上篇文章介紹了 HOOPS 的主要模塊，這篇文章將要向大家介紹HOOPS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及穿插其中的一些基本概念。這些內(nèi)容主要包含在3dGS模塊內(nèi)。
《HOOPS 3D可視化入門(mén)教程一：簡(jiǎn)介及安裝部署》
《HOOPS 3D可視化入門(mén)教程二：模塊介紹》

一、保留模式

HOOPS采用保留繪圖模式（retained mode）。所謂保留模式是相對(duì)于傳統(tǒng)的非保留模式而言的。做過(guò)OpenGL編程的人都知道，OpenGL的繪制都是通過(guò)調(diào)用一系列繪圖命令來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通常是在一個(gè)叫updateGL的函數(shù)里。除非你自己把相關(guān)繪圖信息保存起來(lái)，否則出了這個(gè)函數(shù)OpenGL就不認(rèn)帳了，也就是說(shuō)你無(wú)法從OpenGL里面再獲取你曾經(jīng)繪制的一些圖元信息。而保留模式則不這樣，它把繪制過(guò)的命令和圖形會(huì)保存起來(lái)，放在特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，從而使得我們可以事后隨時(shí)讀取這些數(shù)據(jù)。相比于非保留模式，保留模式能夠提供更高的效率（因?yàn)閿?shù)據(jù)都在內(nèi)部，下次繪制時(shí)不需要再讀取），更快的交互（通過(guò)特定的基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法，可以加速選取、高亮等等交互操作），還有更方便的編程接口。當(dāng)然凡事都有兩面性，保留模式也有它的缺點(diǎn)，其中之一就是它增加了程序的內(nèi)存消耗（用于存儲(chǔ)那個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）。但我們認(rèn)為這樣的代價(jià)是完全值得的。

二、基于段的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

HOOPS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單講是基于段（segment）的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。最上層是根段，為“/”。該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和Linux文件系統(tǒng)有著一曲同工之妙，有Linux使用經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)將會(huì)很容易理解。Linux的根目錄的符號(hào)也是“/”，所有文件系統(tǒng)中的文件或者文件夾的路徑都以該符號(hào)開(kāi)頭。文件夾有名字，段也有名字。如同文件夾內(nèi)可以有文件和子文件夾，segment下可以有sub segment。這樣的層次結(jié)構(gòu)可以很好地構(gòu)建我們想要的圖形。

打開(kāi)一個(gè)段的HOOPS函數(shù)是HC_Open_Segment，它有一個(gè)參數(shù)，就是這個(gè)段的名字。我們可以傳一個(gè)空字符串給它，從而創(chuàng)建一個(gè)匿名段。如果已經(jīng)存在這個(gè)名字的段，則該函數(shù)會(huì)打開(kāi)這個(gè)段，否則就自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)新段。打開(kāi)后，我們就可以在該段內(nèi)做任何我們想要做的操作。操作結(jié)束，記得用HC_Close_Segment來(lái)關(guān)閉這個(gè)段。

HOOPS采用和OpenGL一樣的上下文機(jī)制，那就是“狀態(tài)機(jī)（State Machine）”。所謂狀態(tài)機(jī)，形象地講就是一旦改變了狀態(tài)，則接下去不論程序運(yùn)行到哪里，該狀態(tài)將一直保存，直到下次改變狀態(tài)。在HOOPS中，打開(kāi)一個(gè)段實(shí)際上就意味著進(jìn)入了一個(gè)狀態(tài)機(jī)，直到你關(guān)閉這個(gè)段，你所有的操作都將在這樣一個(gè)上下文中進(jìn)行。具體來(lái)講就是，打開(kāi)一個(gè)段，然后你可以跳轉(zhuǎn)到任意的程序位置完成具體的繪制任務(wù)，然后關(guān)閉段，這一系列操作沒(méi)有必要在一個(gè)函數(shù)中完成。這無(wú)疑大大增加了我們編程的靈活性。

舉個(gè)例子，我們想要繪制一所房子，房子有房頂、窗戶(hù)還有門(mén)，我們可以用如下代碼：

HC_Open_Segment (“/”);

