Geom2d_AxisPlacement 教学笔记

一、类概述

Geom2d_AxisPlacement 表示二维几何空间中的一个坐标轴（轴系），由两部分组成：

• gp_Pnt2d：原点（Location）
• gp_Dir2d：单位方向向量（Direction）

它是 Geom2d_Geometry 的派生类，可用于表示局部坐标系、图形基准轴、草图中对齐约束等。

二、构造方法

构造方式	说明
Geom2d_AxisPlacement(gp_Pnt2d P, gp_Dir2d V)	使用原点和单位方向构造坐标轴
Geom2d_AxisPlacement(gp_Ax2d A)	从 gp_Ax2d 转换构造

示例：

Handle(Geom2d_AxisPlacement) axis = new Geom2d_AxisPlacement(gp_Pnt2d(0,0), gp_Dir2d(1,0));

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三、常用方法解析

原点与方向操作

方法	功能
SetLocation(const gp_Pnt2d& P)	设置新原点
SetDirection(const gp_Dir2d& V)	设置新方向（自动归一化）
Location()	获取当前原点
Direction()	获取当前方向

方向翻转

方法	功能
Reverse()	原地翻转方向向量
Reversed()	返回一个反向的新副本（不修改原对象）

坐标轴整体操作

方法	功能
SetAxis(const gp_Ax2d& A)	设置完整坐标轴信息
Ax2d()	返回对应的 gp_Ax2d 对象
Angle(const Handle<Geom2d_AxisPlacement>& Other)	计算两个坐标轴方向夹角（单位：弧度，范围 -π 到 π）
Copy()	克隆自身副本
Transform(const gp_Trsf2d& T)	应用 2D 仿射变换（平移、旋转、镜像等）

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四、代码片段示例

1. 设置位置

  // 单独设置 X 或 Y
  if (ImGui::SliderFloat("Set X", &coord[0], -100.0f, 100.0f)) {
      point2d->SetX(coord[0]);
      UpdatePoint(context);
  }

  if (ImGui::SliderFloat("Set Y", &coord[1], -100.0f, 100.0f)) {
      point2d->SetY(coord[1]);
      UpdatePoint(context);
  }

2. 利用Transform旋转

    void ApplyRotation(const Handle(AIS_InteractiveContext)& context) {
        gp_Trsf2d trsf;
        trsf.SetRotation(gp_Pnt2d(0, 0), rotateAngle * M_PI / 180.0);
        point2d->Transform(trsf);
        coord[0] = static_cast<float>(point2d->X());
        coord[1] = static_cast<float>(point2d->Y());
        UpdatePoint(context);
    }

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五、总结

特点	说明
轻量	只包含点和方向向量
操作灵活	支持方向翻转、复制、变换、方向角计算等
工程适用性强	常用于草图系统、路径定义、投影方向设定等场景

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六、代码

#pragma once

#include "pch.h"
#include <Geom2d_CartesianPoint.hxx>
#include <Geom2d_Transformation.hxx>
#include <gp_Trsf2d.hxx>
#include <BRepBuilderAPI_MakeVertex.hxx>
#include <AIS_Shape.hxx>
#include "BaseScene.h"
#include "VisSceneComponents.h"
#include "TutorialWindow.h"

class Geom2d012 : public BaseScene, public VisSceneComponents, public TutorialWindow {
public:
    Geom2d012() { openTutorialWindow(); }

    void displayScene(const Handle(V3d_View)& view, const Handle(AIS_InteractiveContext)& context) override {
        if (!bIsSceneInit) {
            sceneInit(view, context);
            bIsSceneInit = true;
        }
        renderTutorialWindow(context);
    }

    void customInitTutorialWindow(const Handle(AIS_InteractiveContext)& context) override {}

    void sceneInit(const Handle(V3d_View)&, const Handle(AIS_InteractiveContext)& context) override {
        // 初始化一个二维点
        point2d = new Geom2d_CartesianPoint(0.0, 0.0);
        VisualizePoint(context);
    }

    void renderTutorialContent(const Handle(AIS_InteractiveContext)& context) override {
        ImGui::Text("Geom2d_CartesianPoint Controls");

        // 单独设置 X 或 Y
        if (ImGui::SliderFloat("Set X", &coord[0], -100.0f, 100.0f)) {
            point2d->SetX(coord[0]);
            UpdatePoint(context);
        }

        if (ImGui::SliderFloat("Set Y", &coord[1], -100.0f, 100.0f)) {
            point2d->SetY(coord[1]);
            UpdatePoint(context);
        }

        ImGui::Separator();
        ImGui::Text("Transformation:");

        if (ImGui::SliderFloat("Rotate Angle (deg)", &rotateAngle, 0.0f, 360.0f)) {}

        if (ImGui::Button("Apply Rotation")) {
            ApplyRotation(context);
        }

        if (ImGui::Button("Reset Point")) {
            point2d->SetCoord(0.0, 0.0);
            coord[0] = 0.0f;
            coord[1] = 0.0f;
            UpdatePoint(context);
        }

        ImGui::Separator();
        ImGui::Text("Current Coordinates:");
        double x = point2d->X();
        double y = point2d->Y();
        ImGui::Text("X: %.2f, Y: %.2f", x, y);
    }

private:
    Handle(Geom2d_CartesianPoint) point2d;
    Handle(AIS_Shape) pointAIS;

    float coord[2] = { 0.0f, 0.0f };
    float rotateAngle = 45.0f;

    void VisualizePoint(const Handle(AIS_InteractiveContext)& context) {
        gp_Pnt p3d(point2d->X(), point2d->Y(), 0.0);
        TopoDS_Vertex vertex = BRepBuilderAPI_MakeVertex(p3d);
        pointAIS = new AIS_Shape(vertex);
        pointAIS->SetColor(Quantity_NOC_RED);
        context->Display(pointAIS, Standard_False);
    }

    void UpdatePoint(const Handle(AIS_InteractiveContext)& context) {
        gp_Pnt p3d(point2d->X(), point2d->Y(), 0.0);
        TopoDS_Vertex vertex = BRepBuilderAPI_MakeVertex(p3d);
        pointAIS->SetShape(vertex);
        context->Redisplay(pointAIS, Standard_False);
    }

    void ApplyRotation(const Handle(AIS_InteractiveContext)& context) {
        gp_Trsf2d trsf;
        trsf.SetRotation(gp_Pnt2d(0, 0), rotateAngle * M_PI / 180.0);
        point2d->Transform(trsf);
        coord[0] = static_cast<float>(point2d->X());
        coord[1] = static_cast<float>(point2d->Y());
        UpdatePoint(context);
    }
};