Graphics——基于.NET 的 CAD 图形预览技术研究与实现——CAD c#二次开发

一、Graphics 类的本质与作用

Graphics 是 .NET 框架中 System.Drawing 命名空间下的核心类，用于在二维画布（如 Bitmap 图像）上绘制图形、文本或图像。它相当于 “绘图工具”，提供了一系列方法（如 DrawLine、FillEllipse、DrawString 等），可以操作画笔（Pen）、画刷（Brush）、字体（Font）等对象，将几何图形、文本或图像渲染到指定的画布上。

二、能否用 Graphics 绘制模型空间中的图形？

可以，但需要分两步走：先从 CAD 模型空间中提取几何数据，再将数据转换为 Graphics 能识别的图形对象。

步骤 1：从模型空间提取几何数据

在 CAD 开发中（如 AutoCAD、基于 Teigha 库的 DWG 处理），模型空间（Model Space）存储了图纸的核心几何对象（如线段、圆、多边形、文本等）。要绘制这些图形，需先通过 CAD 库的 API 提取这些几何实体。

例如，使用 Database 对象访问模型空间的块定义（BlockDefinition），遍历其中的实体（Entity）：

// 开启数据库事务
using (Transaction tr = db.TransactionManager.StartTransaction())
{// 获取块表（BlockTable）BlockTable bt = (BlockTable)tr.GetObject(db.BlockTableId, OpenMode.ForRead);// 获取模型空间的块表记录（BlockTableRecord）BlockTableRecord modelSpace = (BlockTableRecord)tr.GetObject(bt[BlockTableRecord.ModelSpace], OpenMode.ForRead);// 遍历模型空间中的所有实体foreach (ObjectId entityId in modelSpace){try{// 打开实体对象Entity entity = (Entity)tr.GetObject(entityId, OpenMode.ForRead);// 根据实体类型进行不同处理if (entity is Line line){// 处理线段 - 获取起点和终点坐标Point3d startPoint = line.StartPoint;Point3d endPoint = line.EndPoint;// 其他线段处理逻辑...}else if (entity is Circle circle){// 处理圆形 - 获取圆心和半径Point3d center = circle.Center;double radius = circle.Radius;// 其他圆形处理逻辑...}else if (entity is Arc arc){// 处理圆弧 - 获取圆心、半径、起始角度和结束角度Point3d center = arc.Center;double radius = arc.Radius;double startAngle = arc.StartAngle;double endAngle = arc.EndAngle;// 其他圆弧处理逻辑...}else if (entity is Polyline polyline){// 处理多段线 - 遍历顶点for (int i = 0; i < polyline.CoordinateCount; i++){Point2d vertex = polyline.GetPoint2dAt(i);// 其他顶点处理逻辑...}}else if (entity is BlockReference blockRef){// 处理块引用 - 获取块名和插入点string blockName = blockRef.Name;Point3d insertionPoint = blockRef.Position;// 其他块引用处理逻辑...}// 可以继续添加其他实体类型的处理...}catch (System.Exception ex){// 处理实体读取异常Application.DocumentManager.MdiActiveDocument.Editor.WriteMessage("\n读取实体时出错: " + ex.Message);}}// 提交事务tr.Commit();
}

步骤 2：将几何数据转换为 Graphics 可绘制的图形

Graphics 只能识别二维平面中的坐标（基于画布的像素坐标系），而 CAD 模型空间的坐标可能非常大（如以毫米为单位的工程坐标），因此需要坐标变换（缩放、平移、旋转等），将 CAD 坐标映射到缩略图的画布坐标（如 200x200 像素）。

示例：用 Graphics 绘制模型空间中的线段

假设模型空间中有一条线段（起点 (100, 200)，终点 (500, 800)），需要将其缩放到 200x200 的缩略图中：

private Bitmap DrawModelSpaceToThumbnail(Database db)
{// 1. 创建 200x200 的缩略图画布Bitmap thumbnail = new Bitmap(200, 200);using (Graphics g = Graphics.FromImage(thumbnail)){g.SmoothingMode = SmoothingMode.AntiAlias; // 抗锯齿g.Clear(Color.White); // 背景色// 2. 获取模型空间的实体（示例简化逻辑）var modelSpaceEntities = GetModelSpaceEntities(db); // 3. 计算坐标变换参数（关键！）// 假设模型空间的最大范围是 (0,0) 到 (1000, 1000)，缩略图尺寸 200x200double scale = 200.0 / 1000.0; // 缩放比例（模型空间单位 → 像素）float offsetX = 0; // 平移偏移（可根据需要调整）float offsetY = 0;// 4. 绘制每个实体foreach (Entity entity in modelSpaceEntities){switch (entity){case Line line:// 将 CAD 坐标转换为缩略图坐标PointF start = new PointF((float)(line.StartPoint.X * scale) + offsetX,(float)(line.StartPoint.Y * scale) + offsetY);PointF end = new PointF((float)(line.EndPoint.X * scale) + offsetX,(float)(line.EndPoint.Y * scale) + offsetY);// 用 Graphics 绘制线段g.DrawLine(Pens.Blue, start, end);break;case Circle circle:// 转换圆心和半径PointF center = new PointF((float)(circle.Center.X * scale) + offsetX,(float)(circle.Center.Y * scale) + offsetY);float radius = (float)(circle.Radius * scale);// 绘制圆形g.DrawEllipse(Pens.Red, center.X - radius, center.Y - radius, 2 * radius, 2 * radius);break;// 其他实体类型（如 Polyline、Arc 等）类似处理...}}}return thumbnail;
}// 辅助方法：获取模型空间中的实体（需根据实际 CAD 库调整）
private List<Entity> GetModelSpaceEntities(Database db)
{List<Entity> entities = new List<Entity>();using (BlockTable blockTable = (BlockTable)db.BlockTableId.Open(OpenMode.ForRead))using (BlockTableRecord modelSpace = (BlockTableRecord)blockTable[BlockTableRecord.ModelSpace].Open(OpenMode.ForRead)){foreach (ObjectId entityId in modelSpace){if (entityId.IsErased) continue;entities.Add((Entity)entityId.Open(OpenMode.ForRead));}}return entities;
}

关键注意事项

1. 坐标变换：CAD 模型空间的坐标通常很大（如以米 / 毫米为单位），需要根据缩略图尺寸计算缩放比例（scale = 缩略图宽度 / 模型空间宽度），确保图形适配到小画布。
2. 实体类型支持：需针对不同 CAD 实体（Line、Circle、Polyline、Text 等）编写对应的绘制逻辑，Graphics 提供了 DrawLine、DrawEllipse、DrawString 等方法覆盖常见类型。
3. 性能优化：若模型空间包含大量实体，建议过滤掉小尺寸或不可见的实体（如隐藏层、极细线条），避免缩略图过于复杂。

总结

Graphics 是 .NET 中用于二维绘图的核心工具，结合 CAD 库提取模型空间的几何数据后，可以通过坐标变换将模型空间的图形绘制到缩略图中。实际开发中需根据 CAD 库的具体 API（如 AutoCAD 的 ObjectARX、Teigha 的 Rx 库）调整实体获取和坐标转换逻辑。