文件类型的，我们通过后端传入的文件因为没有文件名，所以这边会将我们传入的文件判断为不支持的类型，所以，这边我们用一个比较笨的方法，解决这个问题，之后如果需要解析objorvf文件，可以自行修改。这里，我们修改function parse_3d_file(filename, s)函数为：

    function parse_3d_file(filename, s)
    {
        //determine type of file
        //console.log(filename.split('.').pop().toLowerCase());
        switch (filename.split('.').pop().toLowerCase())
        {
            case "stl":
                return parse_stl_bin(s);
                break;
            case "obj":
                return parse_obj(s);
                break;
            case "vf":
                return parse_vf(arrayBufferToString(s));
                break;
            default:
                return parse_stl_bin(s);//直接调用stl解析
                break;
        }
    }
   

7. 添加测试按钮

   在Free online STL viewer.html中添加按钮點擊獲取3D文件(stl,obj,vf)。测试效果如文章开头所示。

8. 删除掉Free online STL viewer.html中你不需要的代码

自此，stl 3D文件的自定义demon已经完成，作为一个后端开发人员，看到这6K多行的js代码，简直是头痛，特别是js基础不是很好，确实是个不小的挑战。个人感觉js代码相对于java这样的代码来说，大多时候更缺少比较严密的工程组织，不过据说现在的前端已经工程化了，希望以后看到更新的js代码时不会那么吃力：)。

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