CloudCompare|点测量功能源码分析

主要涉及到的类

先从接口类开始分析

当然可以，我们一起来分析 ccPointPickingGenericInterface 这个接口类，它是 CloudCompare 中用于点选操作相关交互工具的通用基类，代码结构清晰、职责单一，适合作为各种需要鼠标选点功能工具的基类。

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🔷 类名：ccPointPickingGenericInterface

📌 所在文件：

• 头文件：ccPointPickingGenericInterface.h
• 实现文件：ccPointPickingGenericInterface.cpp

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一、类继承结构：

class ccPointPickingGenericInterface : public ccOverlayDialog, public ccPickingListener

✅ 父类功能：

• ccOverlayDialog：CloudCompare 中所有工具浮窗的基类，提供对话框与渲染窗口的绑定、开始/停止的接口。
• ccPickingListener：CloudCompare 的拾取回调接口，专门用来监听鼠标选中的点等拾取信息。

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二、核心用途：

该类是一个抽象基类（接口类），用于实现所有基于鼠标点选操作的工具。例如：点距离测量工具、基准点选取、投影工具等。

它为这些工具提供了统一的拾取点逻辑框架，具体点选处理逻辑由子类实现。

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三、核心成员函数详解：

🔹 构造函数

explicit ccPointPickingGenericInterface(ccPickingHub* pickingHub, QWidget* parent = nullptr);

• 接收一个 ccPickingHub* 对象，用于注册监听点选事件。
• ccPickingHub 是点选事件调度中心，可以同时支持多个监听器。

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🔹 bool linkWith(ccGLWindowInterface* win)

bool ccPointPickingGenericInterface::linkWith(ccGLWindowInterface* win)

• 将该拾取界面绑定到一个 ccGLWindowInterface（渲染窗口）。
• 如果之前绑定了窗口，需要断开旧窗口的信号连接。
• 注意：ccOverlayDialog::linkWith(win) 是基类实现的绑定逻辑，必须调用。

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🔹 bool start()

bool ccPointPickingGenericInterface::start()

• 启用点选监听器功能。
• 通过 m_pickingHub->addListener(this, true, true, POINT_PICKING) 注册本对象到 ccPickingHub。
• 会将窗口设置为不可关闭状态，避免误操作。
• ccOverlayDialog::start() 调用后进入浮窗显示状态。

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🔹 void stop(bool state)

void ccPointPickingGenericInterface::stop(bool state)

• 取消监听点选事件。
• 将窗口恢复为可关闭状态。
• 调用 ccOverlayDialog::stop(state) 通知父类退出浮窗状态。

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🔹 void onItemPicked(const PickedItem& pi)

void ccPointPickingGenericInterface::onItemPicked(const PickedItem& pi)

• 实现自 ccPickingListener，当用户通过鼠标在窗口中拾取了一个点，会调用此函数。
• 调用 processPickedPoint(pi)，由子类进一步处理。

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🔹 virtual void processPickedPoint(const PickedItem& picked) = 0;

• 纯虚函数，必须由子类实现。
• 子类实现具体的拾取点响应逻辑（例如：记录点、更新UI、计算距离等）。

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四、核心成员变量：

ccPickingHub* m_pickingHub;

• 点选事件调度器，管理多个窗口/多个监听器。
• 非空指针，由构造函数传入。

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五、总结：类的职责定位

功能	实现方式
绑定渲染窗口	linkWith()
注册监听点拾取	start()
处理拾取结果	onItemPicked() 调用 processPickedPoint()
停止拾取并解绑	stop()
留给子类扩展逻辑	processPickedPoint()（纯虚函数）

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✅ 使用场景（CloudCompare 中的实际用法）

你可以看到该类作为如下功能的基础类：

• 点对点测量工具
• 三角测量工具
• 坐标记录工具
• 捕捉标注点工具

子类继承这个接口后只需实现 processPickedPoint()，即可实现各种响应逻辑，避免重复构建点选管理逻辑。

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再分析一下该接口类继承的两个类

你目前提供的两个基类是：

1. ccOverlayDialog：是一个基于 QDialog 的界面类，用于作为叠加式的工具对话框；
2. ccPickingListener：是一个抽象接口类，用于响应 3D 视图中的点/面拾取事件。

下面对这两个类进行详细分析，并结合它们在 CloudCompare 中可能的继承用途进行总结。

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一、ccOverlayDialog 分析（继承自 QDialog）

📌 定义用途

该类是 CloudCompare 中所有工具对话框（如测量、剪裁、绘图等）的通用基类，它：

• 是一个轻量的、无边框窗口（通过 FramelessWindowHint | Tool 设置）；
• 能够被挂接到一个 3D 显示窗口 ccGLWindowInterface；
• 通过事件过滤器监听快捷键输入等；
• 提供 start() / stop() 流程控制接口；
• 使用信号槽机制和主窗口通信。

