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etwenandClaude Opus 4.8 e27fd17eb8 perf: Render merged mesh in measure mode to fix large-assembly orbit lag (v0.3.2)

Measurement modes used to render per-face content (one GeometryModel3D per
B-rep face). On a large assembly (64k faces measured) that is 64k draw calls,
and WPF re-walks the whole visual tree every frame, so orbiting in a
measurement tool was severely laggy while plain browse mode (which renders the
merged mesh, one model per file) stayed smooth.

Render the merged mesh whenever not sectioning (browse AND measure), and
resolve the picked B-rep face from the hit triangle's vertex index via
_mergedFaceRanges + ResolveMergedFace (binary search over per-face vertex-start
boundaries recorded at import — BuildMergedMesh appends faces in order with no
vertex welding, so the ranges are exact and stay valid across translation).
Per-face FacesContent is now rendered only in section mode (needs cut
geometry). WPF 3D hit testing is geometric and does not cull back faces, so
single-sided merged meshes still pick hole inner walls.

Also subscribe camera-interaction suspension to HelixViewport3D.CameraChanged
(control-level routed event) in addition to Camera.Changed, so it can't be
orphaned if Helix replaces the camera instance.

Verified: orbit in measure mode is now as smooth as browse; circle/face/edge/
angle/face-distance and section measurements unchanged.

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 (1M context) <noreply@anthropic.com>

2026-06-18 16:48:42 +08:00

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STPViewer

STP/STEP 3D 檢視器（Windows 桌面程式，C# .NET 8 WPF）— 多檔匯入、裝配樹、點/距離/邊/面/圓量測。

📖 目錄

✨ 功能特色
💻 系統需求
📥 安裝
🚀 快速開始
📚 使用指南
🔨 從原始碼建置
📁 專案結構
⚠️ 已知限制
🤝 貢獻
📜 版本紀錄
🙏 致謝

✨ 功能特色

快速開啟機構件 STEP 檔做確認與量測，不需安裝 SolidWorks / Creo 等重量級 CAD。

多檔匯入 — STEP / STL / DXF，工具列匯入（可複選）、拖放到視窗，或命令列 STPViewer.exe a.stp b.stl
裝配樹 — STEP product structure 還原成樹（組件→零件）；逐節點顯示/隱藏、換色（cascade）、Zoom-to；檔案層級可移除、開關輪廓邊線

量測（工具列切換模式，點擊模型）：

模式	輸出
📍 點	XYZ 座標（自動吸附鄰近 B-rep 頂點）
📏 距離	兩點直線距離 + ΔX/ΔY/ΔZ
📐 邊	直線長 / 曲線長 / 圓弧長 + 半徑
⬛ 面	面積（網格近似）+ 曲面類型（平面法向量、圓柱半徑/軸向）
⭕ 圓	圓心 / 半徑 / 直徑 / 周長
∠ 角度	兩面（法向量）/ 兩直線邊夾角 + 補角
⇔ 面距	面到面最短距離（網格近似）+ 最近點對
⤚ 對齊（兩點）	點「要移動零件」一點 + 目標點 → 純平移使兩點貼合
🎯 對齊（三點）	來源檔 3 點 + 目標檔 3 對應點 → 旋轉+平移一次貼合

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（右鍵轉視角不受影響）
操作器 ⊹ — 樹面板選檔案 → 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）、拖環繞軸轉。永遠浮在最上層、不被實體遮擋
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 ✂ — X/Y/Z 軸 + 位置滑桿 + 反向；CPU 網格裁切，原始幾何保留（量測仍精確）
單位 — mm ⇄ inch 一鍵切換，既有量測（清單與 3D 標籤）即時換算
匯出 — 量測結果 CSV（UTF-8 BOM，Excel 中文不亂碼）、3D 視圖 2× PNG 截圖
視角 — 右鍵旋轉、滾輪縮放、中鍵平移、ViewCube

量測原則：邊長、圓半徑、角度取 B-rep 精確值；面積為三角網格加總近似（三角化精度依模型尺寸自適應 0.02–0.5 mm）。

💻 系統需求

項目	需求
作業系統	Windows 10 / 11（x64）
執行階段	.NET 8 Desktop Runtime（框架相依版）— Portable 版則免裝
建置 SDK	.NET 8 SDK（僅從原始碼建置時需要）

📥 安裝

下載發佈版直接執行，免安裝。

框架相依版（檔案較小）：需 .NET 8 Desktop Runtime，執行 STPViewer v0.3.2.exe。
Portable 版（self-contained）：內含 runtime，免安裝 / 免系統管理員，執行 STPViewer v0.3.2.exe。

或從原始碼建置（見下）。

git clone https://github.com/ETWen/STPViewer.git
cd STPViewer
dotnet build STPViewer.sln

