OpenCASCADE 基础

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一直在用OCC作项目,但这方面的中文资料很少,看来OCC在中国还不是十分普及;

后来,项目中使用OCC和DirectX结合使用,取得了很好的效果;

随着OCC6.3版本的推出,Open CASCADE在速度方面已有了很大的改变。以下为一些OCC的基础知识,愿与各位OCC爱好者共同学习;

一:OCC中的基础类:

gp_Pnt

在OCC中,gp_Pnt表示一个顶点,gp_Vec表示一个向量,可以用两个顶点来生成一个向量。

比如:

gp_Pnt P1(0,0,0);

gp_Pnt P2(5,0,0);

gp_Vec V1 (P1,P2);

向量有一个方法.IsOpposite(),可以用来测试两个向量的方向是相对还是平行;

比如:

gp_Pnt P3(-5,0,2);

gp_Vec V2 (P1,P3);

Standard_Boolean result =V1.IsOpposite(V2,Precision::Angular());

另外向量还有一些重要方法:

--Standard_Real Magnitude() const;计算向量的大小;

--Standard_Real SquareMagnitude() const;计算向量的平方;

--向量的加减乘除操作;

--向量的单位化;

--通过一个点,线,面得出其镜像的向量;

--向量的旋转,平移,缩放;

具体的函数名称可以看OCC的头文件说明;

有时需要决定一组空间点是位于一个点;一条直线,或一个平面,或一个空间:

OCC中提供了相应的算法;

比如:

TColgp_Array1OfPnt array (1,5); // sizing array

array.SetValue(1,gp_Pnt(0,0,1));

array.SetValue(2,gp_Pnt(1,2,2));

array.SetValue(3,gp_Pnt(2,3,3));

array.SetValue(4,gp_Pnt(4,4,4));

array.SetValue(5,gp_Pnt(5,5,5));

GProp_PEquation PE (array,1.5 );

if (PE.IsPoint()){   } //是否是同一个点

gp_Lin L;

if (PE.IsLinear()) {  L = PE.Line();  } //是否位于一条直线上;

if (PE.IsPlanar()){   }  //是否在一个平面内;

if (PE.IsSpace()) {   }

gp_Dir类:

此类用来描述3D空间中的一个单位向量;

常用方法:

(1):IsEqual(const gp_Dir& Other,const Standard_Real AngularTolerance) const;两个单位向量是否相等;

(2):IsNormal(const gp_Dir& Other,const Standard_Real AngularTolerance) const;两个单位向量的夹角是否是PI/2;

(3):IsOpposite(const gp_Dir& Other,const Standard_Real AngularTolerance) const;两个单位向量是否方向相反;

(4):IsParallel(const gp_Dir& Other,const Standard_Real AngularTolerance) const;两个单位向量夹角O或PI;

(5):Angle(const gp_Dir& Other) const;求两个向量之间的夹角;

(6):void CrossCross(const gp_Dir& V1,const gp_Dir& V2) ;计算三个向量之间的叉积;

(7):Standard_Real Dot(const gp_Dir& Other) const;计算点积;

(8):Standard_Real DotCross(const gp_Dir& V1,const gp_Dir& V2) const;计算叉积再点积;

(9):gp_Dir Reversed() const;得到反方向,

在OCC中用 gp_Lin2d 类,来生成一个二维空间的直线,有它的原点和单位向量;

gp_Ax2d 类:

通过原点和X方向单位和Y方向单位建立一个二维坐标系;利用sense参数可以决定是右手系还是左手系;

可以利用平移、旋转、缩放、镜像来更改坐标系;

类似地,gp_Ax3类:

用来描述一个3D空间的坐标系。而gp_Ax2类用来表示一个二维空间坐标系;可以为右手系,也可以是左手系;

二、曲线类

GeomAPIGeomConvert包:

GeomAPI开发包提供了一个几何体的可编程应用程序接口;

比如:

求点P和曲线C的距离D:

D = GeomAPI_ProjectPointOnCurve(P,C);

或者

GeomAPI_ProjectPointOnCurve PonC(P,C);

D = PonC.LowerDistance();

GeomConvert包提供了一些全局函数,可以用来实现转化一个Geom曲线为BSpline曲线等;

比如:

Handle(Geom_BSplineSurface) aPipeSurface =

Handle(Geom_BSplineSurface)::DownCast(aPipe.Surface());

Handle(Geom_BSplineSurface) anotherBSplineSurface =

GeomConvert::SplitBSplineSurface(aPipeSurface,1,2,3,6);

OCC中三维几何曲线的类型有:

--线

--园

--椭圆

--二次曲线

--抛物线

--Bezier曲线

--BSpline曲线

可以将一个二维的几何曲线转化为某个平面内的一个三维曲线:

比如:

Standard_Real radius = 5;

gp_Ax2d ax2d(gp_Pnt2d(2,3),gp_Dir2d(1,0));

//生成一个二维园

Handle(Geom2d_Circle) circ2d = new Geom2d_Circle(ax2d,radius);

gp_Ax2d circ2dXAxis = circ2d->XAxis();

// 然后,在这个平面里转化为三维曲线;

Handle(Geom_Curve) C3D = GeomAPI::To3d(circ2d,gp_Pln(gp_Ax3(gp::XOY())));

Handle(Geom_Circle) C3DCircle = Handle(Geom_Circle)::DownCast(C3D);

gp_Ax1 C3DCircleXAxis = C3DCircle->XAxis();