🔧 核心功能点

• 窗口与渲染窗口联动：通过 linkWith(ccGLWindowInterface* win) 绑定到具体的渲染视图；

• 生命周期管理：start() 和 stop(bool accepted) 管理工具的运行状态；

• 快捷键支持：可通过 addOverriddenShortcut(Qt::Key key) 添加快捷键；

• 自动监听 Esc 退出；

• 事件过滤器：过滤并响应窗口事件、快捷键事件、Show 事件；

• 信号：

  • processFinished(bool)：工具流程结束时发出；
  • shortcutTriggered(int)：自定义快捷键被触发；
  • shown()：窗口展示时发出；

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二、ccPickingListener 分析（接口类）

📌 定义用途

该类是 CloudCompare 中与鼠标拾取（pick）相关的功能接口，用于响应：

• 用户在视图中点击点、三角形、实体中心等事件；
• 获取拾取的 3D 点、点击位置、面片索引等。

🔧 核心功能点

• 纯虚函数：

  virtual void onItemPicked(const PickedItem& pi) = 0;
  

  子类必须实现该函数，响应用户拾取行为。

• 数据结构 PickedItem：
  提供了拾取位置、目标实体、点索引、3D 坐标、barycentric 坐标等详细信息。

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三、结合继承场景分析

一个继承了 ccOverlayDialog 和 ccPickingListener 的类将：

✅ 同时拥有：

1. 图形界面能力（窗口、启动/停止、快捷键等）；
2. 拾取事件响应能力（点击点、面、中心的处理）；

✅ 可能用途：

这种多重继承设计非常适合构建 “带界面的拾取工具”，例如：

• 点到点测量工具（用户点击两个点计算距离）；
• 选点标记工具（点击点以附加标签）；
• 模型注释工具（点击位置添加批注）；
• 三角面拾取工具（点击面片选定，做进一步分析如法向计算等）。

✅ 示例结构：

class MyPickingDialog : public ccOverlayDialog, public ccPickingListener
{Q_OBJECT
public:MyPickingDialog(QWidget* parent = nullptr);//实现拾取处理逻辑void onItemPicked(const PickedItem& pi) override;//界面初始化和开始逻辑void startPicking();private://内部状态，比如拾取的点集合、选中实体等
};

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四、设计总结

基类	功能类型	特点说明
ccOverlayDialog	UI框架	QDialog 弹窗形式工具，能绑定视图、接收快捷键等
ccPickingListener	拾取接口	响应用户在三维视图中点击选择点、面、中心的事件
🧩 多继承配合	工具设计模板	能设计“带界面的交互工具”，响应鼠标点选并处理对应逻辑

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如你正在设计测量工具或交互工具界面，这两个类正是 CloudCompare 插件或内部功能的标准模式，可以直接扩展复用。需要帮助实现具体类或功能时可继续提供具体需求。

最后分析继承该接口的两个类

CloudCompare 中继承自 ccPointPickingGenericInterface 的两个类之一 —— ccPointPropertiesDlg，它主要是一个用于点拾取和属性显示的对话框类。现在我们来详细分析这个类以及其在项目中的作用：

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ccPointPropertiesDlg

✅ 类 ccPointPropertiesDlg 的职责

该类继承自 ccPointPickingGenericInterface，用于管理如下几种拾取/测量模式：

模式名	功能说明
POINT_INFO	显示单个点的属性信息（如坐标、标量值等）
POINT_POINT_DISTANCE	计算两个点之间的距离
POINTS_ANGLE	计算三个点所构成夹角
RECT_ZONE	矩形区域选择（2D 区域）

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✅ 类成员组成

成员变量

Mode m_pickingMode;              // 当前拾取模式
cc2DLabel* m_label;              // 用于显示点、距离、角度的2D标签
cc2DViewportLabel* m_rect2DLabel; // 用于绘制矩形区域的2D标签

成员函数（核心）

继承接口的实现

bool start() override;          // 开始拾取，默认启用点信息模式
void stop(bool state) override; // 停止拾取，清除状态
bool linkWith(ccGLWindowInterface* win) override; // 绑定窗口，注册事件
void processPickedPoint(const PickedItem&) override; // 处理拾取点

模式切换槽函数（按钮点击触发）

void activatePointPropertiesDisplay();
void activateDistanceDisplay();
void activateAngleDisplay();
void activate2DZonePicking();

其他功能

void exportCurrentLabel();  // 导出当前标签为实体（可用于保存或进一步操作）
void initializeState();     // 重置当前状态
void update2DZone(int x, int y, Qt::MouseButtons buttons); // 鼠标拖动区域时调用
void processClickedPoint(int x, int y); // 处理2D区域点击
void close2DZone();        // 鼠标释放时结束矩形选择

