Building Coder（Revit 二次开发） - 真实世界中的角坐标

原文链接： Real-World Concrete Corner Coordinates

我之前和人合作了一个很实用的程序：自动创建施工现场的位置点和结构元素。为了实现功能，我们必须首先解决如下几个 Revit 二次开发的问题：

1. 获取结构混凝土元素（Structural Concrete Elements）；

2. 获取结构混凝土元素的角（通过它们的几何特征获取顶点）；

3. 将 Revit 模型坐标转换为真实世界坐标

获取结构混凝土元素

我们已经在 retrieving structural elements (http://thebuildingcoder.typepad.com/blog/2010/07/retrieve-structural-elements.html) 中讨论了如何获取结构元素。这里我们需要的是结构混凝土元素，所以我们还必须添加两个结构材质类型过滤器：混凝土和预制混凝土。

/// <summary>
/// Retrieve all structural elements that we are
/// interested in using to define setout points.
/// We are looking at concrete for the moment.
/// This includes: columns, framing, floors,
/// foundations, ramps, walls.
/// </summary>
FilteredElementCollector GetStructuralElements( Document doc )
{
BuiltInCategory[] bics = new BuiltInCategory[]
{
BuiltInCategory.OST_StructuralColumns,
BuiltInCategory.OST_StructuralFraming,
BuiltInCategory.OST_StructuralFoundation,
BuiltInCategory.OST_Floors,
BuiltInCategory.OST_Ramps
};

IList<ElementFilter> a = new List<ElementFilter>( bics.Length );

foreach( BuiltInCategory bic in bics )
{
a.Add( new ElementCategoryFilter( bic ) );
}

LogicalOrFilter categoryFilter = new LogicalOrFilter( a );

// 使用材质过滤器添加混凝土或者预制混凝土的条件
List<ElementFilter> b = new List<ElementFilter>( 2 );
b.Add( new StructuralMaterialTypeFilter( StructuralMaterialType.Concrete ) );
b.Add( new StructuralMaterialTypeFilter( StructuralMaterialType.PrecastConcrete ) );
LogicalOrFilter structuralMaterialFilter = new LogicalOrFilter( b );

List<ElementFilter> c = new List<ElementFilter>( 3 );
c.Add( new ElementClassFilter( typeof( FamilyInstance ) ) );
c.Add( structuralMaterialFilter );
c.Add( categoryFilter );
LogicalAndFilter familyInstanceFilter = new LogicalAndFilter( c );

IList<ElementFilter> d = new List<ElementFilter>( 6 );
d.Add( new ElementClassFilter( typeof( Wall ) ) );
d.Add( new ElementClassFilter( typeof( Floor ) ) );
#if NEED_LOADS
d.Add( new ElementClassFilter(typeof( PointLoad ) ) );
d.Add( new ElementClassFilter(typeof( LineLoad ) ) );
d.Add( new ElementClassFilter(typeof( AreaLoad ) ) );
#endif
d.Add( familyInstanceFilter );
LogicalOrFilter classFilter = new LogicalOrFilter( d );

FilteredElementCollector col = new FilteredElementCollector( doc )
.WhereElementIsNotElementType()
.WherePasses( classFilter );

return col;
}

访问几何数据获取顶点

得到了指定的元素之后，我们就可以通过分析它们的几何特征来获取所有的（即几何顶点）。为了保证得到的顶点没有重复，我们首先需要为顶点（Autodesk.Revit.DB.XYZ）定义一个比较器。

class XyzEqualityComparer : IEqualityComparer<XYZ>
{
const double _sixteenthInchInFeet = 1.0 / ( 16.0 * 12.0 );

public bool Equals( XYZ p, XYZ q )
{
return p.IsAlmostEqualTo( q, _sixteenthInchInFeet );
}

public int GetHashCode( XYZ p )
{
return PointString( p ).GetHashCode();
}
}

接下来就可以从元素的几何实体 (Autodesk.Revit.DB.Solid) 中获取所有的顶点了。

/// <summary>
/// 在 Revit 中，一个圆由两段弧组成，每段弧的两个顶点中只会返回一个。
/// </summary>
Dictionary<XYZ,int> GetCorners( Solid solid )
{
Dictionary<XYZ, int> corners = new Dictionary<XYZ, int>( new XyzEqualityComparer() );

foreach( Face f in solid.Faces )
{
foreach( EdgeArray ea in f.EdgeLoops )
{
foreach( Edge e in ea )
{
XYZ p = e.AsCurveFollowingFace( f ).get_EndPoint( 0 );

if( !corners.ContainsKey( p ) )
{
corners[p] = 0;
}
++corners[p];
}
}
}
return corners;
}

遍历元素的几何数据，并且将第一个非空的几何数据作为 Solid 对象。

族实例需要特殊的处理，因为它们有一个额外的转换。族定义了一个其自身的坐标系统，我们需要将 Solid 对象从族坐标系统转换到 Revit 模型坐标系统。以下代码能够处理所有的情况：

Solid GetSolid( Element e, Options opt )
{
GeometryElement geo = e.get_Geometry( opt );

Solid solid = null;
GeometryInstance inst = null;
Transform t = Transform.Identity;

// 有些柱子没有几何实体，我们必须从族类型中获取
// 有些有族实例本身有实体，但是没有几何实体

foreach( GeometryObject obj in geo )
{
solid = obj as Solid;

if( null != solid && 0 < solid.Faces.Size )
{
break;
}

inst = obj as GeometryInstance;
}

if( null == solid && null != inst )
{
geo = inst.GetSymbolGeometry();
t = inst.Transform;

foreach( GeometryObject obj in geo )
{
solid = obj as Solid;

if( null != solid && 0 < solid.Faces.Size )
{
break;
}
}
}
return solid;
}

得到了相对 Revit 模型坐标系的所有顶点之后，我们还需要通过项目位置(Project Location)将它们转换成真实世界坐标。代码如下：

Transform GetProjectLocationTransform( Document doc )
{
// 获取项目原点位置
ProjectPosition projectPosition = doc.ActiveProjectLocation.get_ProjectPosition( XYZ.Zero );

// 项目原点对应向量
XYZ translationVector = new XYZ( projectPosition.EastWest, projectPosition.NorthSouth, projectPosition.Elevation );

Transform translationTransform = Transform.get_Translation( translationVector );

// 项目旋转转换
Transform rotationTransform = Transform.get_Rotation( XYZ.Zero, XYZ.BasisZ, projectPosition.Angle );

// 组合项目原点转换和旋转转换
Transform finalTransform = translationTransform.Multiply( rotationTransform );

return finalTransform;
}

最后，使用转换就变得很简单了：

Transform projectLocationTransform = GetProjectLocationTransform( doc );
for each concrete corner point XYZ p:
{
XYZ r2 = projectLocationTransform.OfPoint( p );
}