HC_Open_Segment (“house”);

HC_Open_Segment (“roof”);

HC_Close_Segment ();

HC_Open_Segment (“door”);

HC_Open_Segment (“windows”);

HC_Open_Segment (“window1”);

HC_Close_Segment ();

HC_Open_Segment (“window2”);

HC_Close_Segment ();

HC_Open_Segment (“window3”);

HC_Close_Segment ();

HC_Close_Segment ();

HC_Close_Segment ();

HC_Close_Segment ();

實(shí)際上我們創(chuàng)建了如下的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)：

創(chuàng)建了段之后，我們需要有相應(yīng)的方法能夠找到這個(gè)段，這時(shí)就會(huì)用到段的路徑。和Linux上的文件路徑類(lèi)似，段的路徑也分為兩種：相對(duì)路徑和絕對(duì)路徑。我們打開(kāi)一個(gè)段，進(jìn)入該段的狀態(tài)機(jī)，如果要打開(kāi)它下面的子段，就可以用相對(duì)路徑。HOOPS會(huì)自動(dòng)地在該段下面找給出的段名，如果找不到，則會(huì)報(bào)錯(cuò)。絕對(duì)路徑則是從根段名“/”開(kāi)始，逐步地把段名添加上去，直到我們想要找的段為止，完整的路徑就是絕對(duì)路徑。例如我們要找第三扇窗戶(hù)，相對(duì)于house的相對(duì)路徑是：”windows/window3”，而絕對(duì)路徑是：”/house/windows/window3。

我們可以用“.”和“..”來(lái)分別指代當(dāng)前目錄和父目錄，這又跟Linux上的路徑使用習(xí)慣是一致的。這種簡(jiǎn)稱(chēng)只能用于相對(duì)路徑中。

為了能夠更方便地提供段的路徑，HOOPS中還有一套特有的符號(hào)，叫做“wildcards”，可以同時(shí)指代多個(gè)不同的路徑，有以下幾種：

1. 逗號(hào)wildcard。這個(gè)是最簡(jiǎn)單的一種。有時(shí)候我們需要同時(shí)對(duì)多個(gè)可枚舉的段進(jìn)行統(tǒng)一處理，例如我們想用同一種顏色來(lái)裝飾roof和door（雖然這種做法很少見(jiàn)……），我們就可以用這樣的一個(gè)路徑來(lái)同時(shí)指代這兩個(gè)段：/house/(door,roof)。

2. 通配符。可以用“*”來(lái)匹配0個(gè)或多個(gè)字符，“%”來(lái)匹配單個(gè)字符，這個(gè)跟我們用Windows系統(tǒng)搜索功能是一樣的，也和正則表達(dá)式相一致。

3. 遞歸wildcards。其實(shí)上面兩個(gè)并不是HOOPS所獨(dú)有的，在其他也有見(jiàn)到。但是HOOPS還有一個(gè)它特有的符號(hào)，那就是“…”，該符號(hào)可以指代一個(gè)段名或者一串路徑上的段名。例如我們可以用/house/…/window1來(lái)指代第一扇窗戶(hù)，而不用去管當(dāng)中到底隔了多少個(gè)段。該種方法非常長(zhǎng)適合于我們不清楚house到window1之間到底存在著怎樣的父子結(jié)構(gòu)。雖然方面，但是如果我們確切地知道window1的完整路徑，那就不要這么寫(xiě)了，因?yàn)镠OOPS是通過(guò)自頂向下的方式搜索得到window1，所以需要消耗一定的計(jì)算量。另外，該符號(hào)還可以遞歸地表示一個(gè)段的所有子段以及子段的子段。如果我們要對(duì)一個(gè)段內(nèi)的所有子段進(jìn)行某項(xiàng)修改，那么這個(gè)wildcards真是再合適不過(guò)了。