另外,可以以将一个三维曲线,投影到一个平面内,从而生成一个二维曲线

gp_Pln ProjectionPlane(gp_Pnt(1,1,0),gp_Dir( 1,1,1 ));

Handle(Geom2d_Curve) C2D = GeomAPI::To2d(C3D,ProjectionPlane);

Handle(Geom2d_Circle) C2DCircle =Handle(Geom2d_Circle)::DownCast(C2D);

gp_Ax2d C2DCircleXAxis = C2DCircle->XAxis();

将一个基本几何图形进行空间变换可以使用它自带的函数:

比如:

Handle(Geom_Geometry) aRotatedEntity  = circle->Rotated(gp::OZ(),PI/4);

如果想获取图形的类型名称:

Standard_CString aRotatedEntityTypeName = aRotatedEntity->DynamicType()->Name();

gp_Parab2d类:

描述一个平面内的抛物线;

示例:

gp_Pnt2d P(2,3);

gp_Dir2d D(4,5);

gp_Ax22d A(P,D);

gp_Parab2d Para(A,6);

GCE2d_MakeParabola类:

生成一个抛物线图形;

Geom2d_BSplineCurve类:

描述样条曲线;

Geom2dAPI_Interpolate类:

通过一组点来修改一个样条曲线;

FairCurve_Batten类:

用一个常量或线性增加的值来构造曲线;可以用来设计木纹或塑料板条;图形为二维的,可以模拟物理样条或板条.

Geom2d_TrimmedCurve类:

此类通过两个值,定义曲线的一部分,

--可以用来计算曲线的参数值和点坐标;

--可以得到曲线的一般特征,比如连续的等级,封闭特点,周期性,边界参数;

--当用一个矩阵应用于曲线或原始曲线转化后进行相应参数的改变;

所有的曲线必须几何连续,曲线至少一阶可导。一般来说,在生成一个曲线时,要先检查一下所应用的参数是否可以生成一个光滑曲线;否则会出现错误;

另外注意一点:不可以构造空长度的曲线或自相交的曲线;

此类的基类是Geom2d_BoundedCurve类:

它是一个抽象类;描述二维空间中的边界曲线的一般行为;除了Geom2d_TrimmedCurve是它的一个派生类外,它还有二个派生类:

- Geom2d_BezierCurve

- Geom2d_BSplineCurve

Geom2d_BoundedCurve类的基类是Geom2d_Curve类:

Geom2d_Curve:抽象类;此抽象类描述了2D空间的曲线的一般特征;派生出的类有多个:包括直线,园,二次曲线,Bizier,BSpline曲线等;这些曲线的特点是可以参数化;

Geom2d_Curve类的基类是Geom2d_Geometry类;

此抽象类主要定义了曲线的变换,平移,旋转,缩放及拷贝等方法;

Geom2d_Geometry类的基类是MMgt_TShared类;

此抽象类为管理对象的基类,可以引用计数,及删除方法;

Standard_Transient:此抽象类为所有类共同的基类;

Geom2dAPI_InterCurveCurve类:

此类用来实现二维曲线的相交;

一种情况是曲线与曲线的相交,另外一种情况是曲线自身的相交;

主要方法有:

--Standard_Integer NbPoints() const;相交点数;

--Standard_Integer NbSegments() const;切线相交数;

--void Segment(const Standard_Integer Index,Handle(Geom2d_Curve)& Curve1,Handle(Geom2d_Curve)& Curve2)

const;返回其中一个线段;

下面的示例是两个曲线相交的例子:

首先,生成第一个曲线,在这里,应用点数组来生成一个曲线;

--定义数组

Handle(TColgp_HArray1OfPnt2d) harray =  new TColgp_HArray1OfPnt2d (1,5); // sizing harray

--输入点数组的值

harray->SetValue(1,gp_Pnt2d (0,0));

harray->SetValue(2,gp_Pnt2d (-3,1));

harray->SetValue(3,gp_Pnt2d (-2,5));

harray->SetValue(4,gp_Pnt2d (2,9));

harray->SetValue(5,gp_Pnt2d (-4,14));

--检测一下点与点之间是否为同一点;0.01为公差值,依实际需要可以更改此参数;

Geom2dAPI_Interpolate anInterpolation(harray,Standard_False,0.01);

--生成曲线

anInterpolation.Perform();

Handle(Geom2d_BSplineCurve) SPL = anInterpolation.Curve();

--第二个曲线用两点来生成

gp_Pnt2d P1(-1,-2);gp_Pnt2d P2(0,15);gp_Dir2d V1 = gp::DY2d();

Handle(Geom2d_TrimmedCurve) TC1=  GCE2d_MakeSegment(P1,V1,P2);

--下面进行曲线的求交

Standard_Real tolerance = Precision::Confusion();

Geom2dAPI_InterCurveCurve ICC (SPL,TC1,tolerance);

--得到交点

Standard_Integer NbPoints =ICC.NbPoints();

gp_Pnt2d PK;

for (Standard_Integer k = 1;k<=NbPoints;k++)

{

PK = ICC.Point(k);

// 针对每个交点,进行相应处理;

}

Geom2d_OffsetCurve类:

此类用来实现偏移曲线;

比如:

--生成一个曲线

TColgp_Array1OfPnt2d array (1,5); // sizing array

array.SetValue(1,gp_Pnt2d (-4,0)); array.SetValue(2,gp_Pnt2d (-7,2));

array.SetValue(3,gp_Pnt2d (-6,3)); array.SetValue(4,gp_Pnt2d (-4,3));

array.SetValue(5,gp_Pnt2d (-3,5));

Handle(Geom2d_BSplineCurve) SPL1 = Geom2dAPI_PointsToBSpline(array);

--生成一个偏移曲线

Standard_Real dist = 1;

Handle(Geom2d_OffsetCurve) OC =

new Geom2d_OffsetCurve(SPL1,dist);

Standard_Boolean result = OC->IsCN(2);

GccAna_Pnt2dBisec类

此类实现两点之间的等分线.

