OrcaSlicer 现状架构基线

基线：官方 main @ a62fb17e03d159d5b562cc6d64163346e454b5de。

1. 总体判断

OrcaSlicer 是一个跨平台桌面模块化单体：

• libslic3r 聚合模型、配置、格式、几何、FFF/SLA 切片和 G-code；
• libslic3r_gui 聚合 wxWidgets GUI、设备、网络、WebView、插件与平台能力；
• GUI_App 是应用组合根和全局服务入口；
• MainFrame 管理顶层导航、菜单和窗口生命周期；
• Plater 是 Prepare/Preview 工作流的核心应用协调器；
• Model 是编辑场景的权威数据源；
• FFF 模式下，每个 plate 拥有独立的 Print 和 GCodeProcessorResult；
• 设备输出分为传统 PrintHost 和持续连接型 IPrinterAgent 两套体系。

2. 核心用户旅程

2.1 启动与首次配置

OrcaSlicer main
→ CLI::run
→ GUI_App::OnInit
→ 加载 AppConfig、资源、语言和 profiles
→ 创建 MainFrame / Plater / Device 页面
→ 首次配置向导

本地项目编辑和切片不依赖云登录；网络插件失败时，本地能力仍可运行。

2.2 新建、打开与导入

New / Open / Import
→ 未保存项目与 preset 确认
→ 文件格式解析
→ ModelObject 规范化
→ 加入 Model、ObjectList 和 PartPlate
→ Undo/dirty 更新
→ 相关切片结果失效

.3mf 同时具有“打开项目”“仅导入几何”“加载配置”等语义。当前项目打开不是事务式切换：正式解析前会 reset 旧项目，加载失败后没有完整旧项目回滚。

2.3 Prepare 编辑

GLCanvas3D / Gizmo
→ 临时选择和变换
→ do_move / do_rotate / do_scale
→ 写回 ModelInstance 或 ModelVolume
→ 更新 plate 归属和 ObjectList
→ 创建 Undo snapshot
→ 使切片步骤失效

场景模型：

Model
└─ ModelObject
   ├─ ModelVolume     几何、部件类型、volume 变换、配置
   └─ ModelInstance   实例变换、可打印状态、plate 位置

世界变换为：instance transform × volume transform × mesh。

2.4 参数与预设

有效切片配置由以下来源合成：

Printer preset
+ Process preset
+ Filament presets
+ Project config
+ Plate config
+ Object / Volume / Layer-range overrides
→ DynamicPrintConfig

切换预设还会处理兼容性、未保存变更、FFF/SLA 技术切换、对象位置、dirty 和切片失效。

2.5 切片与 Preview

用户 Slice
→ Plater 校验并选择当前 plate 的 Print
→ BackgroundSlicingProcess::apply(Model, config)
→ Print::apply 增量同步并计算步骤失效
→ Print::process
→ PrintObject 各阶段
→ G-code 与 GCodeProcessorResult
→ slicing-completed event
→ Preview / GCodeViewer

主要 FFF 阶段包括切层、墙、Surface 分类、填充、熨烫、支撑、擦料塔、Skirt/Brim、路径简化和 G-code。

后台切片使用独立 Model 快照，不直接读取 GUI 正在编辑的场景。顶层阶段由切片线程编排，阶段内部通过 TBB 并行。

2.6 导出、发送与设备监控

传统上传：

Plater::send_gcode_legacy
→ PrintHostJob
→ PrintHost queue
→ OctoPrint / Moonraker / PrusaLink 等适配器

持续设备连接：

PrintJob / SendJob
→ NetworkAgent
→ IPrinterAgent
→ LAN / Cloud printer

设备状态：

IPrinterAgent callback
→ GUI_App::CallAfter
→ DeviceManager
→ MachineObject::parse_json
→ Monitor / Status / Storage / Firmware / HMS

2.7 保存、恢复与关闭

Plater::save_project
→ export_3mf
→ StoreParams
→ store_bbs_3mf
→ target.3mf.tmp
→ 成功后原子 rename
→ 清 dirty 和旧恢复备份

自动备份写入临时恢复目录，不覆盖用户项目。关闭窗口会依次处理 Gizmo 编辑、项目保存、preset 保存、上传队列、切片停止和全局服务清理。

3. 架构分层

层	核心职责	主要组件
应用壳	生命周期、资源、语言、服务装配	OrcaSlicer.cpp、GUI_App
顶层导航	页面、菜单、快捷键、关闭流程	MainFrame
应用工作流	项目、编辑、切片、预览、导出编排	Plater
编辑交互	3D 场景、对象树、Gizmo、参数侧栏	GLCanvas3D、ObjectList、Sidebar
场景域	对象、部件、实例、plate	Model*、PartPlate*
配置域	profiles、兼容性、有效配置	PresetBundle、DynamicPrintConfig
切片域	步骤状态、几何处理、路径生成	Print、PrintObject、PrintRegion
输出域	G-code、统计、Preview	GCode*、GCodeProcessorResult、libvgcode
持久化	3MF 与模型格式	libslic3r/Format
设备网络	发现、状态、上传、打印	DeviceManager、PrintHost、NetworkAgent

4. 状态所有权

状态范围	权威所有者
应用级	GUI_App、AppConfig、PresetBundle
项目级	Plater::Model、Project config
对象级	ModelObject、ModelVolume、ModelInstance
Plate 级	PartPlate、该 plate 的 Print 与 G-code result
任务级	BackgroundSlicingProcess、Job/Worker
设备级	DeviceManager、MachineObject

新状态必须先确定归属范围，再决定持久化、Undo、dirty、线程和生命周期。

5. 关键兼容边界

1. .3mf 项目必须向后兼容；
2. Profile key、枚举、默认值、继承和兼容表达式属于公共 schema；
3. 新功能关闭时不得改变既有默认切片行为；
4. wx 控件只能在 GUI 线程更新；
5. 新配置必须声明准确的 PrintStep / PrintObjectStep 失效范围；
6. FFF 多 plate 各自拥有独立切片上下文；
7. 所有修改需要 Windows、macOS、Linux 验证；
8. 厂商协议应进入 PrintHost、IPrinterAgent 或 ICloudServiceAgent，不应进入 Plater。

6. 主要结构风险

• GUI_App 既是组合根也是 Service Locator；
• Plater 同时承担视图、模型所有权和跨域编排；
• 项目打开不是事务式切换；
• dirty、关闭 freshness 和 backup freshness 存在多套账本；
• 切片 invalidation 与后台线程停止存在严格锁顺序；
• 切片线程、TBB、通用 Worker、网络线程和上传队列多套并发体系并存；
• MachineObject 和 ICloudServiceAgent 职责较宽。

因此，新业务能力应优先形成窄接口、领域服务或 Job，再由现有协调器接入。