三、幾何信息（Geometry）

segment像文件夾一樣，它本身并沒(méi)有實(shí)質(zhì)的東西，而只是一個(gè)容器。真正繪制出車(chē)的形狀，還需要具體的幾何信息。因此，段內(nèi)部除了可以存儲(chǔ)子段外，還可以存儲(chǔ)Geometry。HOOPS中的Geometry豐富多樣，囊括了點(diǎn)、邊、面、殼（shell）、網(wǎng)絡(luò)（mesh）等等基本上大家能夠想到的圖元。這些基本幾何通過(guò)相互組合，可以組成更加復(fù)雜的圖像信息，這是一個(gè)自底向上的組建過(guò)程。例如我們可以通過(guò)下面的方式插入一個(gè)點(diǎn)和一條直線(xiàn)：

HC_Open_Segment (“myseg”);

HC_Insert_Marker (0, 1, 1);

HC_Insert_Line (-1, -1, -1, 2, 2, 2);

HC_Close_Segment ();

HC_Insert_Marker需要傳入三個(gè)浮點(diǎn)參數(shù)，也就是一個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。HC_Insert_Line需要傳入六個(gè)參數(shù)，為一個(gè)線(xiàn)段的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

我們可以用下面的代碼插入一個(gè)多邊形的面：

HC_POINT pts[4] = 

{HC_POINT(0, 0, 0), HC_POINT(1, 0, 0), HC_POINT(1, 1, 0), HC_POINT(0, 1, 0)};

HC_Open_Segment (“mypolygon”);

HC_Insert_Polygon (4, pts);

HC_Close_Segment ();

HC_Insert_Polygon需要傳入兩個(gè)參數(shù)，分別是多邊形頂點(diǎn)個(gè)數(shù)以及存放頂點(diǎn)三維坐標(biāo)的數(shù)組。該函數(shù)代表了HOOPS中一類(lèi)參數(shù)，就是對(duì)一群點(diǎn)進(jìn)行操作。需要注意的是，這類(lèi)函數(shù)在內(nèi)部會(huì)對(duì)傳入的三維坐標(biāo)數(shù)組進(jìn)行拷貝，所以如果你傳入的坐標(biāo)數(shù)組是動(dòng)態(tài)申請(qǐng)出來(lái)的，在調(diào)用完該類(lèi)函數(shù)之后，必須手動(dòng)地將其釋放掉。

除了基本的點(diǎn)、線(xiàn)、多邊形等，HOOPS還提供了兩個(gè)相對(duì)高級(jí)的圖元，分別是Shell和Mesh。在進(jìn)行大型場(chǎng)景構(gòu)建時(shí)，這兩個(gè)圖元是非常常用的，例如我們用三角網(wǎng)格構(gòu)建一個(gè)人的模型，那么這個(gè)三角模型就是一個(gè)shell。shell有三個(gè)層次的圖元組成，分別是node（點(diǎn)）、edge（邊）和face（面），這三部分相互連接形成一個(gè)整體。mesh和shell非常類(lèi)似，同樣由點(diǎn)邊面三部分組成，唯一的區(qū)別是mesh它不能形成一個(gè)封閉的類(lèi)似于人這樣的模型，它只能是一張面，而且只能是一張四邊形面，例如一張四邊形紙。這樣的區(qū)別使得在處理特定的模型時(shí)，如果mesh能夠滿(mǎn)足應(yīng)用需要，那么mesh將會(huì)比shell表現(xiàn)得高效得多。

下面舉例創(chuàng)建一個(gè)立方體，并在它的一個(gè)面上接一個(gè)金字塔體：

HC_POINT pts[] = {

HC_POINT (0, 0, 1), HC_POINT (1, 0, 1),

HC_POINT (1, 1, 1), HC_POINT (0, 1, 1),

HC_POINT (0, 0, 2), HC_POINT (1, 0, 2), 

HC_POINT (1, 1, 2), HC_POINT (0, 1, 2),

HC_POINT (0.5, 0.5, 2.5)

};

int flist[] = {

4, 0, 3, 2, 1,

4, 0, 1, 5, 4,

4, 1, 2, 6, 5,

4, 2, 3, 7, 6,

4, 3, 0, 4, 7,

3, 4, 5, 8,

3, 5, 6, 8,

3, 6, 7, 8,

3, 7, 4, 8

};