示例:

gp_Pnt2d P1(1,2);

gp_Pnt2d P2(4,5);

gp_Lin2d L;

GccAna_Pnt2dBisec B(P1,P2);

if (B.IsDone())

{ L = B.ThisSolution(); }

因为所生成的为直线,所以显示时要转化为线段:

if (B.IsDone())

{

Handle(Geom2d_TrimmedCurve) aLine = GCE2d_MakeSegment(L,-8,8);

Handle(ISession2D_Curve) aCurve = new ISession2D_Curve(aLine);

aDoc->GetISessionContext()->Display(aCurve, Standard_False);

}

gce_MakeCirc2d类

用来创建园:创建园的方法很多,主要构造方法有:

--园心和通过的一点;

--通过一个园和一个距离值,创建一个同心园;

--三点决定一个园;

--园心和半径;

gp_Elips2d类:

可以生成一个椭园,也可以生成椭园上的一段园弧;

比如:

Standard_Real major = 12;

Standard_Real minor = 4;

gp_Ax2d axis = gp::OX2d();

gp_Elips2d EE(axis,major,minor);;

Handle(Geom2d_TrimmedCurve) arc = GCE2d_MakeArcOfEllipse(EE,0.0,PI/4);
上面是利用长短轴的方法构造椭圆,也可以用二次方程的方式来构造椭园;

其中椭园类中方法可以求出焦点1和焦点2的位置,两焦点之间的位置,离心率;旋转,平移,缩放等操作.

三、关于面的类

gp_Pln:

定义一个平面,构造的方法可以是点法式,或通过ABCD系数;

另外,还提供了一些常用的方法,比如:

--求点到平面,线到平面,平面与平面的距离及平方距离;

--点是否在平面内,线是否在平面内;

--通过一个点,一个轴的镜像平面;

--平面的旋转,缩放与平移;

Geom_ElementarySurface类:

此类用来描述一个表面,此类的派生类有:

平面;园柱面;锥面;球面;园环面;

它的基类是Geom_Surface,是一个抽象类;

Geom_Surface类的基类是Geom_Geometry类;

Geom_RectangularTrimmedSurface类:

用来生成一个有边界的平面;

比如:

Handle(Geom_Plane) aProjectionPlane = GC_MakePlane(ProjectionPlane).Value();

Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface) aProjectionPlaneSurface=

new Geom_RectangularTrimmedSurface(aProjectionPlane,-8.,8.,-12.,12.);

DisplaySurface(aDoc,aProjectionPlaneSurface);

此类的基类是Geom_BoundedSurface类;

此类的兄弟类还有

- Geom_BezierSurface,

- Geom_BSplineSurface

ConicalSurface类:用来创建一个园锥表面;

构造表面的方法有:

--已知一个园锥表面,和空间一点,过此点的平行于已知园锥表面;

--已知一个园锥表面,和一个距离,创建一个平行于已知园锥表面的园锥表面;

--通过四个点构造一个园锥表面;

--通过一个轴和两个点;

--通过两个点和两个半径;

GeomAPI_IntCS类:

此类用来计算一个园弧和和一个表面的交点或相交线段;

GeomFill_BSplineCurves类:

此类用来构造一个可以填充的BSpline表面,构造它可以用两个三个或四个BSpline曲线作为边界;

填充类型有三种:

enum GeomFill_FillingStyle {

GeomFill_StretchStyle,

GeomFill_CoonsStyle,

GeomFill_CurvedStyle

};

以下示例为用两个样条曲线生成一个表面:

GeomFill_FillingStyle Type = GeomFill_StretchStyle;

GeomFill_BSplineCurves aGeomFill1(SPL1,SPL2,Type);

Handle(Geom_BSplineSurface)  aBSplineSurface1 = aGeomFill1.Surface();

GeomFill_Pipe类:

此类用来构造一个pipe,沿着一个路径sweep一个截面,这两个都是曲线类型;一般来说,结果是一个BSpline表面;

常见的有几种方法:

--给定一个路径和一个半径,截面是个园,位置是路径的第一个点,

比如:

GeomFill_Pipe aPipe(SPL1,1);

aPipe.Perform();

Handle(Geom_Surface) aSurface= aPipe.Surface();

Standard_CString aSurfaceEntityTypeName="Not Computed";

if (!aSurface.IsNull())

aSurfaceEntityTypeName = aSurface->DynamicType()->Name();

--给定一个路径和一个截面。

比如:

Handle(Geom_Ellipse) E = GC_MakeEllipse( gp::XOY() ,3,1).Value();

GeomFill_Pipe aPipe2(SPL1,E);

aPipe2.Perform();

Handle(Geom_Surface) aSurface2= aPipe2.Surface();

