【C#】用于基于 UV DLP 的 3D 打印机的切片软件源码解析（二）思维导图

UV_DLP_3dPrinter
  3DEngine
    Camera.cs
      在3D图形库OpenTK中用于设置和表示3D渲染相机的配置
    Engine3d.cs
      过存储3D对象和线条，并利用Camera类完成3D视图的处理，构成了一个基本的3D渲染框架。它可以用来创建、展示和操作3D场景，如在3D打印程序中展示模型和打印平台。
    Matrix3D.cs
      3D图形和CAD程序等应用中的一个核心组件，它提供了变换矩阵的建立和操作，从而实现了物体在三维空间中的定位和变换。它可以用于各种图形变换，如旋转、缩放、剪切或位移。此类允许进行复杂的变换组合，因为变换可以逐个被合并并应用到物体上。
    MinMax.cs
      在3D打印场景中用于确定一个对象在Z轴（高度）上的有效范围，从而在模型切片或者打印过程中使用。
    Object3d.cs
      提供了操作和渲染3D对象所需的基本框架，其中包括加载不同格式的文件、进行变换操作以及图像渲染等功能。它是一个3D图像库或CAD程序中的基本构建块，用于处理和显示3D模型。
    Point3d.cs
      类可以用来处理三维坐标计算、模型缩放、轴运动等任务。是处理三维点以及与三维运算有关的实用工具
    Polygon.cs
      表示一个三维空间中的多边形.用于3D图形软件，可以渲染多边形，计算与其它几何形体的交点，并进行基本的几何变换。它可以与其它的3D对象（如 `Object3d` 类中的实例）相结合，构建更复杂的场景和模型。
    Polyline3d.cs
      类表示三维空间中的折线（通常是由两个点连成的直线）.可用于3D图形程序中，对三维中的线段进行处理和渲染，比如三维建模、3D打印切片等应用场景。类方法的注释精简了详细的实现，只保留了核心功能的说明。
    Vector3d.cs
      尽管当前`Vector3d`类没有增加任何新的属性或方法，但从含义上讲，`Vector3d`常用来表示一个方向和大小，即向量的概念，而`Point3d`则用来表示空间中的一个点，即位置的概念。这样的区分可以帮助代码的阅读者更好地理解代码的用途。在3D引擎或图形处理程序中，明确区分这两个概念是很常见的做法。
  Configs
    AppConfig.cs
      类用于管理和存储三维打印应用程序的配置设置。类关键在于它支持配置的持久化，可以在应用关闭后再次打开时重新加载用户的偏好设置，提高了用户体验。加载和保存过程适用异常处理来确保应用的稳定性，并在出错时记录相应的错误信息。这种方式常见于需要保存用户设置和状态的应用程序中。
    ConnectionConfig.cs
      类提供了一个结构清晰的方式来管理串口通信参数，这对于需要与3D打印机或其他硬件设备进行通信的软件而言是重要的。通过 XML 配置的加载和保存，用户设定可以在软件的不同运行周期中得以保持。在读取或保存配置过程中，出现异常时会通过`DebugLogger`记录错误信息。
    DeviceDriverConfig.cs
      用于存储和管理与设备驱动配置相关的设置。类支持设备驱动配置的持久化，允许用户根据需要选择不同的驱动以及设定与设备通信的参数，以便在重新启动应用程序时能够重载相同的驱动配置。这对于需要与硬件设备进行通信的复杂应用程序来说是一项重要的功能。
    MachineConfig.cs
      用于保存和管理3D打印机设备的机器相关的配置信息，例如DLP投影机的分辨率、构建平台的尺寸以及每毫米像素数等。类使得能够将3D打印机的核心设置保存在一个配置文件中，并在应用启动时重新加载这些设置，从而为用户提供一致的体验。在加载和保存配置过程中，如果出现异常，错误信息会被记录下来以便于调试。这对于需要精确控制硬件设备的复杂应用程序非常重要。
    Settings.cs
      用于处理应用程序设置的特定事件。该部分类为开发者提供了在应用程序中管理设置并在关键时刻执行自定义逻辑的机会。例如，可以在用户更改某个设置前验证新值的合法性，或在设置保存前添加额外的逻辑以确保应用程序的健壮性。
    SliceBuildConfig.cs