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✅ processPickedPoint 工作流程详解

这是该类最核心的处理逻辑，它会根据当前模式执行如下动作：

• POINT_INFO: 清空旧标签，记录当前点，显示坐标等信息
• POINT_POINT_DISTANCE: 最多记录两个点，自动清空之前的点
• POINTS_ANGLE: 最多记录三个点，显示角度
• RECT_ZONE: 此模式不处理拾取点（鼠标点击位置会进入 processClickedPoint）

并且在每次点选后，会输出点信息至控制台日志（ccLog::Print()）。

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✅ linkWith 功能说明

此函数将标签与 ccGLWindowInterface 绑定，注册信号槽响应（如鼠标移动、点击等）。它还负责在不同窗口切换时的清理/注册逻辑，确保标签显示不混乱。

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✅ 总结：ccPointPropertiesDlg 的核心价值

该类提供了直观、可视化的点拾取交互工具，具备以下特性：

• 统一的界面交互（继承自 ccPointPickingGenericInterface）
• 丰富的测量模式支持（点信息、距离、角度、2D区域）
• 实时的图形反馈（标签显示）
• 可输出为实体，供后续分析/保存

它是 CloudCompare 交互式测量功能中的核心组件之一。

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你贴出的 ccPointListPickingDlg 类是 CloudCompare 中 点列表拾取功能的完整交互对话框类，是一个核心 UI 类，继承自 ccPointPickingGenericInterface，并结合 Qt Designer 的 UI 界面类（Ui::PointListPickingDlg）。这个类的主要功能是让用户通过图形界面 依次拾取点并管理点列表、导出数据或生成新对象（如 polyline、点云等）。

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🧩 类功能概述

✅ 核心作用：

功能	描述
拾取点	支持交互方式拾取多个点，显示在列表中
导出点列表	支持导出为 ASCII 文件（多种格式）、点云或 polyline
撤销拾取	可撤销最近点或全部点（通过 UI 按钮）
支持取消还原	用户取消拾取时恢复原始状态
交互性强	拾取过程中标记点、重绘窗口、修改标注尺寸和索引等

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🔄 类继承与成员结构

class ccPointListPickingDlg: public ccPointPickingGenericInterface,  // 拾取点通用接口（虚函数 processPickedPoint）, public Ui::PointListPickingDlg          // Qt UI 界面（控件等）

• ccPointPickingGenericInterface：抽象接口类，提供通用的点拾取机制（定义了 processPickedPoint() 虚函数）。
• Ui::PointListPickingDlg：由 Qt Designer 生成的界面类，包含按钮、表格等控件。

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🧠 核心成员与方法说明

1. 构造函数与初始化

ccPointListPickingDlg(ccPickingHub* pickingHub, QWidget* parent);

• 初始化 UI，注册按钮槽函数，准备拾取逻辑。
• 注册到 ccPickingHub（CloudCompare 的中心拾取系统）。

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2. 点拾取逻辑处理

void processPickedPoint(const PickedItem& picked) override;

• 重写接口函数。
• 每当用户在视图中拾取一个点时，这个函数被调用。
• 内部会创建 2D Label 或将点加入 m_toBeAdded 等待后续处理。
• 同时更新 UI 表格展示新点。

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3. 实体关联

void linkWithEntity(ccHObject* entity);

• 设置当前操作对象，比如某个点云或网格。
• 后续拾取的数据和导出操作都围绕该实体进行。

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4. 导出功能

void exportToNewCloud();
void exportToNewPolyline();
void exportToASCII(ExportFormat format);  // 支持多种导出格式

• exportToNewCloud()：将拾取的点生成一个新的 ccPointCloud。

• exportToNewPolyline()：按拾取顺序连接成 polyline。

• exportToASCII(format)：

  • XYZ：基本坐标
  • IXYZ：带点索引
  • GXYZ：带全局索引
  • LXYZ：带标签或注释等

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5. 撤销/还原逻辑

void removeLastEntry();      // 撤销最近一个
void cancelAndExit();        // 取消所有新建标注
void applyAndExit();         // 确认当前拾取

• 内部通过 m_toBeDeleted, m_toBeAdded 管理新增/待删除对象，支持撤销。
• 若用户按下“取消”，不会改变原始数据结构。

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6. 辅助 UI 控制

void markerSizeChanged(int);
void startIndexChanged(int);
void updateList();

• 响应用户在 UI 中调节标注大小、编号起始值等行为。
• updateList() 会更新 Qt 表格显示当前所有拾取的点及其属性。

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7. 数据结构成员变量

成员变量	含义
ccHObject* m_associatedEntity	当前操作的点云或网格
ccHObject* m_orderedLabelsContainer	顺序存储生成的 cc2DLabel 对象
ccHObject::Container m_toBeDeleted	记录在取消时应删除的对象
ccHObject::Container m_toBeAdded	记录在取消时应恢复的新增对象
unsigned m_lastPreviousID	启动前已有标注的最大 ID（用于防止 ID 冲突）

