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FreeCAD Gui 模块分析：创建Custom Workbench
author: juergen rejel
Date: 2023-11-17
FreeCAD 是 Open Source CAD 软件，用户可以根据需求通过扩展模块实现功能增强。本文将深入分析 FreeCAD 的 Gui 模块，特别是如何自定义 Workbench 以满足特定需求。
一、模块功能概述
FreeCAD Gui 模块基于文档-视图架构实现了多文档 CAD 软件开发的框架，支持 Workbench 管理、停靠窗口管理、命令管理、菜单管理以及视图显示等功能。
- Workbench 管理：Workbench 是 FreeCAD 提供的软件开发框架，允许用户根据需求定义界面外观和功能。
- 停靠窗口管理：支持将内嵌窗口显示到主窗口的四周或悬浮在桌面上。
- 命令管理：通过 CommandManager 对 Command 及其派生类型进行管理，支持界面操作与 Command 的响应关联。
- 菜单管理：通过关联 QMenu 与 QAction 实现菜单栏的显示与命令管理。
- 视图显示：基于 BaseView、MDIView 及其子类，实现文档对象的显示与用户交互。
- 属性系统：基于 Qt Model-View 架构，支持数据对象的显示、编辑与关联。
二、Gui::Application 框架
Gui::Application 提供了多文档应用程序开发的框架，支持模块管理、命令管理、宏管理等功能。
- ApplicationP 结构体：维护了文档列表、视图列表、命令管理器等相关数据。
- 静态成员函数：包括 initApplication、initTypes、initOpenInventor、runInitGuiScript 和 runApplication，负责模块加载、初始化、界面创建等。
三、主窗口 (MainWindow)
Gui::MainWindow 是 FreeCAD 在 QMainWindow 基础上的扩展，提供了子窗口管理、弹出菜单、事件处理等功能。
- instance：全局唯一的 MainWindow 对象。
- 属性存储：包含停靠窗口项、活动视图、信号映射器、欢迎界面等。
四、Workbench 管理
Workbench 定义了主窗口的工具栏、菜单栏、停靠窗口等外观，并提供了创建工具栏、菜单栏、停靠窗口等接口。
- activate() 函数：负责创建工具栏、菜单栏、停靠窗口等部件。
- 自定义 Workbench：通过派生自 StdWorkbench 并重写相关虚函数完成。
五、命令框架
命令框架（Command 与 Action）是 FreeCAD 的核心功能之一。
- Action 类：关联 QAction 与 Command，支持界面操作与命令响应。
- Command 类：实现具体的 CAD 操作，通过 invoke 方法执行。
- CommandManager：管理所有注册的 Command 及其派生类型。
六、菜单管理
MenuManager 负责创建和关联菜单栏中的菜单项与 Command。
- MenuItem 类：表示菜单项，支持子菜单和命令关联。
- MenuManager：通过 setup 函数完成菜单栏创建。
七、停靠窗口 (Dock Window)
停靠窗口提供了在主窗口内嵌入或悬浮显示的功能。
- DockWindow 类：派生于 QWidget 和 BaseView，支持快速嵌入到停靠窗口区域。
- DockWindowManager：管理所有停靠窗口的生命周期和显示状态。
八、文档与视图
文档与视图架构是 CAD 软件的核心，支持多文档操作和数据显示。
- Gui::Document：维护文档对象列表与关联的视图对象。
- BaseView、MDIView：支持文档数据的显示与用户交互。
九、属性系统
属性系统基于 Qt 的 Model-View 架构，支持数据对象的编辑与显示。
- PropertyItem 和 PropertyModel：实现属性数据的存储和编辑。
- PropertyEditor：以树形视图显示属性数据。
十、多语言支持
FreeCAD 提供了多语言支持，通过 Translator 和 QTranslator 实现。
- 国际化支持：用户可以通过配置文件添加新的语言支持。
十一、帮助系统
帮助系统通过 Assistant 显示安装包 doc 目录下的帮助文档，支持用户操作指导。
总结
FreeCAD 的 Gui 模块功能模块化，支持自定义 Workbench、命令管理、菜单管理和停靠窗口创建。通过模块化设计，用户可以根据需求扩展功能，实现高度定制化的 CAD 软件界面。
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