HC_Open_Segment ("mymodel");

HC_Insert_Shell (9, pts, 41, flist);

HC_Close_Segment ();

HC_Insert_Shell需要四個(gè)參數(shù)，分別是shell的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)，頂點(diǎn)數(shù)組，面列表數(shù)組的長(zhǎng)度，面列表數(shù)組指針。頂點(diǎn)個(gè)數(shù)和數(shù)組很好理解，就是具體的各個(gè)頂點(diǎn)的三維坐標(biāo)。面列表是這樣的格式：面頂點(diǎn)個(gè)數(shù)n, 第一個(gè)頂點(diǎn)序號(hào),第二個(gè)頂點(diǎn)序號(hào),…,第n個(gè)頂點(diǎn)序號(hào)。例如flist第一行，4表示該面由四個(gè)頂點(diǎn)構(gòu)成，也就是一個(gè)四邊形。然后，0,3,2,1表示由pts這個(gè)數(shù)組中的第0、3、2、1號(hào)點(diǎn)構(gòu)成這個(gè)面。需要注意的是HC_Insert_Shell的第三個(gè)參數(shù)實(shí)質(zhì)flist這個(gè)數(shù)組本身的長(zhǎng)度，而不是將要構(gòu)建的shell上面的個(gè)數(shù)。例如這個(gè)例子中面的個(gè)數(shù)為9，但flist的長(zhǎng)度為41。

效果如下圖所示：

四、段的屬性

上文中，我們?cè)贖OOPS中創(chuàng)建了一個(gè)房子，假設(shè)我們現(xiàn)在已經(jīng)用幾何圖元將房子給繪制出來(lái)了，但是光有結(jié)構(gòu)還不行，至少我們還需要給它上色，或許我們還會(huì)通過(guò)貼上不同的紋理來(lái)表示不同的材料。HOOPS的段結(jié)構(gòu)中除了可以存放Geometry，還可以存放屬性Attribute。我們常用的屬性包括：可見(jiàn)性（Visibility），顏色（Color），可選擇性（Selectability），點(diǎn)、邊、字體的大小，光照（light），渲染屬性（rendition）等等。甚至可以添加我們自定義的屬性（User defined attribution）?？梢哉f(shuō)，HOOPS的屬性功能是非常全面而強(qiáng)大的。

和插入幾何一樣，要修改一個(gè)segment的屬性，我們需要進(jìn)入該segment的狀態(tài)機(jī)，亦即要首先打開(kāi)這個(gè)段。下面以house模型為例：

HC_Open_Segment (“house”);

HC_Open_Segment (“roof”);

//add roof geometry here...

HC_Set_Color (“geometry=red”);

HC_Close_Segment ();

HC_Open_Segment (“door”);

//add door geometry here...

HC_Set_Color (“geometry=grey”);

HC_Close_Segment ();

HC_Close_Segment ();

這樣，我們將屋頂和門(mén)分別設(shè)置成了紅色和灰色。

又比如剛才我們自創(chuàng)的那個(gè)集合模型，這回，我們要讓它不再空白一片了，我們給它點(diǎn)顏色看看（J）：

HC_Open_Segment ("mymodel");

HC_Set_Color ("faces=grey,edges=green");

HC_Set_Visibility ("edges=on");

HC_Insert_Shell (9, pts, 41, flist);

HC_Close_Segment ();

我們?cè)O(shè)置了mymodel這個(gè)段的兩個(gè)屬性，顏色和可見(jiàn)性。在設(shè)置顏色中，我們?cè)O(shè)置面為灰色，而設(shè)置邊為綠色；在設(shè)置可見(jiàn)性上，我們?cè)O(shè)置邊為可見(jiàn)。為什么不設(shè)置面為可見(jiàn)呢？因?yàn)樵贖OOPS中，有些是默認(rèn)可見(jiàn)的，而有些是默認(rèn)不可兼得；而shell的面是默認(rèn)可見(jiàn)的，edges則恰好是默認(rèn)不可見(jiàn)的。下面是新的效果圖，怎么樣，和之前不一樣了吧？

