feat(ui): Add gizmo manipulator for axis move/rotate (v0.3.0)

- New "操作器" toggle: select a file in the tree and a 3-axis gizmo
  appears at its center -- XYZ arrows (TranslateManipulator) to move
  along an axis regardless of view angle, and rotation rings
  (RotateManipulator) to rotate any angle about an axis
- Manipulators bind to a proxy ModelVisual3D; the proxy's transform
  is mirrored to all target BodyVisuals during drag (GPU-side, temp)
- On release the accumulated transform is baked into B-rep via
  TransformRoot (deferred with Dispatcher.BeginInvoke to avoid
  reentrancy with the manipulator's own mouse-up handling); the
  gizmo re-centers on the new bounds
- Temporary transforms are cleared with Transform3D.Identity, never
  null (HelixToolkit GetTransform crashes on null child.Transform)
- Selecting another file retargets the gizmo; removing the target
  hides it
- Docs updated (ARCHITECTURE Phase 10, CLAUDE.md, README)

Known limitation: gizmo handles are occluded inside solid parts
(WPF single depth buffer). Next: always-on-top overlay viewport.

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>
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2026-06-13 18:17:19 +08:00
co-authored by Claude Opus 4.8
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+9
View File
@@ -179,6 +179,7 @@ class MeasurementResult
| 三點對齊 | 模式「三點」+ 來源檔 3 點、目標檔 3 對應點 | 旋轉+平移剛體變換(點1精確貼合、1→2 方向對齊、三點平面對齊;`RigidAlign` | | 三點對齊 | 模式「三點」+ 來源檔 3 點、目標檔 3 對應點 | 旋轉+平移剛體變換(點1精確貼合、1→2 方向對齊、三點平面對齊;`RigidAlign` |
| 旋轉 | 樹面板選檔案 + 工具列 ↻X/↻Y/↻Z | 繞檔案中心 +90°(連按累加;方向不合時先轉正再對齊) | | 旋轉 | 樹面板選檔案 + 工具列 ↻X/↻Y/↻Z | 繞檔案中心 +90°(連按累加;方向不合時先轉正再對齊) |
| 拖曳 | 模式「🖐 拖曳」(手形游標)+ 左鍵按住零件拖 | 沿螢幕平面移動該檔案,放開烘進 B-rep(拖曳中僅暫時 Transform,不卡) | | 拖曳 | 模式「🖐 拖曳」(手形游標)+ 左鍵按住零件拖 | 沿螢幕平面移動該檔案,放開烘進 B-rep(拖曳中僅暫時 Transform,不卡) |
| 操作器 | 「⊹ 操作器」+ 樹面板選檔案 | XYZ 箭頭沿軸移動、旋轉環繞軸轉任意角度(與視角無關);每次放開烘進 B-rep |
| 干涉 | 工具列「🧩 干涉」(需剛好 2 個可見檔案) | 相交→紅色交線+相交三角形對數;無相交→最小間隙 gap(≈0 即配合 match | | 干涉 | 工具列「🧩 干涉」(需剛好 2 個可見檔案) | 相交→紅色交線+相交三角形對數;無相交→最小間隙 gap(≈0 即配合 match |
| 剖面 | 工具列「✂ 剖面」+ 軸向/位置/反向 | CPU 裁切渲染網格(原始幾何保留,量測仍精確) | | 剖面 | 工具列「✂ 剖面」+ 軸向/位置/反向 | CPU 裁切渲染網格(原始幾何保留,量測仍精確) |
| 單位 | 工具列 mm ⇄ in | 既有量測(清單+3D 標籤)即時換算 | | 單位 | 工具列 mm ⇄ in | 既有量測(清單+3D 標籤)即時換算 |
@@ -326,6 +327,14 @@ NuGet 相依(自動還原):`CADability`、`HelixToolkit.Wpf`、`CommunityT
> v0.2.1 修正:拖曳放開時清除暫時位移誤用 `Transform = null`,導致下次 `FindHits` 命中該檔案時 > v0.2.1 修正:拖曳放開時清除暫時位移誤用 `Transform = null`,導致下次 `FindHits` 命中該檔案時
> HelixToolkit `GetTransform` 對 null transform `Add` 而 crash。改用 `Transform3D.Identity`。 > HelixToolkit `GetTransform` 對 null transform `Add` 而 crash。改用 `Transform3D.Identity`。