      类存储了一些有关3D打印切片和构建参数的信息，如每毫米点数、分辨率、层高、层曝光时间等。其中，也包含了一些特定的字段来存储用于构建过程中G代码的各类命令模板。该类的主要功能是对3D打印机进行切片和构建参数的配置，允许用户自定义G代码模板，并在实际的打印过程中应用这些参数和模板。通过对这些参数和模板的管理，可以优化打印过程以及打印结果的质量。
  Device_Interface.cs
    DeviceDriver.cs
      通过这个基类，可以派生具体的通信设备驱动类，实现不同设备和通信协议的具体通信逻辑。因为它是抽象类，所以需要定义子类并实现具体的连接、断开连接和写入方法。这种设计使得代码更加模块化，便于扩展和维护不同种类的设备驱动。
    DeviceInterface.cs
      是用于与3D打印机进行通信的主要接口，控制与机器的串行连接，并从机器（如温度读数）返回数据。类管理与3D打印机硬件的通信，使软件能够发送控制指令、设置参数、以及从打印机接收反馈。该接口支持有限的G-code命令子集以控制打印机。与打印机的通信通过串行端口进行，由一个 `DeviceDriver` 实例完成。类还实现了超时机制，若设备无响应，会触发超时事件。这个设计允许在一条命令完成或超时前，不会处理另一条命令，从而在通信中保持一定顺序。
    DriverFactory.cs
      `DriverFactory` 设计模式便于根据需求动态地创建不同类型的驱动器实例。这样，可以在不同环境或设备的情况下提供相应的设备通信功能，同时保持创建逻辑的集中和简洁。当需要支持新的驱动类型时，只需要在 `Create` 方法中添加新的 `case` 分支即可。
    GenericDriver.cs
      该类代表了一个通用的设备驱动程序，用于与设备建立通信连接、传输数据，并管理连接状态。`GenericDriver` 类通过实现 `DeviceDriver` 的抽象方法，具体化了设备连接、断开连接和数据写入的行为。它直接使用 `System.IO.Ports.SerialPort` 类来与设备进行低层次的通信，并通过事件委托机制来通知上层的状态变化和数据接收。这样的结构使得 `GenericDriver` 可以在一个简单且通用的通信接口内被扩展或替换，以适应不同的硬件或协议。
    NULLdriver.cs
      通常用于开发和测试阶段，当没有实际的硬件设备或者在不便进行实际设备连接的情况下，开发者可以使用这个“空”驱动来验证上层应用的逻辑。通过模拟设备反馈，可以在不影响上层应用开发进度的情况下并行开发。。提供了一个标准驱动程序的接口，允许软件在没有实际硬件存在的情况下进行开发和测试。这样，开发者可以不受硬件限制地测试高层次的软件逻辑。所有的连接、断开连接以及写入操作都被模拟执行，任何写入操作都会被模拟一个 "OK\r\n" 的响应，而真实的设备通信是不存在的。通过线程模拟异步响应，使得软件行为与真实设备类似，帮助发现可能的多线程问题。
  GUI
    frmConnection.cs
      提供一个用于配置和保存3D打印机串口连接设置的用户界面窗体
    frmControl.cs
      提供了一个用户界面窗体来控制3D打印机的Z轴移动，允许用户输入一个距离数值来让打印机Z轴向上或向下移动特定的距离。
    frmDLP.cs
      提供一个窗体，用于展示发送到DLP（数字光处理设备）的图像，并设计为匹配用于显示的屏幕分辨率
    frmGCodeRaw.cs
      提供用户界面来发送GCode命令到3D打印机，并能够显示从打印机返回的响应。这对于调试3D打印机的通信或者手动控制打印过程可能非常有用。
    frmMachineConfig.cs
      提供了一个界面，让用户可以配置和保存3D打印机的设备信息，例如打印平台大小、分辨率和监视器设定。这对调整打印配置以适应不同的打印任务非常重要。
    frmMain.cs
      提供了用户与3D打印应用程序进行交互的主窗口，其中包括模型加载、切片、打印控制以及日志记录等功能。它是用户操作的集中点，并通过各种UI元素对用户操作作出响应。
    frmSlice.cs
      提供了一个界面，允许用户开始3D对象的切片过程，查看切片进度，并允许用户取消正在进行的切片任务或更改切片相关设置。
    frmSliceOption.cs