記住這個(gè)模型，往后的教程中我們還會(huì)多次用到，比如給它貼上漂亮的紋理、光照等等，還有動(dòng)畫(huà)。

上面在設(shè)置顏色時(shí)，我們用一個(gè)字符串命令同時(shí)設(shè)置了面和邊的顏色。這種格式化的字符串在HOOPS中被大量應(yīng)用，幾乎接受字符串作為參數(shù)的HOOPS函數(shù)中都有這樣的格式化命令。faces和edges對(duì)于HC_Set_Color函數(shù)來(lái)說(shuō)，是可以設(shè)置顏色的對(duì)象，而等號(hào)后面是具體的值，中間用逗號(hào)分隔。如果沒(méi)有顯式地說(shuō)明設(shè)置對(duì)象，那么就是everything，也就是所有對(duì)象。該格式化字符串有很多相關(guān)使用技巧，具體可以參看HOOPS的幫助文檔，下面僅舉幾個(gè)例子來(lái)說(shuō)明格式化字符串的基本用法：

1. “red,faces=green”，設(shè)置所有幾何圖元為紅色，只有面為綠色；

2. “markers=edges=black”，點(diǎn)和邊為黑色；

3. “!edges=(r=0.5 g=0.5 b=0.5)”，非邊的圖元顏色都設(shè)置為灰色。

至于設(shè)置對(duì)象是復(fù)數(shù)還是單數(shù)是無(wú)所謂的，即edges和edge的作用效果完全一樣。

五、屬性的繼承

屬性（Attribute）是可以被繼承的，就像面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言里面類(lèi)的繼承一樣。對(duì)于絕大多數(shù)屬性來(lái)說(shuō)，繼承的方向是子段從父段中繼承屬性。這種特性有時(shí)候?qū)ξ覀儊?lái)說(shuō)可以提供極大的方便?；叵胛覀冎皠?chuàng)建的house，它有三扇窗戶(hù)，一般來(lái)說(shuō)，一座房子的窗戶(hù)顏色都是一樣的，如果沒(méi)有屬性的繼承，那么我們大概就需要針對(duì)每一個(gè)窗戶(hù)段設(shè)置它的顏色屬性。對(duì)于我們這座小房子來(lái)說(shuō)，這還可以接受，可是某天你發(fā)達(dá)了，讓你構(gòu)建一樁擁有成千上萬(wàn)扇窗戶(hù)的摩天大樓，那恐怕就是場(chǎng)災(zāi)難了。有了屬性的繼承，世界還是美好的。我們可以在windows這個(gè)段設(shè)置顏色，那么所有該段下面的子段都自動(dòng)繼承了該顏色屬性，再不用我們單獨(dú)去設(shè)置了。

然而，問(wèn)題也隨之出現(xiàn)。整幢大樓里畢竟有些窗戶(hù)所在的房間住著不尋常的人，而這些窗戶(hù)我們希望顯示出不一樣的顏色，以彰顯這些人的顯赫身份。那如何避免這些窗戶(hù)繼承父段的顏色呢？我們可以單獨(dú)設(shè)置這些窗戶(hù)的顏色，HOOPS在繪制這些窗時(shí)，會(huì)優(yōu)先使用單獨(dú)設(shè)置在這些段上的顏色；如果沒(méi)有單獨(dú)設(shè)置（如同絕大多數(shù)窗戶(hù)），那么HOOPS才會(huì)自動(dòng)地去讀取父段的該屬性，直到最上層的根節(jié)點(diǎn)“/”。如果根節(jié)點(diǎn)也沒(méi)有設(shè)置該屬性，HOOPS就會(huì)報(bào)錯(cuò)。對(duì)于絕大多數(shù)的屬性來(lái)說(shuō)，HOOPS正是遵循這種“追根溯源”的方式來(lái)確定一個(gè)屬性的值的。