### Phase 10 — Gizmo 三軸操作器(工作量:M)
- [x] 「⊹ 操作器」toggle — 對樹面板選取的檔案顯示 Helix `TranslateManipulator` ×3XYZ 紅綠藍箭頭)+ `RotateManipulator` ×3(旋轉環),尺寸隨檔案 Bounds 自適應
- [x] 操作器綁定代理 `ModelVisual3D`,拖動中代理 Transform 即時套到目標所有 BodyVisual(暫時、GPU 端);邊線暫停
- [x] 放開滑鼠(`handledEventsToo` 捕捉)→ `Dispatcher.BeginInvoke` 延後 `TransformRoot` 烘進 B-rep、操作器歸零並移到新中心
- [x] 換樹選取自動換目標;目標被移除自動收掉;暫時 Transform 清除用 `Identity`(非 null
**驗收:** 拖 X 箭頭零件僅沿世界 X 移動(與視角無關);拖環任意角度旋轉;放開後量測/干涉與顯示位置一致
--- ---
## Future Extensions(下一輪) ## Future Extensions(下一輪)
+6 -1
View File
@@ -44,7 +44,12 @@ dotnet publish src/STPViewer -c Release -o publish/STPViewer
合併網格的 hit-test 走 `_mergedMap`(合併 Model → leaf);拖曳中邊線用 `_edgesSuspended` 暫停 合併網格的 hit-test 走 `_mergedMap`(合併 Model → leaf);拖曳中邊線用 `_edgesSuspended` 暫停
- ⚠️ **`Visual3D.Transform` 永遠不要設成 `null`,清除要用 `Transform3D.Identity`**。HelixToolkit `Viewport3DHelper.GetTransform` - ⚠️ **`Visual3D.Transform` 永遠不要設成 `null`,清除要用 `Transform3D.Identity`**。HelixToolkit `Viewport3DHelper.GetTransform`
`child.Transform` 沒做 null 檢查(`GeneralTransform3DGroup.Children.Add(null)` → 拋「無法新增空值到集合中」), `child.Transform` 沒做 null 檢查(`GeneralTransform3DGroup.Children.Add(null)` → 拋「無法新增空值到集合中」),
之後任何 `FindHits` 都會 crash。v0.2.1 修的就是拖曳放開時把 BodyVisual.Transform 設 null(拖過一次後再點擊就炸) 之後任何 `FindHits` 都會 crash。v0.2.1 修的就是拖曳放開時把 BodyVisual.Transform 設 null(拖過一次後再點擊就炸)
Gizmo 的暫時 Transform 清除同理一律用 Identity
- Gizmo 操作器:Helix `TranslateManipulator`/`RotateManipulator` ×6 `Bind` 到代理 `ModelVisual3D`
代理 Transform 變更(`DependencyPropertyDescriptor.AddValueChanged`)即時套到目標 BodyVisual(暫時);
**放開滑鼠才 `TransformRoot` 烘焙** — MouseUp 被 manipulator 標 handledMainWindow 用 `AddHandler(..., handledEventsToo: true)` 才收得到。
烘焙用 `Dispatcher.BeginInvoke` 延後到 manipulator 自身事件處理完,避免 reentrancy;`_gizmoBaking` 旗標防 Transform 歸零的回呼重入
- 干涉/面距/對齊等運算在背景執行緒;`Freeze()` 幾何後才跨執行緒 - 干涉/面距/對齊等運算在背景執行緒;`Freeze()` 幾何後才跨執行緒
- 匯入在背景執行緒;`Freeze()` 幾何後才跨執行緒 - 匯入在背景執行緒;`Freeze()` 幾何後才跨執行緒
- Commit 格式:Conventional Commits`feat:` / `fix:` / `docs:` …) - Commit 格式:Conventional Commits`feat:` / `fix:` / `docs:` …)
+1
View File
@@ -22,6 +22,7 @@ STP/STEP 3D 檢視器(Windows 桌面程式,C# .NET 8 WPF)— 多檔匯入
| 🎯 三點 | 來源檔 3 特徵點 + 目標檔 3 對應點 → 旋轉+平移一次貼合(方向不同也能對) | | 🎯 三點 | 來源檔 3 特徵點 + 目標檔 3 對應點 → 旋轉+平移一次貼合(方向不同也能對) |
- **旋轉**:樹面板選檔案 + 工具列 ↻X/↻Y/↻Z 繞中心 +90°(擺正方向用,連按累加) - **旋轉**:樹面板選檔案 + 工具列 ↻X/↻Y/↻Z 繞中心 +90°(擺正方向用,連按累加)
- **拖曳** 🖐:手形游標模式,左鍵按住零件沿螢幕平面拖動、放開定位(粗定位用;精確貼合用對齊);右鍵轉視角不受影響 - **拖曳** 🖐:手形游標模式,左鍵按住零件沿螢幕平面拖動、放開定位(粗定位用;精確貼合用對齊);右鍵轉視角不受影響
- **操作器** ⊹:樹面板選檔案 → 顯示 XYZ 三色箭頭 + 旋轉環(Fusion 360 風格);拖箭頭沿該軸移動(與視角無關,適合沿插合軸推進)、拖環繞軸轉任意角度,放開即定位
