[资料] AutoCAD.NET中的点、向量和矩阵

萧闫子 · 发表于 2014-1-8 15:19:43

在AutoCAD内部，点和向量是最基本也是最基础的几何单元，许多定位、移动等都是基于这两种基本单元实现的，而矩阵则主要实现对实体的各种变换。和许多人想像的并不一样，的确，AutoCAD完全支持了.NET Framework的架构，即AutoCAD也可以是完全面向对象的，但是点和向量在AutoCAD中并不是以类的形式存在的，而是以结构体的方式存在。在这里先做一个概念上的说明：C#.NET中结构和类确实有一些区别，但是并没有传统的C++中那么大，C#中的结构体也可以有自己的构造方法、成员方法和数据成员，不过具体的差别还是体现在以下几个方面：
1.类是引用类型，在堆上分配地址，结构是值类型，在堆栈上分配地址。
2.类是可继承的（被声明为sealed的除外），结构体既不能从别的结构体继承而来，也不能派生出新的结构体。
3.类的默认访问性是私有的（private），而结构体中则是公有的（public），结构体可以不使用new初始化
通常认为结构可以看作是轻量级的类，在性能上要好一点，所以AutoCAD中定义为结构体还是有他的道理的。
先说说二维的点和向量。
一、二维点和向量
二维点在AutoCAD的体系结构中位于命名空间Autodesk.AutoCAD.Geometry下，需要文件acdbmgd.dll支持，层次结构如下：

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该结构体具有三个构造方法，分别是用实数，数组和非托管点（ObjectArx）创建，三种方法分别如下：

//第一种方法
public unsafe Point2d(double x, double y)
{
*((double*) &this.data) = x;
*((double*) (&this.data + 8)) = y;
}
//第二种方法
public unsafe Point2d(double[] xy)
{
*((double*) &this.data) = xy[0];
*((double*) (&this.data + 8)) = xy[1];
}
//第三种方法
internal Point2d(IntPtr unmanagedPointer)
{
int num = (int) unmanagedPointer.ToPointer();
memcpy(this, num, 0x10);
}

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由于double类似在C#中所占的是8个字节，所以采用偏移地址（&this.data + 8）作为y坐标的值。
Point2d结构体的方法和属性，如下表：

属性或方法	说明
Origin	返回坐标原点(0,0)点
X	返回该点横坐标
Y	返回该点纵坐标
Add()	和一个平面向量相加，并返回向量终点
DivideBy()	返回一个二维点，该点的X和Y值是该点X和Y值同时除以以一个实数值后的结果
GetAsVector()	将点作为一个向量返回
GetDistanceTo()	返回该点和一个给定点之间的距离
GetVectorTo()	返回该点到另一个点的相对向量
Mirror()	返回该点关于给定直线（Line2d）的对称点
MultiplyBy()	和DivideBy相反，返回一个二维点，该点的X和Y值是该点X和Y值同时乘以一个实数值后的结果
RotateBy()	该方法传入两个参数，第一个double型参数代表角度，第二个Point2d型参数代表旋转中心点，将该点绕中心点旋转给定角度
ScaleBy()	该方法传入两个参数，第一个double型参数代表缩放比例，第二个Point2d型参数代表基准点，将该点相对基准点缩放给定比例
Subtract()	和Add相反，与一个平面向量相减，并返回向量终点
ToArray()	返回一个double[]数组，该点的X值下标为0，Y值下标为1
ToString()	返回包含该点信息的字符串
TransformBy()	该方法传递一个Matrix2d类型的变量（图形变换矩阵），对该点实施变换

GetAsVector()方法很有意思，居然可以讲一个点作为向量，其实，在计算机内部，电和向量的存储方式是完全一样的，只是解读的方式不同而已。另外，点还重载了运算符+、-、/、!=、==等运算符，但行为并不是我们通常想的那样，这里详细说说。
运算符“+”有一点特别，加法并没有两个点的相加，因为只并不具有几何意义，点是和一个二维向量相加，返回结果是另外一个点，这里先提前使用一下向量，例子如下：

Point2d p1 = new Point2d(100, 50);
Vector2d v = new Vector2d(100, 100);
Point2d p2 = p1 + v; //p2=(200,250)

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[/table]示意图如下：

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同样的，如果是一个点减去一个向量，效果类似。

Point2d p1 = new Point2d(100, 50);
Vector2d v = new Vector2d(100, 100);
Point2d p2 = p1 - v; //p2=(0,-50)

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但是，运算符“-”还有另外一个重载方式，即两个点的相减，这被认为是求两个点之间的向量：

Point2d p1 = new Point2d(100, 50);
Point2d p2 = new Point2d(120, 80);
Vector2d v = p1 - p2;//返回p1相对于p2的向量

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[table=98%,rgb(217, 217, 217)]

运算符“==”和“ !=”比较简单，即判断对应坐标是否相等来决定返回值是true还是false。

转自：http://379910987.blog.163.com/

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