Сообщество программистов Autodesk в СНГ :: Создание геометрии форм перехода (loft geometry) в Revit API

Сообщество программистов Autodesk в СНГ
Revit API
Создание геометрии форм перехода (loft geometry) в Revit API

30/05/2018

Создание геометрии форм перехода (loft geometry) в Revit API

Сегодня мы немного поговорим о создании геометрических форм с использованием Revit API, а конкретнее о формах перехода (loft geometry), которые можно создать в редакторе семейств с помощью команд "Переход" и "Переход по траектории". Мы создадим геометрию путем перемещения выбранного профиля вдоль кривой, заданной функцией y=sin(x).

Для начала зададим профиль, лежащий в плоскости Y0Z. Метод создает CurveLoop, формирующий наш профиль с возможностью его масштабирования:

Код - C#: [Выделить]

 
private static CurveLoop CreateProfile(double scale)
{
                var a = new XYZ(0, -1, -1);
                var b = new XYZ(0, 1, -1);
                var c = new XYZ(0, 1, 0);
                var d = new XYZ(0, 0, 1);
                var e = new XYZ(0, -1, 1);
 
                var curvesList = new List<Curve>
                               {
                                               Line.CreateBound(scale*a, scale*b),
                                               Line.CreateBound(scale*b, scale*c),
                                               Line.CreateBound(scale*c, scale*d),
                                               Line.CreateBound(scale*d, scale*e),
                                               Line.CreateBound(scale*e, scale*a)
                               };
 
                return CurveLoop.Create(curvesList);
}
 

Наш профиль выглядит вот так:

Чтобы создать геометрию перехода по траектории синусоиды, нам нужно создать перечень профилей вдоль кривой:

На рисунке зеленым показана плоскость профиля, красным - её нормаль. Для решения задачи, на проще всего будет работать с аффинными преобразованиями, которые в Revit API инкапсулирует класс Transform. Требуемое нам преобразование T будет представлять собой произведение T=T_m*T_r, где T_m - перемещение в заданную точку, а T_r - поворот на заданный угол.

Пусть наша синусоида располагается в плоскости X0Y. Зададим функцию, возвращающую требуемый нам T для заданного X. Очевидно, что перемещение в нужную нам точку T_mбудет переносом в точку (x, sin(x), 0). С поворотом немного сложнее. Фактически, нам нужно знать направление нормали профиля, которое совпадает с направлением движения по траектории, а направление движения по траектории задается производной функции. Тогда искомый угол a=cos(x). Итого метод для получения нужного нам преобразования будет выглядеть следующим образом:

Код - C#: [Выделить]

 
private static Transform CreateSinusTransform(double point)
{
                var translation = Transform.CreateTranslation(new XYZ(point, Math.Sin(point), 0));
 
                var rotation = Transform.CreateRotation(XYZ.BasisZ, Math.Cos(point));
 
                return translation*rotation;
}
 

Тогда мы сможем получить перечень профилей следующим образом:

Код - C#: [Выделить]

 
const double scale = 0.2;
const double length = 4.0*Math.PI;
const int steps = 16;
 
var profile = CreateProfile(scale);
 
var profiles = Enumerable
                .Range(0, steps + 1)
                .Select(x => x*length/steps)
                .Select(CreateSinusTransform)
                .Select(x => profile.CreateTransformed(x))
                .ToList();
 

Здесь CreateTransformed - это Extension-метод, его реализация достаточно тривиальна:

Код - C#: [Выделить]

 
public static class CurveLoopExtensions
{
                public static CurveLoop CreateTransformed(this CurveLoop curveLoop, Transform transform)
                {
                               var curves = curveLoop
                                               .Select(x => x.CreateTransformed(transform))
                                               .ToList();
 
                               return CurveLoop.Create(curves);
                }
}
 

В 3D это будет выглядеть следующим образом (где красным опять же показана нормаль профиля):

Теперь, имея перечень профилей, мы можем создать нужную нам геометрию (Solid):

Код - C#: [Выделить]

 
var solid = GeometryCreationUtilities.CreateLoftGeometry(profiles,
                new SolidOptions(ElementId.InvalidElementId, ElementId.InvalidElementId));

При работе в редакторе семейств, можно создать FreeFormElement, но я делаю это в проекте, а для создания произвольной геометрии в проекте предназначены механизмы DirectShape:

Код - C#: [Выделить]

 
var directShape = DirectShape.CreateElement(doc, new ElementId(BuiltInCategory.OST_GenericModel));
 
directShape.AppendShape(new GeometryObject[] {solid});