雖然這種直接覆蓋的屬性占大多數(shù)，但是有些屬性不是直接覆蓋得到的，例如旋轉(zhuǎn)矩陣。要計(jì)算一個(gè)圖元最終在世界坐標(biāo)上的位置，我們需要從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，逐步地累加旋轉(zhuǎn)矩陣，一直到該段，這樣計(jì)算所得的旋轉(zhuǎn)矩陣才是最后真正的旋轉(zhuǎn)矩陣。

雖然我們能夠控制一個(gè)特定的段的屬性，但是有時(shí)候我們還是想要強(qiáng)制整個(gè)段表現(xiàn)為同一種屬性，而不管底下各個(gè)子段是否單獨(dú)設(shè)置了該屬性。有些屬性就提供了這樣的功能，其中之一就是顏色屬性。當(dāng)我們用鼠標(biāo)選中了某一個(gè)segment之后，我們希望整個(gè)段都顯示一種高亮色，而不管該段內(nèi)部子段的單獨(dú)顏色。這時(shí)，我們需要用到顏色的屬性鎖。可以通過(guò)調(diào)用下面的代碼來(lái)對(duì)顏色加鎖：

    HC_Open_Segment(“myseg”);    

      HC_Set_Color("red"); 

    ;  HC_Set_Rendering_Options("attribute lock = color"); 

    HC_Close_Segment();

這樣，myseg這個(gè)段的顏色就被鎖定為紅色。如果后續(xù)操作中我們不再需要對(duì)顏色進(jìn)行鎖定，則可以使用HC_UnSet_Rendering_Option (“attribute lock”)。

六、特殊的段——包含段和樣式段

上面介紹的段都是HOOPS中的普通類(lèi)型的段。此外，HOOPS還有包含段（included segment）和樣式段（style segment）。這些段的功能實(shí)際上都可以用普通段來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是正因?yàn)橐肓诉@些特殊類(lèi)型的段，我們可以將HOOPS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得更為精巧和高效，我們的程序結(jié)構(gòu)性也更好。

再回顧我們之前給的house模型。我們?cè)诜孔由咸砑恿巳却皯?hù)。一般來(lái)說(shuō)，一幢房子上的窗戶(hù)長(zhǎng)得都是差不多的，因此我們想到是否可以只設(shè)計(jì)窗戶(hù)一次，而三次重復(fù)使用呢？可以的，HOOPS里面使用的就是包含段（included segment）。包含段實(shí)際上就是一次定義，多次重復(fù)使用，它提高了代碼的使用率，也提高了內(nèi)存使用率。實(shí)際上包含段和C/C++語(yǔ)言中的頭文件是很像的，我們編寫(xiě)一次頭文件，然后在需要用到的地方通過(guò)#include就可以將其包含進(jìn)來(lái)，而不需要另外再寫(xiě)。包含機(jī)制除了提高效率之外，還能夠方便后續(xù)的維護(hù)，例如當(dāng)我們想要更新窗戶(hù)的樣式時(shí)，只需要在定義處修改一次，由于三處窗戶(hù)都是包含該窗戶(hù)的，所以這三處就自動(dòng)加載了新的樣式。我們不再需要一個(gè)個(gè)地分別去修改，既提高了效率，又減少了出錯(cuò)的可能。

包含段通常是針對(duì)含有幾何信息的段（當(dāng)然，由于包含段本質(zhì)上還是普通的段，因此它可以包含屬性），而樣式段則僅包含屬性。有些時(shí)候，我們需要重用的可能僅僅是一套樣式，例如顏色、大小、光照等，對(duì)于具體的幾何圖元我們卻興趣不大，這個(gè)時(shí)候就可以用到HOOPS的樣式段。下面的代碼演示了如何使用Style segment：

HC_Open_Segment (“mystyle”);

HC_Set_Color (“edges=red,faces=(diffuse=(r=0.5 g=0.2 b=0.3))”);

HC_Close_Segment ();

HC_Open_Segment (“myseg1”);

HC_Style_Segment (“mystyle”);

//Insert my geometry...

HC_Close_Segment ();

HC_Open_Segment (“myseg2”);

HC_Style_Segment (“mystyle”);

//Insert my another geometry...