- **干涉檢查** 🧩:勾選剛好 2 個可見檔案 → 相交時顯示紅色干涉交線 + 相交三角形對數;無相交時回報最小間隙 gap(gap≈0 即為配合 match,共面貼合不算干涉) - **干涉檢查** 🧩:勾選剛好 2 個可見檔案 → 相交時顯示紅色干涉交線 + 相交三角形對數;無相交時回報最小間隙 gap(gap≈0 即為配合 match,共面貼合不算干涉)
- **剖面**:✂ 開關 + X/Y/Z 軸 + 位置滑桿 + 反向;CPU 網格裁切,原始幾何保留(量測不受影響) - **剖面**:✂ 開關 + X/Y/Z 軸 + 位置滑桿 + 反向;CPU 網格裁切,原始幾何保留(量測不受影響)
- **單位**:mm ⇄ inch 一鍵切換,既有量測(清單與 3D 標籤)即時換算 - **單位**:mm ⇄ inch 一鍵切換,既有量測(清單與 3D 標籤)即時換算
+2
View File
@@ -62,6 +62,8 @@
<ToggleButton Style="{StaticResource ModeButton}" <ToggleButton Style="{StaticResource ModeButton}"
ToolTip="拖曳模式:左鍵按住零件沿螢幕平面拖動,放開定位(深度方向先轉視角再拖)" ToolTip="拖曳模式:左鍵按住零件沿螢幕平面拖動,放開定位(深度方向先轉視角再拖)"
IsChecked="{Binding CurrentMode, Converter={StaticResource ModeConv}, ConverterParameter=Drag}">🖐 拖曳</ToggleButton> IsChecked="{Binding CurrentMode, Converter={StaticResource ModeConv}, ConverterParameter=Drag}">🖐 拖曳</ToggleButton>
<ToggleButton IsChecked="{Binding GizmoEnabled}" Padding="8,4" FontSize="13"
ToolTip="三軸操作器:對樹面板選取的檔案顯示 XYZ 箭頭(沿軸移動)與旋轉環(繞軸轉任意角度),每次放開即定位">⊹ 操作器</ToggleButton>
<Button Command="{Binding CheckInterferenceCommand}" Padding="8,4" FontSize="13" <Button Command="{Binding CheckInterferenceCommand}" Padding="8,4" FontSize="13"
ToolTip="干涉檢查:檢查 2 個可見檔案是否相交(match 判定);無相交時回報最小間隙">🧩 干涉</Button> ToolTip="干涉檢查:檢查 2 個可見檔案是否相交(match 判定);無相交時回報最小間隙">🧩 干涉</Button>
<Separator /> <Separator />
+4
View File
@@ -16,6 +16,10 @@ public partial class MainWindow : Window
DataContext = _vm; DataContext = _vm;
_vm.Attach(viewport); _vm.Attach(viewport);
Loaded += MainWindow_Loaded; Loaded += MainWindow_Loaded;
// Gizmo 操作器的放開事件:manipulator 會把 MouseUp 標成 handled,需 handledEventsToo 才收得到
viewport.AddHandler(MouseLeftButtonUpEvent,
new MouseButtonEventHandler((_, _) => _vm.OnGizmoMouseUp()), handledEventsToo: true);
} }
/// <summary>支援命令列帶檔開啟:STPViewer.exe a.stp b.stl …</summary> /// <summary>支援命令列帶檔開啟:STPViewer.exe a.stp b.stl …</summary>
+150
View File
@@ -415,6 +415,8 @@ public partial class MainViewModel : ObservableObject
{ {
if (_viewport is null || !root.IsRoot) return; if (_viewport is null || !root.IsRoot) return;
if (ReferenceEquals(root, _gizmoTarget)) GizmoEnabled = false; // 目標被移除 → 收掉操作器
// 量測 overlay 可能標在此檔模型上 → 一併清除(簡化:全清) // 量測 overlay 可能標在此檔模型上 → 一併清除(簡化:全清)
if (Measurements.Count > 0) ClearMeasurements(); if (Measurements.Count > 0) ClearMeasurements();
@@ -954,6 +956,154 @@ public partial class MainViewModel : ObservableObject
return true; return true;
} }
// ─── Gizmo 三軸操作器(XYZ 箭頭 + 旋轉環;每次放開滑鼠烘進 B-rep)──
[ObservableProperty]
private bool gizmoEnabled;