Standard_CString aSurfaceEntityTypeName2="Not Computed";

if (!aSurface2.IsNull())  {

aSurfaceEntityTypeName2 = aSurface2->DynamicType()->Name();

aSurface2->Translate(gp_Vec(5,0,0));  }

--给定一个路径和两个截面,中间截面为过度线;

示例:

Handle(Geom_TrimmedCurve) TC1 =

GC_MakeSegment(gp_Pnt(1,1,1),gp_Pnt(5,5,5));

Handle(Geom_TrimmedCurve) TC2 =

GC_MakeSegment(gp_Pnt(1,1,0),gp_Pnt(4,5,6));

GeomFill_Pipe aPipe3(SPL1,TC1,TC2);

aPipe3.Perform();

Handle(Geom_Surface) aSurface3 = aPipe3.Surface();

Standard_CString aSurfaceEntityTypeName3="Not Computed";

if (!aSurface3.IsNull())

{

aSurfaceEntityTypeName3 = aSurface3->DynamicType()->Name();

aSurface3->Translate(gp_Vec(10,0,0));

}

--给定一个路径和N个截面,中间为过渡线;

一般情况下,所生结果为:NURBS,但是,在一些特殊的情况下,可以生成平面,园柱,球,园锥等;

参数,U,沿着截面的方向,V沿着路径方向;

Geom_BezierSurface类:

生成一个Bezier表面;

Geom_OffsetSurface类:

用来偏移一个表面;

比如:

Standard_Real offset = 1;

Handle(Geom_OffsetSurface) GOS = new Geom_OffsetSurface(aGeomSurface, offset);

Geom_SweptSurface类:

有两个派生类,分别用来生成一个回转体表面和一个延展体表面;

Geom_SurfaceOfLinearExtrusion:用来描述一个线性延展表面;

它的基类是:Geom_Surface类

比如:

Handle(Geom_BSplineCurve) aCurve =GeomAPI_PointsToBSpline(array).Curve();

gp_Dir aDir(1,2,3);

Handle(Geom_SurfaceOfLinearExtrusion) SOLE =new Geom_SurfaceOfLinearExtrusion(aCurve,aDir);

Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface) aTrimmedSurface =new Geom_RectangularTrimmedSurface(SOLE,-10,10,false);

Geom_SurfaceOfRevolution类,表示一个回转体表面;

比如:

Handle(Geom_BSplineCurve) aCurve = GeomAPI_PointsToBSpline(array).Curve();

Handle(Geom_SurfaceOfRevolution) SOR =new Geom_SurfaceOfRevolution(aCurve,gp::OX());

1:利用一个二维数组来生成曲面的方法:

TColgp_Array2OfPnt array3 (1,5,1,5);

array3.SetValue(1,1,gp_Pnt (-4,-4,5));

...

array3.SetValue(2,1,gp_Pnt (-2,-4,4));

...

Handle(Geom_BSplineSurface) aSurf2 =GeomAPI_PointsToBSplineSurface(array3).Surface();

2:GeomAPI_ExtremaSurfaceSurface类:

计算两个表面之间的极值点;

主要方法:

(1):Quantity_Length LowerDistance() const;计算两个表面的最短距离;

(2):Standard_EXPORT  void LowerDistanceParameters(Quantity_Parameter& U1,Quantity_Parameter& V1,Quantity_Parameter& U2,Quantity_Parameter& V2) const;

得到第一个表面上的极值点的UV参数和第二个表面上的极值点的UV参数;

(3):void NearestPoints(gp_Pnt& P1,gp_Pnt& P2) const;得到第一个表面上的极值点和第二个表面上的极值点;

(4): Quantity_Length Distance(const Standard_Integer Index) const;得到第N个极值点的距离;

(5):Standard_Integer NbExtrema() const;极值的数目;

......

示例:

GeomAPI_ExtremaSurfaceSurface ESS(aSurf1,aSurf2);

Quantity_Length dist = ESS.LowerDistance();

gp_Pnt P1,P2;

ESS.NearestPoints(P1,P2);

gp_Pnt P3,P4;

Handle(Geom_Curve) aCurve;

Standard_Integer NbExtrema = ESS.NbExtrema();

for(Standard_Integer k=1;k<=NbExtrema;k++){

ESS.Points(k,P3,P4);

aCurve= GC_MakeSegment(P3,P4).Value();

DisplayCurve(aDoc,aCurve,Quantity_NOC_YELLOW3,false);

}

一些OCC的基础知识,愿与各位OCC爱好者共同学习;mail:tongabcd@yeah.net

一:关于体的类

BRepBuilderAPI_MakeVertex

创建点;

BRepBuilderAPI_MakeEdge

此类用来创建边;

比如,由直线生成边:

gp_Lin line(gp_Ax1(gp_Pnt(10,10,10),gp_Dir(1,0,0)));

WhiteEdge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(line,-20,10);

下面为生成四分之一园边:

gp_Elips Elips(gp_Ax2(gp_Pnt(10,0,0),gp_Dir(1,1,1)),60,30);

RedEdge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(Elips,0,PI/2);

下面是由曲线生成边:

Handle (Geom_BezierCurve) curve = new Geom_BezierCurve(array);

BRepBuilderAPI_MakeEdge ME (curve);

GreenEdge = ME;

V3 = ME.Vertex1();

V4 = ME.Vertex2();

