【OCCT+ImGUI系列】009-Geom2d-Geom2d_AxisPlacement

一、Geom2d_AxisPlacement 简介

在 OpenCASCADE 的二维几何库中，Geom2d_AxisPlacement 是一个用于定义二维坐标系的几何类，主要包含一个原点（gp_Pnt2d）和一个方向向量（gp_Dir2d）。它在构造与控制二维几何对象（如线段、曲线）时非常关键，广泛应用于草图建模、投影运算、草图约束系统等场景。

特点总结：

• 轻量而直观：只包含一个点与一个方向，结构简洁；
• 可变操作丰富：支持翻转、镜像、角度测量等变换；

应用场景	如何使用
构造二维几何图元（直线、圆等）	作为构造函数参数传入，如用于 Geom2d_Circle, Geom2d_Line 等构造中心点与方向信息
进行二维方向对齐（如加工路径、投影线）	设定方向向量与参考点，实现图元或路径的旋转、镜像、偏移等操作
在参数空间中定义局部坐标系	在曲面 UV 空间中定义原点与方向，便于处理 UV 坐标方向、绘制路径或标注等
构建二维草图、约束求解器等	定义草图中局部参考轴系，

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二、交互式操作解析

1. 坐标系初始化

教学示例中，场景初始化函数 sceneInit 创建了一个默认的坐标系：

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

此操作创建了一个原点在 (0,0)，方向为 X 轴正方向的坐标系。

可视化代码：

drawAxis(context, axis, Quantity_NOC_BLUE1);

该函数将坐标系绘制为一条有向线段。

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2. 设置新原点与方向

用户可以通过 ImGui 界面输入新原点与方向：

ImGui::InputFloat2("Origin", newLoc);
ImGui::InputFloat2("Direction", newDir);

点击按钮后，会应用变换并更新显示：

axis->SetLocation(gp_Pnt2d(newLoc[0], newLoc[1]));
axis->SetDirection(gp_Dir2d(newDir[0], newDir[1]));

参数名	类型	说明
newLoc	float[2]	新的坐标原点位置
newDir	float[2]	新的方向向量（自动归一化）

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3. 方向翻转（Reverse）

点击按钮后，调用 Reverse() 方法实现方向反转：

axis->Reverse();

或使用 Reversed() 返回新对象：

Handle(Geom2d_AxisPlacement) reversed = axis->Reversed();

并使用红色绘制新坐标轴：

drawAxis(context, reversed, Quantity_NOC_RED);

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4. 通过 gp_Ax2d 设置坐标轴

Geom2d_AxisPlacement 可从通用坐标系对象 gp_Ax2d 中直接赋值：

gp_Ax2d ax2d(gp_Pnt2d(newLoc[0], newLoc[1]), gp_Dir2d(newDir[0], newDir[1]));
axis->SetAxis(ax2d);

这是在已有 gp_* 数据结构下设置轴系的常用方式。

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5. 与反转坐标轴的夹角

计算当前坐标轴与其反转版本之间的角度：

Handle(Geom2d_AxisPlacement) reversed = axis->Reversed();
angleBetween = axis->Angle(reversed);

📌 输出结果为弧度值，理论上为 π（≈3.14159）。

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6. 镜像坐标轴

使用 gp_Trsf2d 实现对当前坐标轴的镜像：

gp_Trsf2d trsf;
trsf.SetMirror(axis->Location());
Handle(Geom2d_AxisPlacement) mirrored = Handle(Geom2d_AxisPlacement)::DownCast