private readonly List<HelixToolkit.Wpf.Manipulator> _gizmoParts = new();
private ModelVisual3D? _gizmoProxy; // 操作器綁定的代理 visual(其 Transform = 使用者拖出的變換)
private ModelNodeViewModel? _gizmoTarget;
private bool _gizmoDragActive; // 拖動中(邊線已暫停)
private bool _gizmoBaking; // 烘焙中,忽略 Transform 變更回呼
partial void OnGizmoEnabledChanged(bool value) => UpdateGizmo();
partial void OnSelectedNodeChanged(ModelNodeViewModel? value)
{
if (GizmoEnabled) UpdateGizmo(); // 換選取 → 操作器跟著換目標
}
private void UpdateGizmo()
{
RemoveGizmo();
if (!GizmoEnabled || _viewport is null) return;
ModelNodeViewModel? root = SelectedNode is not null ? RootContaining(SelectedNode)
: Roots.Count == 1 ? Roots[0] : null;
if (root is null || root.Bounds.IsEmpty)
{
StatusText = "操作器:請先在樹面板點選要操作的檔案";
GizmoEnabled = false;
return;
}
_gizmoTarget = root;
Rect3D b = root.Bounds;
var center = new Point3D(b.X + b.SizeX / 2, b.Y + b.SizeY / 2, b.Z + b.SizeZ / 2);
double diag = new Vector3D(b.SizeX, b.SizeY, b.SizeZ).Length;
_gizmoProxy = new ModelVisual3D();
_viewport.Children.Add(_gizmoProxy);
System.ComponentModel.DependencyPropertyDescriptor
.FromProperty(Visual3D.TransformProperty, typeof(Visual3D))
.AddValueChanged(_gizmoProxy, GizmoTransformChanged);
void AddPart(HelixToolkit.Wpf.Manipulator man)
{
man.Position = center;
man.Bind(_gizmoProxy);
_gizmoParts.Add(man);
_viewport!.Children.Add(man);
}
// 平移箭頭(X 紅 / Y 綠 / Z 藍 — 業界慣例)
AddPart(new TranslateManipulator { Direction = new Vector3D(1, 0, 0), Color = Colors.Red, Length = diag * 0.22, Diameter = diag * 0.016 });
AddPart(new TranslateManipulator { Direction = new Vector3D(0, 1, 0), Color = Colors.Green, Length = diag * 0.22, Diameter = diag * 0.016 });
AddPart(new TranslateManipulator { Direction = new Vector3D(0, 0, 1), Color = Colors.Blue, Length = diag * 0.22, Diameter = diag * 0.016 });
// 旋轉環
AddPart(new RotateManipulator { Axis = new Vector3D(1, 0, 0), Color = Colors.Red, Diameter = diag * 0.34, InnerDiameter = diag * 0.30, Length = diag * 0.012 });
AddPart(new RotateManipulator { Axis = new Vector3D(0, 1, 0), Color = Colors.Green, Diameter = diag * 0.34, InnerDiameter = diag * 0.30, Length = diag * 0.012 });
AddPart(new RotateManipulator { Axis = new Vector3D(0, 0, 1), Color = Colors.Blue, Diameter = diag * 0.34, InnerDiameter = diag * 0.30, Length = diag * 0.012 });
StatusText = $"操作器:拖箭頭沿軸移動「{root.Name}」、拖環繞軸旋轉;放開即定位";
}
private void RemoveGizmo()
{
if (_gizmoProxy is not null)
{
System.ComponentModel.DependencyPropertyDescriptor
.FromProperty(Visual3D.TransformProperty, typeof(Visual3D))
.RemoveValueChanged(_gizmoProxy, GizmoTransformChanged);