BRepBuilderAPI_MakeWire

用来创建一个Wire类;

用一个Wire和一个边来生成一个新的Wire:

ExistingWire = BRepBuilderAPI_MakeWire(Edge2);

Edge3 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(gp_Pnt(-300,0,-80),gp_Pnt(-90,20,-30));

BRepBuilderAPI_MakeWire MW1(ExistingWire,Edge3);

if (MW1.IsDone()) {YellowWire = MW1;}

用一个Wire和添加边的方法来生成Wire:

BRepBuilderAPI_MakeWire MW;

MW.Add(ExistingWire2);

MW.Add(Edge5);

MW.Add(Edge6);

MW.Add(Edge7);

if (MW.IsDone()) {

WhiteWire = MW.Wire();

LastEdge = MW.Edge();

LastVertex = MW.Vertex();

}

BRepBuilderAPI_MakeFace

生成一个面;有多种生成面的方法;

--通过一个封闭曲线生成面:

BRepBuilderAPI_MakeFace(curve);

--通过一个Wire生成面:

BrownFace = BRepBuilderAPI_MakeFace(YellowWire);

Bnd_Box2d:

定义一个二维空间的边界盒,可以得出边界盒各个点的值,有时,在某个方向是无限大,这种情况下,称为在此方向上是开放的;

示例:

Bnd_Box2d aCBox;

Geom2dAdaptor_Curve GACC (C);

BndLib_Add2dCurve::Add (GACC,Precision::Approximation(),aCBox);

Bnd_Box:

定义一个三维空间的边界盒,可以扩大或缩小边界盒,也可以合并两个轴对齐边界盒;

BRepPrimAPI_MakeBox

用来生成一个立方体;

构造一个立方体可以是两个对角点,一个角点及三个方向长度,可以是非轴对称的:

TopoDS_Shape B2 = BRepPrimAPI_MakeBox (gp_Ax2(gp_Pnt(-200.,-80.,-70.), gp_Dir(1.,2.,1.)),  80.,90.,120.);

使用方法

TopoDS_Face& BottomFace() ;.可以得到立方体的底面;同样,用其它类似的方法可以获得顶面等;

方法TopoDS_Solid& Solid() ;可以将box转化为一个Solid;

方法TopoDS_Shell& Shell() ;可以将box转化为一个shell;

BRepPrimAPI_MakeCylinder

用来生成一个园柱体或园柱体的一部分;

比如:

TopoDS_Shape C2 = BRepPrimAPI_MakeCylinder (gp_Ax2(gp_Pnt(200.,0.,200.), gp_Dir(0.,1.,0.)),40.,110.,210.*PI180);

BRepPrimAPI_MakeCone

生成一个园锥或园锥的一部分;

BRepPrimAPI_MakeSphere

生成球体或球体的一部分,可以是U方向切一部分或V方向切一部分;

BRepPrimAPI_MakeTorus

生成环或环的一部分;

BRepPrimAPI_MakeWedge

生成一个楔块或楔块的一部分;

BRepPrimAPI_MakePrism

生成一个线性的swept,称为Prisms;它的基类是BRepPrimAPI_MakeSweep类;BRepPrimAPI_MakeSweep类的基类是

BRepBuilderAPI_MakeShape类

注意,原始基本图形不可以包含任何实体:

应用此类时:

--顶点“推移”成边:

TopoDS_Vertex V1 = BRepBuilderAPI_MakeVertex(gp_Pnt(-200.,-200.,0.));

Handle(AIS_Shape) ais1 = new AIS_Shape(V1);

TopoDS_Shape S1 = BRepPrimAPI_MakePrism(V1,gp_Vec(0.,0.,100.));

Handle(AIS_Shape) ais2 = new AIS_Shape(S1);

--边“推移”成面:.

TopoDS_Edge E = BRepBuilderAPI_MakeEdge(gp_Pnt(-150.,-150,0.), gp_Pnt(-50.,-50,0.));

Handle(AIS_Shape) ais3 = new AIS_Shape(E);

myAISContext->Display(ais3,Standard_False);

TopoDS_Shape S2 = BRepPrimAPI_MakePrism(E,gp_Vec(0.,0.,100.));

--Wires “推移”成Shells.

TopoDS_Edge E1 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(gp_Pnt(0.,0.,0.), gp_Pnt(50.,0.,0.));

TopoDS_Edge E2 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(gp_Pnt(50.,0.,0.), gp_Pnt(50.,50.,0.));

TopoDS_Edge E3 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(gp_Pnt(50.,50.,0.), gp_Pnt(0.,0.,0.));

TopoDS_Wire W = BRepBuilderAPI_MakeWire(E1,E2,E3);

TopoDS_Shape S3 = BRepPrimAPI_MakePrism(W,gp_Vec(0.,0.,100.));

--Faces “推移”成Solids.

TopoDS_Face F = BRepBuilderAPI_MakeFace(gp_Pln(gp::XOY()),Wc);

Handle(AIS_Shape) ais7 = new AIS_Shape(F);

myAISContext->Display(ais7,Standard_False);

TopoDS_Shape S4 = BRepPrimAPI_MakePrism(F,gp_Vec(0.,0.,100.));

--Shells “推移”成复合实体

BRepPrimAPI_MakeRevol

一个回转sweep体;

类继承关系和前面类似:BRepBuilderAPI_MakeShape--〉BRepPrimAPI_MakeSweep-->BRepPrimAPI_MakeRevol

,对于角度而言,范围是[0,2PI],默认值是2PI,生成规则:

- Vertex -> Edge.

