Lesson12：吸附与约束系统

学习目标

本课讲清楚 MiniCAD 中"鼠标落点不是鼠标点"的完整管线：输入坐标经过吸附修正和约束投影，最终变成工具收到的语义坐标。完成后学习者应能理解 SnapEngine、ConstraintEngine、InputResolver 三者的分工，并能新增一种吸附类型或修改约束角度。

相关源码

• src/Editor/Snap/SnapEngine.h
• src/Editor/Snap/SnapResult.h
• src/Editor/Constraint/IConstraint.h
• src/Editor/Constraint/OrthoConstraint.h
• src/Editor/Constraint/PolarConstraint.h
• src/Editor/Constraint/ConstraintEngine.h
• src/Editor/Resolver/InputResolver.h
• src/Editor/Resolver/InputResult.h
• src/Editor/EditorContext.h

原理

输入管线分三步，依次叠加：

屏幕坐标
  ↓ Camera::ScreenToWorld()
原始世界坐标（rawPoint）
  ↓ SnapEngine::FindNearest()
吸附点（可选，snapPoint）
  ↓ ConstraintEngine::Apply()
约束点（可选，constrainedPoint）
  ↓
InputResult.point（工具最终使用的点）

吸附（Snap）：SnapEngine 遍历场景实体，对每个实体计算候选吸附点（端点、中点、最近点、象限点），找到距离当前鼠标最近且在吸附半径内的点。结果保存为 SnapResult，包含点坐标和类型。

约束（Constraint）：ConstraintEngine 持有 OrthoConstraint 和 PolarConstraint，在有锚点（来自工具的 GetAnchor() 或夹点的激活点）时生效。正交约束把候选点投影到最近的水平或垂直轴；极轴约束把候选点投影到距离最近的极轴射线。约束作用于吸附后的点，优先级高于吸附。

InputResolver：InputResolver::Resolve(EditorContext&) 负责按序调用上述步骤，把结果写入 ctx.resolved（即 InputResult）。

MiniCAD 中的应用

Editor::OnInput() 每帧构建 EditorContext 后立即调用 m_resolver.Resolve(ctx)，工具在 OnInput(ctx) 中直接读 ctx.resolved.point。

快捷键绑定（在 Editor::HandleGlobal()）：

• F3：切换吸附开关 ToggleSnap()
• F8：切换正交约束 ToggleOrtho()
• 极轴角度通过 SetPolarAngle() 设置

渲染时，SnapResult 中的点类型和屏幕坐标由 Editor::BuildViewState() 写入 ViewState.Snap，Viewport 再用对应图标（方框/三角/十字等）绘制吸附标记。

课堂演示

1. 画一条线，移动鼠标靠近另一条线的端点，观察自动吸附到端点。
2. 按 F3 关闭吸附，再靠近端点，观察不再吸附。
3. 开启正交（F8），画线时鼠标只能沿水平或垂直方向移动。
4. 在代码中修改 SnapEngine 的吸附半径，观察捕捉范围变化。

拓展练习

1. 阅读 SnapEngine，找到中点吸附的计算方式，说明它如何得到线段中点。
2. 在 OrthoConstraint 中增加 45° 方向，使正交约束变成八方向约束。
3. 在 InputResult 中新增 hasConstraint 标记的使用，找到工具中用它做特殊处理的地方。