OCCT AIS(交互) 核心基类 AIS_InteractiveObject

我们来详细解读一下 AIS_InteractiveObject 这个类。

AIS_InteractiveObject 是 Open CASCADE Technology (OCCT) 中 AIS (Application Interactive Services) 模块的核心基类。简单来说，你在 OCCT 查看器中看到的、能与之交互（如点击选择、高亮、移动）的任何三维对象，几乎都是从 AIS_InteractiveObject 派生而来的。

这个类的主要职责是为应用程序数据赋予可视化和可选择的特性。它充当了你的业务数据（例如一个几何形状、一个测量尺寸）和 OCCT 的可视化/选择引擎之间的桥梁。

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核心概念和设计

1. 双重继承身份:

   • 它继承自 SelectMgr_SelectableObject，这赋予了它被选择的能力。这意味着它可以构建用于拾取检测的“敏感图元”（Sensitive Primitives），例如，一个立方体的面、边、顶点都可以被独立选中。
   • SelectMgr_SelectableObject 本身继承自 PrsMgr_PresentableObject，这赋予了 AIS_InteractiveObject 被显示的能力。这意味着它可以生成用于在三维视图中渲染的“表达”（Presentation）。

2. 显示模式 (Display Mode):

   • 同一个 AIS_InteractiveObject 可以有多种不同的视觉表现形式。例如，一个机械零件可以以线框模式 (Wireframe)、着色模式 (Shading) 或 带边框的着色模式 (Shading with Edges) 显示。
   • 这些不同的显示形式由一个整数索引，即“显示模式”来区分。派生类需要重写 Compute() 方法，根据传入的显示模式索引来生成对应的 Prs3d_Presentation。

3. 选择模式 (Selection Mode):

   • 与显示模式类似，一个对象也可以有多种被选择的方式。例如，对于一个 TopoDS_Shape 对象，你可以只想选择它的面 (Face)，或者只想选择它的边 (Edge)，或者顶点 (Vertex)。
   • 这些不同的选择粒度由“选择模式”索引来定义。派生类需要重写 ComputeSelection() 方法，根据传入的选择模式索引来生成对应的敏感图元。

4. 交互式上下文 (AIS_InteractiveContext):

   • AIS_InteractiveObject 对象本身并不直接管理自己的显示状态或在视图中的绘制。它必须被注册到一个 AIS_InteractiveContext 实例中。
   • AIS_InteractiveContext 是一个总管，负责管理场景中所有 AIS_InteractiveObject 对象的生命周期、显示/隐藏、高亮、选择等操作。
   • 类成员 myCTXPtr 就是一个指向其所属上下文的指针。SetContext() 和 GetContext() 方法用于管理这个关联。几乎所有对单个对象的显示操作（如 Redisplay）最终都会委托给 AIS_InteractiveContext 来执行。

5. 所有者 (Owner):

   • myOwner 成员变量允许一个交互对象关联一个“所有者”。这个所有者通常是创建此交互对象的更高级别的业务对象。
   • 一个典型的例子是：你有一个 TopoDS_Shape（一个复杂的装配体）。为了让它的某个子形状（比如一个螺栓的面）可以被单独选择，你可能会为这个面创建一个 AIS_InteractiveObject。此时，这个面的 AIS_InteractiveObject 的 Owner 就可以被设置为代表整个螺栓甚至整个装配体的 TopoDS_Shape。
   • 这样做的好处是，当用户在视图中选中这个面时，你的应用程序可以通过 GetOwner() 追溯到它所属的更高级别的业务对象，从而执行相关的业务逻辑。

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关键成员函数解析

• virtual AIS_KindOfInteractive Type() const: 返回对象的类型枚举，如 AIS_KindOfInteractive_Shape（形状）、AIS_KindOfInteractive_Datum（基准）等。用于快速分类对象。
• virtual Standard_Integer Signature() const: 类型的进一步签名。例如，同为 AIS_KindOfInteractive_Datum 类型，可以用 Signature 来区分点 (1)、线 (5)、平面 (7) 等。
• void Redisplay(const Standard_Boolean AllModes = Standard_False): 请求重绘此对象。它会调用其所属 AIS_InteractiveContext 的相应方法来完成。如果 AllModes 为真，则对象的所有显示模式都会被重新计算。
• void SetContext(const Handle(AIS_InteractiveContext)& aCtx): 将此对象与一个交互式上下文关联起来。这是对象能够被显示和选择的前提。
• const Handle(Standard_Transient)& GetOwner() const / void SetOwner(...): 获取和设置对象的所有者，用于建立选择时的业务逻辑追溯链。
• virtual Standard_Boolean ProcessDragging(...): 一个虚函数，用于处理拖拽操作。当用户在视图中拖动此对象时，该方法会被调用。派生类可以重写此方法以实现自定义的拖拽行为。
• Handle(Prs3d_Presentation) Presentation() const: 获取对象在当前显示模式下的 Prs3d_Presentation（图形表达）对象。
• void DumpJson(...): 用于调试，将对象的状态信息输出为 JSON 格式。

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使用方式总结

开发者通常不会直接实例化 AIS_InteractiveObject，因为它的 Compute() 和 ComputeSelection() 等关键方法都需要具体实现。

正确的使用方式是：

1. 继承: 从 AIS_InteractiveObject 或其更具体的派生类（如 AIS_Shape）派生出你自己的类。
2. 实现: 在你的派生类中，持有你的业务数据（比如自定义的几何体、数据点等）。
3. 重写:
   • 重写 Compute(const Handle(PrsMgr_PresentationManager)& aPresentationManager, const Handle(Prs3d_Presentation)& aPresentation, const Standard_Integer aMode) 方法，在其中根据 aMode（显示模式）将你的业务数据转换为可视化的图元（Prs3d_Presentation）。
   • 重写 ComputeSelection(const Handle(SelectMgr_Selection)& aSelection, const Standard_Integer aMode) 方法，在其中根据 aMode（选择模式）为你的对象创建可被拾取的敏感区域。
4. 使用: 创建你的派生类的实例，然后调用 AIS_InteractiveContext::Display() 方法将其显示在视图中。

总而言之，AIS_InteractiveObject 是连接应用程序数据和 OCCT 交互式可视化框架的基石。理解它的设计思想对于在 OCCT 中进行二次开发至关重要。