- Edge -> Face.

- Wire -> Shell.

- Face-> Solid.

- Shell-> CompSolid.

BRepOffsetAPI_MakePipe

可以生成一个管道

类继承关系是:BRepBuilderAPI_MakeShape--〉BRepPrimAPI_MakeSweep-->BRepOffsetAPI_MakePipe

以下为生成一个管道的示例过程:

--利用生成一个WIRE,作为管道的路径:

Handle(Geom_BezierCurve) curve = new Geom_BezierCurve(CurvePoles);

TopoDS_Edge E = BRepBuilderAPI_MakeEdge(curve);

TopoDS_Wire W = BRepBuilderAPI_MakeWire(E);

--生成一个面,作为生成管道的截面:

gp_Circ c = gp_Circ(gp_Ax2(gp_Pnt(0.,0.,0.),gp_Dir(0.,1.,0.)),10.);

TopoDS_Edge Ec = BRepBuilderAPI_MakeEdge(c);

TopoDS_Wire Wc = BRepBuilderAPI_MakeWire(Ec);

TopoDS_Face F = BRepBuilderAPI_MakeFace(gp_Pln(gp::ZOX()),Wc);

--利用前两步生成的路径和截面来生成pipe:

TopoDS_Shape S = BRepOffsetAPI_MakePipe(W,F);

Handle(AIS_Shape) ais2 = new AIS_Shape(S);

BRepOffsetAPI_ThruSections

此类继承自BRepBuilderAPI_MakeShape:创建一个loft,通过一组给定的sections,生成一个shell或一个solid;通常,section是wire;但是第一个和最后一个section可以是

vertices;

比如:

BRepOffsetAPI_ThruSections generator(Standard_False,Standard_True);

generator.AddWire(W1);

generator.AddWire(W2);

generator.AddWire(W3);

generator.AddWire(W4);

generator.Build();

TopoDS_Shape S1 = generator.Shape();

Handle(AIS_Shape) ais1 = new AIS_Shape(S1);

BRepBuilderAPI_MakePolygon

创建一个polygonal wires,可以通过一组点或向量生成,也可以先生成一个空的对象,再添加点。

示例1:

BRepBuilderAPI_MakePolygon P;

P.Add(gp_Pnt(0.,0.,0.));

P.Add(gp_Pnt(200.,0.,0.));

P.Add(gp_Pnt(200.,200.,0.));

P.Add(gp_Pnt(0.,200.,0.));

P.Add(gp_Pnt(0.,0.,0.));

TopoDS_Wire W = P.Wire();

示例2:

TopoDS_Wire wprof = BRepBuilderAPI_MakePolygon(gp_Pnt(0.,0.,0.),gp_Pnt(-60.,-60.,-200.));

BRepOffsetAPI_MakeEvolved

创建一个可展图形,它是通过一个planar spine (face or wire)和一个rofile (wire)来生成的,它是一个非循环的sweep (pipe),用profile沿着spline;自相交点将被移除;

比如:

--沿着一个spline,sweep一个profile;

Standard_EXPORT BRepOffsetAPI_MakeEvolved(const TopoDS_Face& Spine,const TopoDS_Wire& Profil,const GeomAbs_JoinType Join = GeomAbs_Arc,const Standard_Boolean

AxeProf = Standard_True,const Standard_Boolean Solid = Standard_False,const Standard_Boolean ProfOnSpine = Standard_False,const Standard_Real Tol = 0.0000001);

AxeProf参数如果为true,R是0,X,Y,Z;如果solid为真,结果为一个solid或复合的solids;

示例:

TopoDS_Shape

S = BRepOffsetAPI_MakeEvolved(W,wprof,GeomAbs_Arc,Standard_True,Standard_False,Standard_True,0.0001);

BRepBuilderAPI_ModifyShape

当使用BRepTools来创建一个修改类,主要有以下派生类:

--BRepBuilderAPI_Copy:处理一个图形的拷贝;

--BRepBuilderAPI_Transform 和BRepBuilderAPI_GTransform:用来对一个图形应用几何变形;

--BRepBuilderAPI_NurbsConvert:用来将一个图形转化为NURBS几何体;

--BRepOffsetAPI_DraftAngle:创建一个tapered图形;

BRepOffsetAPI_DraftAngle

创建一个tapered图形;一般过程是:

--初始化构造算法;

--输入要taper的特征面;

--实现算法;

--生成结果;

示例:

TopoDS_Shape S = BRepPrimAPI_MakeBox(200.,300.,150.);

BRepOffsetAPI_DraftAngle adraft(S);

TopExp_Explorer Ex;

for (Ex.Init(S,TopAbs_FACE); Ex.More(); Ex.Next()) {

TopoDS_Face F = TopoDS::Face(Ex.Current());

Handle(Geom_Plane) surf = Handle(Geom_Plane)::DownCast(BRep_Tool::Surface(F));

gp_Pln apln = surf->Pln();

gp_Dir dirF = apln.Axis().Direction();

if (dirF.IsNormal(gp_Dir(0.,0.,1.),Precision::Angular()))

adraft.Add(F, gp_Dir(0.,0.,1.), 15.*PI180, gp_Pln(gp::XOY()));

}

ais1->Set(adraft.Shape());

