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VTK 三维：三维体 / 切片 / 异常 —— 数据模型与客户端交互设计

日期：2026-06-17
范围：桌面客户端 VTK 三维视图里的「三维体模型(体素) / 切片 / 异常」三类数据及其交互。是补充需求页"三维分析"栏的落地设计。
依据：①《Geopro3.0 需求表.xlsx》「补充需求」页（行号见引用）；② 与产品方就 6 个设计问题的确认；③ 现有代码。
原则：缺后端端点的先本地 mock（保证功能可见可用），端点就绪后切真实；能纯客户端做的先做。

1. 核心数据模型

三者都是可持久化的数据集，层级关系：三维体 → 切片 → 异常。

1.1 三维体（VolumeModel）

ddCode：dd_voxel / dd_Structual3D / dd_Property3D（需求行 245/290/291）。

id / name
sourceDatasetIds[]（源数据）：一组输入数据集，用于插值生成本体（需求行 401）。
interpModel：插值模型，克里金 / IDW（需求行 404）。
interpParams：插值参数（cellXY/cellZ/power/maxDist 等，需求行 405）。
colorScale（色阶参数，行 406）。
grid：体素网格 = ScalarVolume + origin/spacing/vmin/vmax（= 现有 VolumeGrid）。
measure：测量数据，点数/体积（行 407，派生量）。
派生：slices[]、anomalies[]（汇总该体下所有切片圈定的异常，行 403）。

来源（行业经验）：① 多条 2D 反演剖面/散点/钻孔点 → IDW/克里金插成 3D 体（最常见）；② 直接 3D 采集（三维高密度等，本身即 3D，单数据集）。sourceDatasetIds 为 1 个或多个。

1.2 切片（Slice）

ddCode：dd_slice。

id / name
parentVolumeId：所属三维体（行 389：切片对象=所属三维体模型）。
plane：切面 = SliceSpec（轴向/原点/法向/偏移）。
colorScale。
生命周期：交互式"切片工具"是临时的（在体上实时切）；保存后才成为持久化的 dd_slice 数据集，进入三维分析栏列表（行 390）。

1.3 异常（Anomaly）

id / name
parentSliceId：异常画在某切片平面上、附着于该切片（行 392 创建异常在切片右键）。
polygon：圈定多边形（切片平面内的坐标）。
screenshot + 元信息（截图大小、异常坐标，行 393）。
向上归属：三维体详情的"异常"= 汇总该体下所有切片圈定的异常（行 403）。

2. 客户端交互流（需求"三维分析"栏 + VTK 视图右键）

2.1 三维分析栏（列表）

按「对象 / 三维体模型 / 切片」三级树显示（行 366）。
勾选一个或多个三维体或切片 → 显示在三维视图（行 367）。
三维体右键（行 368–375）：切片▸（上下/前后/左右/任意）、色阶、显示/隐藏、数据详情。
切片右键（行 376–383）：保存、保存为、导出、删除、色阶、显示/隐藏、数据详情。

2.2 切片工具（行 369–372, 387–389）

上下/前后/左右切片：在三维体中心或光标位置打开水平切片工具，角度不可调。
任意切片：初始角度 = 当前视图 45°，可任意调整。
选中切片滚轮 → 沿法向往内/外推进；切片对象 = 所属三维体（行 389）。
双击切片 → 视角调正为正视该切片（行 386/388）。

2.3 VTK 视图里对切片的右键（行 391–399）

创建异常：弹异常工具，以光标拾取点为起点圈定；结束保存时弹对话框（截图大小、异常坐标），参考 Geopro1.0。
保存：保存为数据集（切片数据集）。
导出为图片 / 导出到 dat。
正视图 / 视图翻转(水平 180°) / 关闭。

2.4 创建三维体（设计：建议客户端支持，归属待产品确认）

需求行 196「客户端二维/三维视图聚焦最基本展示功能」→ 创建/插值可能在平台(web)侧。

方案 A（推荐先做 mock）：「三维数据集」栏多选若干 3D 数据集（反演剖面）→ 菜单「生成三维体」→ 选插值模型/参数 → 客户端 IdwInterpolator 插值 → 三维体（暂存内存/本地）。
方案 B：仅展示平台已生成的三维体（客户端不提供创建）。
决策见 §5。

