STPViewer/CLAUDE.md

STPViewer — Claude 專案記憶

專案簡介

CAD 3D 檢視器（Windows 桌面 WPF, .NET 8）：STEP/STL/DXF 匯入、STEP 裝配樹（搜尋/隔離顯示）、 點/距離/邊/面/圓/角度/面距/體積質心量測（吸附含圓心）、兩點對齊（平移）、三點對齊（旋轉+平移）、 軸向旋轉 90°、拖曳模式、干涉檢查（≥2 檔兩兩配對）、剖面（X/Y/Z + 3點任意平面）、 標準視圖+正交投影、量測快速鍵+Esc、mm⇄inch、CSV/截圖/STEP 匯出、設定與 MRU 保存。 詳細設計見 ARCHITECTURE.md。

技術棧

• .NET 8 WPF（net8.0-windows）、MVVM（CommunityToolkit.Mvvm）
• CADability（純 C# CAD kernel）：STEP 匯入、B-rep 幾何、Face 三角化
• HelixToolkit.Wpf：3D viewport、相機、HitTest

常用指令

dotnet build STPViewer.sln
dotnet run --project src/STPViewer
dotnet publish src/STPViewer -c Release -o publish/STPViewer

測試模型放 For_AI/（gitignored，客戶料號不入 git）：For_AI/test.stp（Amphenol RA PHD 座端，小檔）與 For_AI/Amphenol PHD to PHD Cable 10201248 1.stp（39MB 大組件，效能測試用）。*.stp/*.step 已全域 gitignore