HC_Close_Segment ();

這段創(chuàng)建了一個(gè)樣式段，兩個(gè)普通段，這兩個(gè)普通段插入了不同的幾何圖元，但是使用了同樣的樣式段，所以它們顯示出來(lái)后都是紅色的邊，紫色的面。

七、鍵值

鍵值（通常是HC_KEY類(lèi)型）是HOOPS中一個(gè)非常重要的概念。HC_KEY本質(zhì)上是一個(gè)32位帶符號(hào)的整型。前文中我們說(shuō)，可以通過(guò)段的名字以及路徑（相對(duì)路徑或者絕對(duì)路徑）來(lái)索引一個(gè)段，于此同時(shí)我們也可以用鍵值來(lái)索引段。HC_Open_Segment會(huì)返回一個(gè)long型的整數(shù)，就是打開(kāi)的這個(gè)段的鍵值。注意，新版本的HOOPS取消了在API謂詞前的K變形，而所以之前這些K變形函數(shù)都返回鍵值了。19版本之前的HOOPS，HC_Open_Segment返回是void類(lèi)型的，而要返回段的鍵值，則必須顯示地調(diào)用HC_KOpen_Segment。在新版本中這樣的函數(shù)已經(jīng)去掉了，HC_Open_Segment直接返回鍵值。

除了段可以有鍵值，幾何圖元也可以有鍵值。HC_Insert_Line、HC_Insert_Polygon等插入圖元的函數(shù)都會(huì)返回一個(gè)鍵值，該鍵值唯一的指代新插入的幾何圖元。

HOOPS中大部分的API函數(shù)都有By_Key結(jié)尾的變形，這一類(lèi)的變形函數(shù)實(shí)現(xiàn)和它們?cè)秃瘮?shù)一樣的功能，唯一的區(qū)別是它們的入口參數(shù)是要操作的段的鍵值，而不是字符形式的名字了。

既然現(xiàn)在我們有兩種方式來(lái)找到一個(gè)段，那么我們就需要詳細(xì)地比較一下這兩種方式各自的優(yōu)劣。

1. 存儲(chǔ)鍵值只需要一個(gè)32位整數(shù)，存儲(chǔ)段名則需要一個(gè)字符數(shù)組，而且長(zhǎng)度不定；

2. 用鍵值來(lái)找到一個(gè)段速度要比用字符路徑快；

3. 段名比較直觀，便于調(diào)試的時(shí)候肉眼判斷正誤，鍵值則比較抽象，一眼看上去不太容易辨別對(duì)錯(cuò)；

4. 段名還有路徑支持之前提到的wildcards，因此可以同時(shí)指代多個(gè)不同的段，但是鍵值是唯一的，它只能指代一個(gè)段或者幾何圖元；

5. 對(duì)于幾何圖元來(lái)說(shuō)，我們只能夠用鍵值去找到它們，因?yàn)樗鼈兪菦](méi)有字符形式的名字的；

6. 對(duì)于匿名段來(lái)說(shuō)，由于我們沒(méi)有賦給它任何段名（應(yīng)該說(shuō)是空的段名），因此也就無(wú)法用段名來(lái)索引它，而只能用鍵值。

以上只是我目前發(fā)現(xiàn)并整理的不同之處，如后續(xù)有新發(fā)現(xiàn)，則會(huì)繼續(xù)補(bǔ)充。

一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)返回的鍵值是負(fù)數(shù)。我們可以通過(guò)HC_Renumber_Key來(lái)修改系統(tǒng)給我們的鍵值。如果我們調(diào)試的時(shí)候發(fā)現(xiàn)一個(gè)鍵值為0或者正數(shù)，那么要么是我們修改了，要么是程序在哪個(gè)地方出錯(cuò)了。這個(gè)概念雖小，可是在實(shí)際操作中卻是非常有用的。另外，為了確保某些HOOPS API操作成功，我們可以在操作結(jié)束后將得到的鍵值跟INVALID_KEY進(jìn)行比較。INVALID_KEY是HOOPS預(yù)定義的一個(gè)值，它表示如果API執(zhí)行失敗返回的錯(cuò)誤鍵值。