_viewport?.Children.Remove(_gizmoProxy);
}
foreach (HelixToolkit.Wpf.Manipulator man in _gizmoParts)
{
man.UnBind();
_viewport?.Children.Remove(man);
}
_gizmoParts.Clear();
_gizmoProxy = null;
if (_gizmoTarget is not null) // 清掉殘留的暫時 Transform(用 Identity,不可 null → 否則 FindHits crash
foreach (ModelNodeViewModel l in _gizmoTarget.Leaves())
if (l.BodyVisual is not null)
l.BodyVisual.Transform = Transform3D.Identity;
_gizmoTarget = null;
if (_gizmoDragActive)
{
_gizmoDragActive = false;
_edgesSuspended = false;
SetEdgesActive(true);
}
}
/// <summary>操作器拖動中:把代理的 Transform 套到目標檔案的所有 BodyVisual(暫時、GPU 端)</summary>
private void GizmoTransformChanged(object? sender, EventArgs e)
{
if (_gizmoBaking || _gizmoTarget is null || _gizmoProxy is null) return;
Transform3D t = _gizmoProxy.Transform;
if (!_gizmoDragActive && t is not null && !t.Value.IsIdentity)
{
_gizmoDragActive = true;
_edgesSuspended = true;
SetEdgesActive(false); // 邊線逐幀重建會卡,拖動中暫停
}
foreach (ModelNodeViewModel l in _gizmoTarget.Leaves())
if (l.BodyVisual is not null)
l.BodyVisual.Transform = t;
}
/// <summary>滑鼠放開(MainWindow 轉發,handledEventsToo):把累積變換烘進 B-rep 並重置操作器</summary>
public void OnGizmoMouseUp()
{
if (_gizmoTarget is null || _gizmoProxy is null) return;
Matrix3D m = _gizmoProxy.Transform?.Value ?? Matrix3D.Identity;
if (m.IsIdentity) return; // 只是點一下、沒拖操作器 → 不烘焙
// 延後到 manipulator 自身的 mouse-up 處理(釋放捕捉等)完成後再烘焙,避免在其事件中改動視覺樹造成 reentrancy
_viewport?.Dispatcher.BeginInvoke(new Action(() => BakeGizmo(m)),
System.Windows.Threading.DispatcherPriority.Background);
}
private void BakeGizmo(Matrix3D m)
{
if (_gizmoTarget is null) return;
ModelNodeViewModel root = _gizmoTarget;
_gizmoBaking = true; // 防 proxy 歸零觸發 GizmoTransformChanged 重入
foreach (ModelNodeViewModel l in root.Leaves())
if (l.BodyVisual is not null)
l.BodyVisual.Transform = Transform3D.Identity; // 清暫時位移(用 Identity,不可 null
if (_gizmoProxy is not null) _gizmoProxy.Transform = Transform3D.Identity; // 綁定 → 操作器歸零
_gizmoBaking = false;
_gizmoDragActive = false;
_edgesSuspended = false;
SetEdgesActive(true);
TransformRoot(root, RigidAlign.ToModOp(m), m); // 烘進 B-rep(量測精度不受影響)
// 操作器移到變換後的新中心
Rect3D b = root.Bounds;
if (!b.IsEmpty)
{
var center = new Point3D(b.X + b.SizeX / 2, b.Y + b.SizeY / 2, b.Z + b.SizeZ / 2);
foreach (HelixToolkit.Wpf.Manipulator man in _gizmoParts)
man.Position = center;
}
StatusText = $"已套用操作器變換「{root.Name}」(可用 🧩干涉 驗證)";
}
// ─── 干涉檢查 ──────────────────────────────────────────────── // ─── 干涉檢查 ────────────────────────────────────────────────
[RelayCommand] [RelayCommand]