3. 后端依赖 vs 本地 mock

能力	现有端点	方案
展示已有三维体（取网格）	❌ `loadVolume` 是 stub(`kNotReady`)	后端无 → mock：以源数据集散点 IDW 出体（复用 `IdwInterpolator`）
创建三维体（插值）	— 纯计算	客户端可做（IdwInterpolator）；持久化见下
三维体/切片持久化	❌ 无写端点	mock：内存/本地存；端点就绪后切真实
切片创建/交互	— 纯客户端	✅ 已有（`SliceTool`/`InteractionManager`）
切片保存/另存/导出/删除	❌ stub	保存/删除 → mock(内存)；导出图片/dat → 客户端可做（截图/写文件）
异常读取	✅ 现有 `queryException`/`queryExceptionByTmObjectId`（2D 详情已用）	接真实（读）；三维异常树可复用
异常保存/删除	⚠️ 写端点待确认（原版可标注异常→大概率有）	有则接，无则 mock
任务记录/可用任务	❌ stub	mock

4. 代码现状（落点）

维度归类：LocalSample3dRepository::dimensionOf（dd_voxel/Structual3D/Property3D/section/inversion → 3D；dd_slice → Analysis）。
体素：core::IdwInterpolator（IDW 现成）、render::buildVoxel/VoxelActor（体绘制）、VoxelFromScatters（散点→体）。
切片交互：render::interact::SliceTool + InteractionManager（已可在体素 image 上切，含上下/前后/左右/任意）。
仓储接口：I3dSceneRepository 已定义 loadVolume / createSlice / saveSlice / deleteSlice / loadAnomalyTree / saveAnomaly / deleteAnomaly / deleteAnomalyGroup / loadTaskRecords / loadUsableTasks。
- LocalSample3dRepository：以上多为内存 mock（slices_/anomalies_ map）。
- Api3dRepository：以上多为 stub(kNotReady) — 真实数据未接。
UI：Column3DAnalysis 已定义信号（sliceRequested/colorScaleRequested/visibilityToggled/detailRequested/sliceSave|SaveAs|Export|Delete）；main.cpp 仅接了 sliceRequested + detailRequested，其余未连。

5. 待产品确认

创建三维体在客户端还是平台？ 决定是否做 §2.4 方案 A。
后端是否会提供：三维体网格端点、三维体/切片/异常的写端点、任务端点？时间表？（决定哪些长期 mock、哪些等接。）
异常写端点确切路径（原版标注异常的保存接口）。

6. 实现拆解（对应"剩余工作" #2–#6，缺端点先 mock）

按依赖与价值排序：

三维体（mock 渲染）：把当前勾选/源数据反演剖面散点 → IdwInterpolator → VolumeGrid → VoxelActor。Api3dRepository::loadVolume 由 stub 改为"取源数据散点 + IDW"（mock）。→ 解锁三维体显示 + 切片有可切对象。
切片交互接通三维体：体素就位后，三维体右键"切片▸"已能创建切片（现有 SliceTool）。补：选中切片滚轮推进、双击正视。
切片保存/另存/导出/删除：保存/删除 → Api3dRepository 改内存 mock（同 LocalSample）；导出图片(截图)/dat(写文件) → 客户端实现。VTK 视图切片右键菜单接线。
异常：切片右键"创建异常"→ 圈定工具 + 保存对话框（截图/坐标）；异常树接 queryException 读端点；保存/删除按端点有无（真实/mock）。
分析栏右键菜单接线：色阶、显示/隐藏（纯客户端）、切片保存/另存/导出/删除（接 #3）。
三维体/切片/异常详情：数据详情栏展示源数据/插值参数/色阶/测量(点数·体积)/异常列表。

每步：客户端能做的先做、缺端点的内存 mock 留出可替换缝（保持 I3dSceneRepository 接口不变，仅换实现）。

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