開發慣例

• MVVM：邏輯寫 ViewModel/Service，code-behind 只做純 View 事件（滑鼠拾取轉發）
• MainViewModel 是 partial class 分檔（v0.4.0）：主檔（匯入/樹/量測/變換/邊線）+ .Drag / .Gizmo / .Section / .Interference / .Export。加新功能先看職責放哪個檔，勿全塞回主檔
• 全域例外處理在 App.xaml.cs：UI 執行緒未攔截例外 → 記 log（%LOCALAPPDATA%\STPViewer\error.log）+ 訊息框 + Handled=true 存活；背景 Task 例外記 log。個別功能仍應自行 try/catch 給出有意義的狀態列訊息
• 一個 B-rep Face = 一個 GeometryModel3D，用 Dictionary<Model3D, FaceInfo> (_faceMap) 反查（剖面模式逐面拾取靠這個，不可移除逐面結構）
• 渲染雙模式（降 draw call）：每個 leaf 同時持有 FacesContent（逐面，剖面用）與 MergedContent（整零件合併成 1 個 GeometryModel3D）。 ApplyRenderMode() 依狀態切 BodyVisual.Content：非剖面（瀏覽＋量測皆是）→ 合併網格；剖面 → 逐面（要顯示各面裁切後幾何）。 合併網格只代表「未剖切、目前位置」幾何；平移後呼叫 RebuildMerged(leaf) 同步。剖面/干涉/RebuildMerged 一律走 FacesContent，與目前顯示哪種內容無關
• ⚡ 量測拾取打合併網格、用三角形頂點 index 反查面（_mergedFaceRanges：合併 Model → (每面頂點起始邊界, FaceInfo[])）。 BuildMergedMesh 依面序串接（baseIdx += positions.Count，無焊接共用頂點），故命中 RayHit.VertexIndex1 可二分搜尋（ResolveMergedFace）回是哪個面。 這是 v0.3.2 修大檔量測卡頓的關鍵：量測模式不再掛數萬個逐面 GeometryModel3D（64k 面實測 = 64k draw call，轉動/停下重繪爆量）→ 改成每檔 1 個 model，量測模式 orbit 與瀏覽同樣順。 邊界由面頂點數決定、平移不改 → 永久有效，RebuildMerged 不需重算。不要因為「量測要逐面」而把渲染改回逐面
• 合併網格的 BackMaterial：封閉實體（SolidCount≥1 且 HasBrep）不設（WPF 兩面渲染成本砍半）；開放殼/STL 才設。 拾取不受材質影響（WPF 3D hit-test 純幾何、不剔背面），故打合併網格仍命中孔內壁等背向面。逐面 FacesContent 一律保留 BackMaterial（剖切要看內部）
• 量測值以 B-rep 為準（圓半徑、邊長、角度），面積/面距/體積/質心用網格近似
• Snap 吸附順序（v0.5.0）：頂點與「圓形邊」都在容差內比誰離命中點近，圓邊勝出時回傳圓心 （量孔對孔 pitch 靠這個）。不要把圓心吸附拿掉或改成永遠優先頂點
• 鍵盤快速鍵在 MainWindow.Window_PreviewKeyDown：焦點在 TextBoxBase/ComboBox 時直接 return （樹搜尋框、剖面數值框要能打字），新增輸入控件不用再各自處理
• 使用者設定 SettingsService（%LOCALAPPDATA%\STPViewer\settings.json）：視窗（MainWindow 管）+ 單位/MRU（VM LoadSettings/SaveSettingsInto）；壞檔回預設、儲存失敗靜默
• 匯出 STEP 走 CADability.ExportStep.WriteToFile(file, Project.CreateSimpleProject()+Model.Add)； 只收 Solid/Shell（STL/DXF 無 B-rep 進不了）；改動要跑 SmokeTest --export-test 往返驗證
• 3點剖面（SectionAxisIndex==3）：_customNormal null = 拾取中（HandleSectionPlanePick 在 OnViewportClick 最前面攔點擊）；換軸/關剖面/Esc 會重置。平面位置一律用「AABB 8 角投影到法向」內插， 軸向與任意法向共用同一段程式，不要改回逐軸特化
• 量測文字一律 Func<UnitSystem,string> 延後產生（mm⇄inch 即時切換）；內部數值永遠存 mm
• 裝配樹節點（ModelNodeViewModel）的可見性/邊線/顏色向下 cascade
• 剖面只換 GeometryModel3D.Geometry（FaceInfo.Mesh 保留原始 frozen mesh 供還原與量測）
• ⚡ 剖面裁切是背景平行（v0.4.0）：ApplySection 在 UI 快照 (model, frozen mesh) → Task.Run+Parallel.For 裁切 → 回 UI 一次換上；_sectionApplying/_sectionReapply guard 保證裁切中的新變更（滑桿/換軸/TransformRoot） 完成後用最新參數重跑。不要改回同步呼叫 ClipMesh（64k 面整場景裁切會凍結 UI 數秒）； await 之後一定要檢查 SectionEnabled（期間可能被關掉，還原分支已處理）
• 剛體變換（兩點對齊/旋轉 90°/三點對齊）統一走 TransformRoot(root, ModOp, Matrix3D)：B-rep 用 ModOp 對 Solid/Shell 整體 Modify （勿逐面位移，會重複位移共用邊），網格/合併網格/邊線/邊界同步重算；變換後量測已失效要 ClearMeasurements()。 op 與 m 必須是同一個變換 — 數學在 Services/RigidAlign.cs：WPF Matrix3D 是「列向量」約定、CADability ModOp 是「行向量」約定， ToModOp 負責轉置轉換，改動務必跑 SmokeTest --align-test 驗證兩種表示一致，否則 B-rep 與顯示網格會悄悄分家。 TransformRoot 的網格變換是面級平行（v0.4.0；來源/輸出 mesh 皆 frozen 所以安全）； B-rep Modify 與視覺樹賦值必須維持循序（CADability 非執行緒安全 / WPF 執行緒親和）
• IsBusy 期間匯入/旋轉 90°/干涉檢查指令停用（CanExecute = nameof(IsIdle) + isBusy 的 NotifyCanExecuteChangedFor）；ImportFilesAsync 整批維持 busy 且開頭擋重入 （拖放/命令列會繞過 CanExecute）。新增「會改動幾何的指令」時記得比照辦理
• 拖曳模式（MeasureMode.Drag）：拖曳中只掛暫時 TranslateTransform3D（GPU 免費），放開才一次性 TranslateRoot 烘進 B-rep — 不要改成拖曳中逐幀 TransformRoot（大檔每幀重建網格會卡死）。2D→3D 用 Helix UnProject（過錨點、法向=相機 LookDirection 的平面）。 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 對 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）。 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 handled，MainWindow 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
• Gizmo always-on-top（v0.3.1）：操作器放在獨立透明 Viewport3D（gizmoOverlay）疊在主視窗上，不在主場景所以永不被實體遮擋。 _overlayCamera 在主 Camera.Changed 時同步主相機（Position/方向/FOV/near-far）；raw Viewport3D 空白處不吃滑鼠 → 穿透回主視窗（orbit/量測正常）； IsHitTestVisible 綁 GizmoEnabled。Manipulator 是 UIElement3D、用 GetViewport3D() 抓所在層相機，故在疊圖層用同步相機運作。 放開事件靠 overlay 的 AddHandler(MouseLeftButtonUp, handledEventsToo:true)（manipulator 會標 handled），_gizmoBakePending 防同次重複烘焙
• 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
• Commit 格式：Conventional Commits（feat: / fix: / docs: …）