🚀 快速開始

# 建置並執行
dotnet build STPViewer.sln
dotnet run --project src/STPViewer

# 發佈免安裝資料夾
dotnet publish src/STPViewer -c Release -o publish/STPViewer

接著匯入 .stp 檔（工具列「匯入」、拖放、或命令列帶檔），選一個量測模式，點擊模型即可。

📚 使用指南

匯入一個或多個 CAD 檔，每個檔案成為裝配樹的一個 root，視角自動 Zoom 到全景。
操作樹 — 顯示/隱藏、換色、Zoom-to 某節點，或移除檔案。
量測 — 工具列選模式（點 / 距離 / 邊 / 面 / 圓 / 角度 / 面距），點擊模型；結果顯示於右側面板，可單筆刪除或全部清除。
裝配 — 用對齊（兩點/三點）、旋轉、拖曳、操作器擺位，再用干涉檢查驗證配合。
剖面 — 開啟 ✂、選軸向、滑動剖切；量測仍以原始幾何精確計算。
匯出 — 量測結果存 CSV，或截 2× PNG。

無 UI 匯入管線與幾何數學驗證：

dotnet run --project tools/SmokeTest -- "path\to\model.stp"   # 匯入 + 裝配樹
dotnet run --project tools/SmokeTest -- --clip-test           # 剖切裁切數學
dotnet run --project tools/SmokeTest -- --interference-test   # 干涉 相交/分離/貼合
dotnet run --project tools/SmokeTest -- --align-test          # 三點對齊剛體變換數學

🔨 從原始碼建置

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

NuGet 相依（自動還原）：CADability、HelixToolkit.Wpf、CommunityToolkit.Mvvm。

📁 專案結構

STPViewer/
├── ARCHITECTURE.md            # 設計、資料流、開發 Phase
├── CLAUDE.md                  # 專案記憶 & 開發慣例
├── STPViewer.sln
├── src/STPViewer/
│   ├── STPViewer.csproj       # net8.0-windows、UseWPF、單一版號來源 <Version>
│   ├── MainWindow.xaml / .cs   # 版面 + 滑鼠拾取轉發
│   ├── Models/                 # FaceInfo、MeasureMode、MeasurementResult、UnitSystem
│   ├── Services/               # StepImport、Measurement、Interference、Section、RigidAlign
│   └── ViewModels/             # MainViewModel、ModelNodeViewModel（裝配樹）
└── tools/SmokeTest/           # 無 UI 匯入 + 幾何數學驗證

⚠️ 已知限制

大型 STEP（數千面）匯入需數十秒（CADability 解析成本），匯入期間有進度提示、UI 不凍結。
輪廓邊線超過 30,000 線段的檔案預設關閉邊線（WPF LinesVisual3D 轉動視角時效能限制），可在樹面板手動開啟。
IGES 不支援（CADability 無 IGES reader）；STL 無 B-rep，僅支援點/距離/角度/面距量測；DXF 為線架構檢視。
剖切面無封口（cap），剖開處顯示內部背面材質（深灰）。
面積與面距為三角網格近似值；邊長/圓半徑/角度為 B-rep 精確值。
少數 AP242 檔案 CADability 支援不完整，匯入失敗會提示訊息（不閃退）。
唯讀檢視器，不寫入/修改原始檔案。

🤝 貢獻

Fork 並建立 feature 分支：git checkout -b feature/your-feature
遵循 Conventional Commits：feat(scope): summary
Push 後開 Pull Request

📜 版本紀錄

v0.3.2

效能： 大組件量測模式下轉動視角不再卡頓。量測模式改為渲染合併網格（每檔 1 個 model），並用命中三角形的頂點 index 反查回是哪個面，不再掛數萬個逐面 model；逐面渲染只保留給剖面模式。
相機互動暫停事件加訂 HelixViewport3D.CameraChanged，避免相機實例被換掉時訂閱失效。

v0.3.1

操作器 always-on-top 疊圖層（永遠浮在零件上、不被實體遮擋）。

v0.3.0

旋轉對齊：軸向旋轉（↻X/↻Y/↻Z）、三點對齊，以及統一的 TransformRoot 剛體變換路徑。

v0.2.x

拖曳模式、兩點對齊、干涉檢查、剖面、角度/面距量測、裝配樹、STL/DXF 支援、mm ⇄ inch。

🙏 致謝

CADability — 純 C# CAD kernel：STEP 匯入、B-rep 幾何、面三角化
HelixToolkit.Wpf — 3D viewport、相機操作、HitTest
CommunityToolkit.Mvvm — MVVM

詳細設計與開發 Phase 見 ARCHITECTURE.md。

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