rm-graphical-computing

Three.js 建筑点云处理工具库 —— 提供墙体几何处理、梁线/柱线检测、点云语义合并、墙-窗匹配等功能。

安装

npm install rm-graphical-computing

API 文档

1. 墙-窗匹配算法

processData

墙-窗匹配主函数，自动筛选窗户并完成匹配。

processData(
  wallSegments: WallSegment[],
  objects: any[],
  options?: FindWallOptions & { printOnly?: boolean }
): { segments: WallSegment[]; matches: WindowWallMatch[]; sourceMap: number[][] }

参数说明： | 参数 | 类型 | 说明 | |------|------|------| | wallSegments | WallSegment[] | 墙线段数组 | | objects | any[] | 所有物体数组，内部自动筛选 category === 'window' 的物体 | | options | FindWallOptions | 匹配选项（可选） |

返回值： | 字段 | 类型 | 说明 | |------|------|------| | segments | WallSegment[] | 合并后的墙线段（含 drawWindow 属性） | | matches | WindowWallMatch[] | 窗户匹配详情列表 | | sourceMap | number[][] | 每条输出线段对应的原始线段索引 |

物体数组修改：

processData 会直接修改传入的 objects 数组，为窗户添加匹配状态标记：

| 场景 | 标记 | 说明 | |------|------|------| | 匹配成功 | 无 AbnormalWindow 属性 | 或删除已存在的标记 | | 未匹配 | AbnormalWindow: true | 未找到合适墙线段的窗户 | | 飘窗 | 跳过不处理 | isBayWindowObj: true 的窗户不参与匹配 |

findWindowWalls

窗户匹配核心函数。

findWindowWalls(
  windowObjs: WindowObject[],
  wallSegments: WallSegment[],
  options?: FindWallOptions
): WindowWallMatch[]

mergeCollinearSegments

共线线段合并。

mergeCollinearSegments(
  segments: WallSegment[],
  angleTol?: number,      // 角度容差，默认 5°
  gapTol?: number         // 间隙容差，默认 0.05m
): { segments: WallSegment[]; sourceMap: number[][] }

computeLocalFloorZ

计算局部地面高度。

computeLocalFloorZ(walls: WallSegment[], cx: number, cy: number): number

FindWallOptions 选项

| 选项 | 类型 | 默认值 | 说明 | |------|------|--------|------| | minLengthRatio | number | 1.0 | 墙线长度至少为窗户长边的倍数 | | maxDistance | number | 0.5 | 窗户中心到墙线的最大垂直距离（m） | | angleThreshold | number | 45 | 墙线与窗户长边方向的最大夹角（°） | | projectionMargin | number | 0.1 | 垂足在线段上的容许范围 | | printOnly | boolean | false | 是否仅打印信息而不写入 drawWindow |

2. 梁线检测

getBeamLine(lines: any[], runDataList: any[], pcdData: any): Promise<any>
getMainBeamLine(lines: any[], runDataList: any[], pcdData: any): Promise<any>
usegetBeamLine(lines: any[], runDataList: any[], pcdData: any): Promise<any>

3. 柱线检测

getColLine(lines: any[], runDataList: any[]): Promise<any>

4. 墙体几何处理

getAllGeometry(data: any): any

5. 点云语义合并

getMergeMeaning(allProjectionResults: any[]): any

6. 工具函数

| 函数 | 说明 | |------|------| | segmentsIntersect2D(a, b) | 判断两条线段是否相交（2D） | | isParallel(a, b, tolerance?) | 判断两个向量是否平行 | | getParallelism(a, b) | 获取向量平行度信息 | | perpendicularInfo(segment) | 获取线段的垂直信息 | | classifySegments(segments) | 分类线段（共线/偏移/重叠） | | getPointCoverageOnQuad(points, quad) | 计算点云在四边形上的覆盖率 | | getPointCloudMinMax(points) | 获取点云的最小/最大边界 | | removeNoisePoints(points, threshold) | 去除噪点 | | updateStEdPoint(line, start, end) | 更新线段端点 |

类型定义

Point3D

interface Point3D {
  x: number
  y: number
  z: number
}

WallSegment

interface WallSegment {
  start: Point3D
  end: Point3D
  length: number
  direction: Point3D
  points: Point3D[]
  originalPoints?: Point3D[]
  rooftopPz?: number
  drawWindow?: DrawWindow[]
  // ... 其他属性
}

DrawWindow

interface DrawWindow {
  p: Point3D          // 窗户中心点
  width: number       // 窗户宽度（m）
  height: number      // 窗户高度（m）
  full: boolean       // 是否贯穿整面墙
  groundClearance: number  // 离地高度（m）
}

WindowWallMatch

interface WindowWallMatch {
  windowName: string
  windowCategory: string
  windowCenter: Point3D
  wallSegment: WallSegment
  distance: number          // 窗户中心到墙线的垂直距离（m）
  wallLengthRatio: number   // 墙线长度 / 窗户长边
  drawWindow?: DrawWindow
}

使用示例

import { processData } from 'rm-graphical-computing'

// 墙线段数据
const wallSegments = [
  {
    start: { x: 0, y: 0, z: 0 },
    end: { x: 5, y: 0, z: 0 },
    length: 5,
    direction: { x: 1, y: 0, z: 0 },
    points: []
  }
]

// 物体数据（包含窗户）
const objects = [
  {
    name: 'Window_001',
    category: 'window',
    center: { x: 2.5, y: 0.2, z: 1 },
    box: { min: { x: 2, y: 0, z: 0.5 }, max: { x: 3, y: 0.4, z: 1.5 } },
    coordinatesByArea: { coordinates: [...] }
  }
]

// 执行匹配
const result = processData(wallSegments, objects, {
  maxDistance: 0.5,
  minLengthRatio: 0.95
})

console.log(result.segments)    // 合并后的墙线段
console.log(result.matches)     // 匹配结果

技术特性

1. 共线合并：自动合并角度相近、方向一致的墙线段
2. 多信号评分：综合端点连接度、距离方差、垂直墙同侧性进行匹配评分
3. drawWindow 注入：将窗户位置信息写入墙线段，便于后续渲染
4. TypeScript 支持：完整的类型定义

依赖

• three: ^0.183.2
• three-mesh-bvh: ^0.9.10
• d3-delaunay: ^6.0.4

许可证

ISC