注意事項 / 已知限制

• Path 在 service 會與 CADability.GeoObject.Path 撞名 → 用 IOPath alias
• CADability 解析大 STEP 慢（39MB/64k 面實測：解析約 276 秒 + 幾何處理），不要改成同步呼叫。 解析（ImportStep.Read）單執行緒無解；三角化/邊取樣已按 leaf 平行化（_leafWork 收集 → Parallel.ForEach）。 平行粒度只能到 leaf：同 leaf 的面共用 Edge 物件，面級平行會 race。空 leaf 由 Prune 收掉（延後三角化可能全失敗）。 平行下 GetTriangulation 偶發失敗（實測 64k 面丟 ~8 面，跨 leaf 仍有共享狀態）→ 失敗面收進 _retry，平行結束後循序重試補回， 該 leaf 的 FinishLeaf 也延到重試後才跑。不要移除重試機制，也不要把平行度開到面級
• StepImportService.Progress 回報匯入階段（解析/三角化耗時），UI 已接狀態列；訊息來自背景執行緒，要 Dispatcher.BeginInvoke
• LinesVisual3D 轉動視角逐幀重建，>30k 線段會卡 → 邊線自動關閉邏輯不要移除
• 邊線採「一檔一條合併 LinesVisual3D」（掛在 root EdgeVisual，由 RefreshRootEdges 收集各 leaf OriginalEdgePoints 重建）。 不要改回逐 leaf 一條 — 裝配樹零件多時，N 條線每幀重建會嚴重卡頓（實測主因）。leaf 只保留邊線「資料」，渲染統一在 root； 可見性/ShowEdges/剖面/平移變更時呼叫 RefreshRootEdges(root) 重組合併線
• 互動中暫停邊線：Attach 掛 HelixViewport3D.CameraChanged（控制項層級 routed event）＋ Camera.Changed（保底） → OnCameraMoved 隱藏邊線、_interactionTimer(180ms) 停下後 ResumeEdges 顯示； _edgesSuspended 為真時 RefreshRootEdges 不把線掛回。轉動/縮放/平移時不付邊線重建成本。 只訂 Camera.Changed 不夠：Attach 在建構式呼叫，相機實例若被 Helix 換掉訂閱會孤兒化 → 暫停永不觸發；故加訂控制項層級事件保底（重複觸發 OnCameraMoved 無害，有 guard）
• CADability ImportStep 對少數 AP242 檔案支援不完整；匯入失敗要 catch 顯示訊息，不可閃退
• IGES 無 reader；STL 無 B-rep（FaceInfo.BrepFace == null 的分支要保留）
• 不寫入原始檔（唯讀工具）；WPF 限 Windows，不要嘗試移植 vbox/Linux
• 干涉檢查需剛好 2 個可見檔案（樹面板勾選）；共面貼合（無穿透）不算干涉、gap≈0 視為配合（match）
• SmokeTest 工具：--tree（裝配樹）、--clip-test（剖切數學）、--interference-test（干涉相交/分離/貼合）、 --align-test（三點對齊剛體變換 + ModOp↔Matrix3D 一致性）、--make-dxf（產測試檔）、 --export-test <in.stp> <out.stp>（STEP 匯出往返：寫出→回讀比對實體數）
• 絕不要用 PowerShell regex/Set-Content 改 .cs 檔 — Windows PowerShell 5.1 預設編碼會把 UTF-8 中文弄成亂碼（已踩過，靠反編譯 DLL 救回）。文字取代一律用 Edit 工具

For_AI/

• For_AI/：AI 協作素材（截圖、草稿）+ 測試模型 *.stp（客戶料號），整夾 gitignored。
• 本專案無 runtime secret（離線桌面工具，無 DB/ApiKey），故未保留 secret/ 資料夾。