二:关于布尔等实体修改操作相关

BRepAlgoAPI_BooleanOperation

此类的基类是BRepBuilderAPI_MakeShape类,它是一个抽象类;

可以应用的操作有:BOP_SECTION 、BOP_COMMON、BOP_FUSE、BOP_CUT、BOP_CUT21

有时会产生错误,无法达到想要的结果,根据返回值,可以得到错误信息,含义是:

0:OK

1: 对象创建完成,但结果为空;

2:源图形为空;

3:参数类型检查错误;

4:不能为DSFiller分配内存;

5:此种类型参数的Builder无法工作;

6:不允许的操作;

7:不能为Builder分配内存;

>100 参见Builder错误信息;

相关的方法介绍:

--TopTools_ListOfShape& SectionEdges()方法:返回一组截面的边,它们在布尔操作过程中生成;

--Standard_Boolean HasDeleted()方法:如果至少一个图形对象被删除了,返回为真;

--Standard_Boolean HasGenerated()方法:如果至少生成了一个图形,返回为真;

--Standard_Boolean HasModified()方法:如果至少一个图形被修改了,返回为真;

--TopTools_ListOfShape& Generated(const TopoDS_Shape& S) 方法:返回生成以后的图形的集合;

--TopTools_ListOfShape& Modified2(const TopoDS_Shape& aS)方法:返回修改后的图形的集合;

--Standard_Boolean IsDeleted(const TopoDS_Shape& aS)方法:如果图形S已经被删除,返回为真,即结果图形中不包括图形S;

-BOP_Operation Operation()方法:返回布尔操作的类型;

布尔操作类

包括有BRepAlgoAPI_Cut类, BRepAlgoAPI_Fuse类,BRepAlgoAPI_Common类:布尔交集;

BRepAlgoAPI_Section

计算两个图形或几何体的截面,几何对象可以是平面的表面,转化为face.

示例:

给定两个图形S1和S2,计算在S1和S2上的边,在新曲线上生成近似值,结果在第一部分上而不在第二部分上:

Standard_Boolean PerformNow = Standard_False;

BRepBoolAPI_Section S(S1,S2,PerformNow);

S.ComputePCurveOn1(Standard_True);

S.Approximation(Standard_True);

S.Build();

TopoDS_Shape R = S.Shape();

如果结果为空,调用NotDone();

常见方法:

--BRepAlgoAPI_Section(const Handle(Geom_Surface)& Sf1,const Handle(Geom_Surface)& Sf2,const Standard_Boolean

PerformNow = Standard_True);

用来生成线:

--两个图形SH1和SH2;

--图形SH和平面P1;

--表面SF和图形SH;

--两个表面SF1和SF2;

参数PerformNow如果为真,将直接计算结果,如果为假,表示后面将通过Build()这个函数来计算结果;

生成后的图形是由方法Shape()得出的;

这些相交的边是独立的,不在一个链表上,也不在一个wire上,如果不存在一个相交边,返回结果为空;

示例:

--计算相交的基本边--利用这些基本边创建一个相交线--决定相交线在两个图形的哪个图形的参数空间;

TopoDS_Shape S1 = ... , S2 = ... ;

Standard_Boolean PerformNow = Standard_False;

BRepAlgoAPI_Section S ( S1, S2, PerformNow );

S.ComputePCurveOn1 (Standard_True);

S.Approximation (Standard_True);

S.Build();

TopoDS_Shape R = S.Shape();

BRepFilletAPI_LocalOperation

基类是BRepBuilderAPI_MakeShape;

构造在一个shell的边的园角;常用方法有

--void Add(const TopoDS_Edge& E)  = 0;在builder上添加一个轮廓线;

--void ResetContour(const Standard_Integer IC)  = 0;重置索引为IC的轮廓线;

--Standard_Integer NbContours() const = 0;返回轮廓线的数目;

--Standard_Integer Contour(const TopoDS_Edge& E) const = 0;返回边E的轮廓线的索引,如果边E不在轮廓线内,返回为O;

--Standard_Integer NbEdges(const Standard_Integer I) const = 0;返回在轮廓线I中的边数;

--void Remove(const TopoDS_Edge& E)  = 0;移除一个边;

--Standard_Real Length(const Standard_Integer IC) const = 0;得到某个轮廓线的长度;

--TopoDS_Vertex FirstVertex(const Standard_Integer IC) const = 0;返回某个轮廓线的第一个顶点;LastVertex方法返回最后一个顶点;

--Abscissa方法,返回某个顶点的横坐标;

--Standard_Boolean ClosedAndTangent(const Standard_Integer IC) const如果某个轮廓线是封闭切线,返回为真;

--Standard_Boolean Closed(const Standard_Integer IC) const = 0;如果某个轮廓线是封闭,返回为真;

--Reset()  = 0;重置所有;

BRepFilletAPI_MakeFillet

创建一个园角;

示例一:

对一个BOX园角:

BRepFilletAPI_MakeFillet fillet(Box);

for (TopExp_Explorer ex(Box,TopAbs_EDGE); ex.More(); ex.Next()) {

TopoDS_Edge Edge =TopoDS::Edge(ex.Current());

fillet.Add(20,Edge);

}

示例二:

两个BOX,合并后园角;

TopoDS_Shape fusedShape = BRepAlgoAPI_Fuse(S1,S2);

