Open Cascade 多视图-多个3D视图

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1. 简介

本文介绍OCC如何实现多窗口视图以及单个窗口的多视图功能。

Open Cascade 7.7.0 Beta 中引入一个新功能：新增口来创建视图的子视图，改进对多视图的支持，以此达到在不支持多个“本机窗口（native windows）”或无法共享OpenGL资源的平台上（如安卓或WebAssembly）实现多窗口功能。

V3d_View implementation has been extended with a new interface allowing to define views as subviews of another V3d_View serving as a composer. This interface provides multi-view support to platforms that do not support creation of multiple native windows or disallow/restrict sharing of OpenGL resources between them (like Android or WebAssembly)

引用一张官方Release Notes 中的图片：

图1. 左、右上、右下三个子窗口展示了三个视图，其中左侧窗口同时显示了两个视图

其实，上图中将整个窗口拆分为左、右上、右下三个子窗口在此次升级前已经支持，新增的功能是在左侧子窗口上的两个视图。

2. 功能实现与介绍

OCC显示交互模块AIS采用模型-视图模式实现，模型即AIS_InteractiveContext（交互场景、交互上下文，负责管理所有交互对象）、视图即V3d_Viewer（3D查看器，每一个交互场景都必须为其指定一个3D查看器）以及由V3d_Viewer创建的V3d_View（3D视图）。

关于AIS_InteractiveContext（交互场景）、V3d_Viewer（3D查看器）以及V3d_View（3D视图）之间的关系，将在后续文章中做更详细的描述。

以下界面基于 Qt 实现，主要使用了 QSplitter。

2.1. 多窗口视图——多窗口共享 AIS_InteractiveContext

即将一个窗口拆分为多个自窗口，实现效果。

图2.1. 两个子窗口共享同一个交互场景

由于多个窗口共享同一个交互场景，因此在一个3D视图中对模型的交互操作，都将反应到该交互场景所对应的所有3D视图中，如上图所示在左侧子窗口中高亮、选中模型，右侧视图会显示出相同的效果。注意：3D视图的缩放、旋转等操作不对交互场景产生任何影响。

QSplitter* splitter = new QSplitter(Qt::Horizontal, this);
this->setCentralWidget(splitter); // 水平布置
Handle(V3d_Viewer) viewer = ViewHelper::InitViewer();
_context = ViewHelper::InitContext(viewer);
_view = new View(_context, splitter); // 第一个子窗口

{ // 2.1. 多个子窗口关联同一个交互场景
    View* right_view = new View(_context, splitter);
}

2.2. 多窗口视图——各窗口具有独立的 AIS_InteractiveContext

图2.2. 两个子窗口各自独享交互场景

每个子窗口视图有各自的交互场景，二者互不干扰。为便于区分，特意将右侧视图的坐标系放置到左上角，并增加了视图魔方（AIS_ViewCube）。

QSplitter* splitter = new QSplitter(Qt::Horizontal, this);
this->setCentralWidget(splitter); // 水平布置
Handle(V3d_Viewer) viewer = ViewHelper::InitViewer();
_context = ViewHelper::InitContext(viewer);
_view = new View(_context, splitter); // 第一个子窗口

{ // 2.2. 多个子窗口关联不同的交互场景
    Handle(V3d_Viewer) right_viewer = ViewHelper::InitViewer();
    _rightContext = ViewHelper::InitContext(right_viewer);
    _rightView = new View(_rightContext, splitter);
    _rightView->GetView()->TriedronDisplay(Aspect_TOTP_LEFT_UPPER, Quantity_NOC_RED, 0.1, V3d_ZBUFFER);
}

2.3. 单窗口多视图——多视图共享 AIS_InteractiveContext

此项为 Open Cascade 7.7.0 Beta 新增功能。

图2.3. 单窗口多视图

当父视图大小调整时，子视图大小及显示内容并不会随之而自动调整。如果需要自动按比例缩放，需要自己专门实现，例如监视父窗口大小并根据记录的窗口宽高比例实时调整子窗口大小。猜测该功能主要是为固定大小窗口准备的，例如手机端、网页端，一经初始化就不需要再调整大小。

另外，以上例子均基于OCC的 AIS_ViewController 实现，鼠标交互操作与窗口（非视图）事件绑定，因此交互操作仅对窗口的父视图（第一个基于该窗口创建的视图）有效，且并不会自动分发给他的子视图。

多视图通过3D视图创建子视图实现，如下代码（V3d_View.hxx源码）：

//! Activates the view as subview of another view.
//! @param[in] theParentView parent view to put subview into
//! @param[in] theSize subview dimensions;
//!                    values >= 2   define size in pixels,
//!                    values <= 1.0 define size as a fraction of parent view
//! @param[in] theCorner corner within parent view
//! @param[in] theOffset offset from the corner;
//!                      values >= 1   define offset in pixels,
//!                      values <  1.0 define offset as a fraction of parent view
//! @param[in] theMargins subview margins in pixels
//!
//! Example: to split parent view horizontally into 2 subview,
//! define one subview with Size=(0.5,1.0),Offset=(0.0,0.0), and 2nd with Size=(0.5,1.0),Offset=(5.0,0.0);
Standard_EXPORT void SetWindow (const Handle(V3d_View)& theParentView,
                                const Graphic3d_Vec2d& theSize,
                                Aspect_TypeOfTriedronPosition theCorner = Aspect_TOTP_LEFT_UPPER,
                                const Graphic3d_Vec2d& theOffset = Graphic3d_Vec2d(),
                                const Graphic3d_Vec2i& theMargins = Graphic3d_Vec2i());

单窗口多视图功能代码：

Handle(V3d_View) view = _view->GetView();
Handle(V3d_Viewer) viewer = view->Viewer();
V3d_TypeOfView view_type = V3d_ORTHOGRAPHIC; // 正交投影
Handle(V3d_View) sub_view = new V3d_View(viewer, view_type);
Graphic3d_Vec2d sub_size(0.5, 1);
sub_view->SetWindow(view, sub_size, Aspect_TOTP_RIGHT_UPPER);
sub_view->Update();

3. 总结

多视图功能在模型局部放大、模型对比时有些作用。
关于Context——Viewer——View之间的关系还需要进一步了解。

本文源代码：OCCT_UpgradeTest: 测试、验证 Open Cascade 版本升级功能。 - Gitee.com

参考资料：

1. 官方博客：OCCT 7.7.0 beta version is available - Forum Open Cascade Technology

2. 用户文档：V3d_View Class Reference - Open CASCADE Technology Documentation

3. Open Cascade 7.7.0 Beta V3d_View.hxx 源代码。