      提供用户界面让用户编辑如层厚度、是否输出GCode/图片/SVG、层暴露时间、首层暴露时间、空白时间、X/Y轴偏移、提升距离和建造方向等参数，并保存这些配置以用于后续的切片操作
  resources
    Resources.resx的资源素材
  Slicing
    GCodeFile.cs
      类的作用是方便地处理GCode文件的读写操作，将文件内容载入内存，便于分析和修改之后又能将修改保存回文件。。为保存、加载以及操作 G-Code 提供了基本的结构和功能。通过把 G-Code 以文本形式管理，和行数组分开处理，便于实现从整个文件到单行级别的操作，同时简化了文件的读写过程。
    GcodeGenerator.cs
      类用于生成3D打印模型的GCode命令。它包含一个静态的`Generate`方法，该方法接受一个切片文件对象`SliceFile`和打印机配置对象`MachineConfig`，然后根据输入的数据生成GCode字符串，并封装在一个`GCodeFile`对象中。生成的GCode会模拟现实的3D打印过程，包括初始化、每一层的打印及间隔移动、固化、提升以及尾部的处理。最终生成的`GCodeFile`对象包含了完整的GCode字符串，这可以被用来控制3D打印机打印出对应的3D模型。这个类是3D打印软件中用于生成打印文件的核心工具之一。
    Slice.cs
      类为三维打印机提供切片图像的生成，主要用于将3D模型切割成层叠的2D图像，并且能够通过渲染得到每层的位图。
    SliceFile.cs
      代表一个完全切片化的3D对象文件。这个类包含生成切片文件时使用的建造和切片参数。该文件与G-Code合用，就能够展示切片或构建该三维对象。
    Slicer.cs
      负责对三维模型（`Object3d` 类的实例）进行切片操作。此类是三维打印准备过程的核心，因为它生成了生成实际打印的切片文件（`SliceFile` 类的实例）。
  Utility
    DebugLogger.cs
      实现了一个调试日志记录器，是设计成单例模式的，即同一时间内只存在一个实例。当需要在应用程序中记录调试信息时，可以通过调用`DebugLogger.Instance().LogRecord(OutStr)`来添加日志条目，其中`OutStr`是要记录的消息字符串。此设计使得全应用程序可以方便地记录调试
    Logger.cs
      负责记录程序运行时的消息和状态信息。它提供了明确定义的接口和事件，以通知外部订阅者关于日志状态的变化。Logger类是进行日志管理的基础类，允许用户开启或关闭日志记录功能，以及记录普通文本或16进制文本的日志条目。在软件开发和测试中，这一机制可以用于追踪程序运行情况，记录重要事件和调试信息。
    Utility.cs
      它提供通用的实用函数。目前，此类包含一个名为 `CreateDirectory` 的静态方法。
  BuildManager.cs
    负责协调和控制整个3D打印作业，从开始到结束。该类通过`PrinterInterface`将切片后的图片层和GCode逐一发送给打印机，并监控打印状态。
通过一系列的状态变化来控制整个打印过程，包括发送GCode到设备、处理时间延迟、处理层变化等。它能通过委托通知其他组件关于打印状态的变化，以及当前正在打印的层信息。
  UVDLPApp.cs
    负责管理软件的主要功能和数据状态。类中包含了路径、配置、3D引擎、打印机配置、切片配置等多个成员变量。UVDLPApp实现了单例模式，只有一个实例在应用中运行
提供了多个公开的方法，用于加载和保存模型、GCode文件，设置和保存打印机配置，以及执行启动时的初始化设置。此外，它还通过内部方法处理切片相关事件，比如切片开始、层切片完成、切片完成、切片取消，并进行相应的GCode生成和文件操作。整个类充当了软件逻辑的中心枢纽，负责协调不同功能模块的交互和数据流转
  Program.cs
    应用程序的入口，用于启动和显示主界面:
获取`UVDLPApp`类的单例实例，并调用`DoAppStartup`方法进行应用程序初始化。该方法包括加载配置、设置文件路径和准备打印机驱动等。通过`Application.Run`启动主窗体`frmMain`，进入消息循环，等待用户事件进行响应和处理