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✅ 典型使用流程

1. 用户点击进入拾取模式（UI上启动 ccPointListPickingDlg 对话框）。
2. 视图绑定 → 通过 linkWithEntity() 绑定点云或网格。
3. 用户点击拾取点 → processPickedPoint() 被调用，生成 2D label，记录坐标。
4. 在表格中实时展示点编号和坐标。
5. 可选择导出、生成新云、Polyline、ASCII 文件。
6. 用户取消或确认拾取结果，内部通过 m_toBeDeleted / m_toBeAdded 管理撤销。

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ccPointListPickingDlg

🧭 和 ccPointPickingGenericInterface 的区别？

类名	作用
ccPointPickingGenericInterface	抽象接口类，定义拾取流程中的通用行为
ccPointListPickingDlg	UI 层封装类，真正实现交互功能、管理拾取逻辑、绑定实体、导出

CloudCompare 中不同拾取功能（如三点测角、线段测距）都可能继承 ccPointPickingGenericInterface，但使用不同 UI 封装类。

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你提供的这份 ccPointListPickingDlg 类实现是 CloudCompare 中负责“点列表拾取与导出”的 UI 类之一。它允许用户在 3D 视图中交互式选择点、查看坐标、导出为点云或折线、保存为 ASCII 文本等。以下是对这段代码关键模块的结构性分析与说明：

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🌟 核心功能概览

功能	实现方式
拾取点列表管理	cc2DLabel 组合在 m_orderedLabelsContainer 中管理
拾取点的导出（ASCII/Cloud/Polyline）	exportToASCII_*，exportToNewCloud()，exportToNewPolyline()
操作撤销（移除最后拾取点）	removeLastEntry()
拾取序号设置与更新	startIndexSpinBox 与 startIndexChanged()
坐标系选择（局部/全局）	showGlobalCoordsCheckBox 与 updateList()
UI 按钮与菜单构建	构造函数中创建 QMenu 并绑定 QAction
持久化用户选项（文件路径等）	使用 QSettings

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✅ 类的结构简析

构造函数

• 创建导出按钮菜单
• 连接按钮和控件信号槽
• 恢复上次的设置（起始编号、坐标系）
• updateList()：刷新当前点列表显示（表格视图）

点列表获取

unsigned ccPointListPickingDlg::getPickedPoints(std::vector<cc2DLabel*>& pickedPoints)

• 获取当前容器 m_orderedLabelsContainer 中所有可见的 cc2DLabel（注意：排除 cc2DViewportLabel）

数据关联

void ccPointListPickingDlg::linkWithEntity(ccHObject* entity)

• 绑定一个点云或模型对象，扫描其子层级寻找已存在的 “Picked points list” 容器并加载其中的 label。
• 同时开启/禁用“全局坐标”选项（如果该对象进行了 Shift）

导出功能

• exportToNewCloud()：将拾取点导出为新的 ccPointCloud，可用于保存/后续处理
• exportToNewPolyline()：生成 ccPolyline，常用于测量路径等用途
• exportToASCII_xyz() 等：将点导出为指定格式文本（X,Y,Z、标签、局部/全局索引）

撤销与退出

• removeLastEntry()：根据唯一 ID 判断是否是旧点，从添加或删除列表中更新状态
• cancelAndExit()：恢复之前的标签状态（还原不可见等）
• applyAndExit()：确认拾取点后从数据库中删除旧标签，清除临时缓存

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💡 实用细节

标签命名

static const char s_defaultLabelBaseName[] = "Point #";

可用于后续自动命名拾取点，例如 “Point #0”, “Point #1” 等。

数据结构维护

• m_toBeDeleted: 存储用户在当前会话中删除的旧点（在取消时恢复）
• m_toBeAdded: 当前会话中新增的点（在撤销时删除）

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🔎 可能的拓展方向建议

拓展项	建议实现
支持多维数据导出	在 exportToASCII_* 中加入强度、颜色、法线等字段
导入功能	支持从 ASCII 导入点列表并创建 label
支持区域选择添加标签	批量在选区中拾取点作为 label
兼容多实体	当前 m_associatedEntity 是单一对象，未来可以扩展为多个实体支持

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🧩 与 CloudCompare 的配合

此类一般配合：

• ccPickingHub：处理鼠标点击拾取事件（点击点）
• cc2DLabel：显示每个拾取点的2D标签信息
• MainWindow::TheInstance()->addToDB()：统一添加/管理对象
• ccGLWindowInterface：响应标注大小调整、重绘等 UI 操作

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