BRepFilletAPI_MakeFillet fill(fusedShape);

for (TopExp_Explorer ex1(fusedShape,TopAbs_EDGE); ex1.More(); ex1.Next()) {

TopoDS_Edge E =TopoDS::Edge(ex1.Current());

fill.Add(E);

}

for (Standard_Integer i = 1;i<=fill.NbContours();i++) {

Standard_Real longueur(fill.Length(i));

Standard_Real Rad(0.15*longueur);

fill.SetRadius(Rad,i, 1);

}

TopoDS_Shape blendedFusedSolids = fill.Shape();

Handle(AIS_Shape) aBlend = new AIS_Shape(blendedFusedSolids);

示例三:

只园角其中一条边:

BRepFilletAPI_MakeFillet Rake(theBox);

TopExp_Explorer ex(theBox,TopAbs_EDGE);

ex.Next();

ex.Next();

ex.Next();

ex.Next();

Rake.Add(8,50,TopoDS::Edge(ex.Current()));

Rake.Build();

if (Rake.IsDone() ){

TopoDS_Shape evolvedBox = Rake.Shape();

ais1->Set(evolvedBox);

}

示例四:

园角一个园柱:

BRepFilletAPI_MakeFillet fillet(theCylinder);

TColgp_Array1OfPnt2d TabPoint2(1,20);

for (Standard_Integer i=0; i<=19; i++) {

gp_Pnt2d Point2d(i*2*PI/19,60*cos(i*PI/19-PI/2)+10);

TabPoint2.SetValue(i+1,Point2d);

}

TopExp_Explorer exp2(theCylinder,TopAbs_EDGE);

fillet.Add(TabPoint2,TopoDS::Edge(exp2.Current()));

fillet.Build();

if (fillet.IsDone() ){

TopoDS_Shape LawEvolvedCylinder = fillet.Shape();

ais3->Set(LawEvolvedCylinder);

myAISContext->Redisplay(ais3,Standard_False);

myAISContext->SetCurrentObject(ais3,Standard_False);

}

BRepFilletAPI_MakeChamfer

创建一个倒角;

基类:BRepFilletAPI_LocalOperation;

可以设置相关参数,比如倒角两个距离,角度等参数;

示例:

BRepFilletAPI_MakeChamfer MC(theBox);

// add all the edges to chamfer

TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape M;

TopExp::MapShapesAndAncestors(theBox,TopAbs_EDGE,TopAbs_FACE,M);

for (Standard_Integer i = 1;i<=M.Extent();i++) {

TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge(M.FindKey(i));

TopoDS_Face F = TopoDS::Face(M.FindFromIndex(i).First());

MC.Add(5,5,E,F);

}

BRepBuilderAPI_MakeShell

生成一个表面的外壳,注意,一个图形的外壳,不是一个由表面和厚度定义的实体模型,如果想要创建这种壳,需要使用BRepOffsetAPI_MakeOffsetShape,一个外壳是由一系列相互通过普通的边连接起来的面;如果表面是C2连续的,外壳将只有一个面;如果表面不是C2连续的,将把一些面细分成所有的面都是C2连续的,结果是外壳包含所有这些面;通过一个非C2连续的表面来生成一个外壳,一般过程是:--构造一个外壳对象--实现算法--生成结果;

注意:表面分解的这些C2面并没有缝合在一起,需要使用BRepOffsetAPI_Sewing,如果想实现带厚度的外壳,需要使用BRepOffsetAPI_MakeOffsetShape类;

BRepBuilderAPI_Sewing

将多个邻近图形“缝合”成为一个图形;同时有多个边的情况下无法缝合;

一般操作过程是:

--创建一个空对象;

缺省的公差是1.E-06;

面分析;

缝合操作;

根据需要作剪操作;

--定义公差;

--添加要缝合的对象;

--计算生成;

--输出结果图形;

--如果需要可以输出自由边;

--如果需要可以输出多个边;

--输出其它问题;

主要方法:

--构造函数:

option1 如果为假表示只控制;

option2:分析退化的图形;

option3:为自由边的剪操作;

option4:未复制处理;

BRepBuilderAPI_Sewing(const Standard_Real tolerance = 1.0e-06,const Standard_Boolean option1 = Standard_True,const Standard_Boolean option2 = Standard_True,const Standard_Boolean option3 = Standard_True,const Standard_Boolean option4 = Standard_False);

如果必要,可以初始化参数;

void Init(const Standard_Real tolerance = 1.0e-06,const Standard_Boolean option1 = Standard_True,const Standard_Boolean option2 = Standard_True,const Standard_Boolean option3 = Standard_True,const Standard_Boolean option4 = Standard_False) ;

--添加一个要缝合的图形的方法是;

void Add(const TopoDS_Shape& shape) ;

--生成图形方法是:

void Perform() ;

--得到缝合后的图形方法是:

TopoDS_Shape& SewedShape() const;

--得到自由边(只被一个面共享的边)的数量方法是:

Standard_Integer NbFreeEdges() const;

--得到一个自由边的方法是:

const TopoDS_Edge& FreeEdge(const Standard_Integer index) const;

--得到复合边(被两个及以上面共享的边)的数量:

Standard_Integer NbMultipleEdges() const;

--得到其中的一个复合边:

const TopoDS_Edge& MultipleEdge(const Standard_Integer index) const;

--得到邻近边的数量:

Standard_Integer NbContigousEdges() const;

--得到其中一个邻近边:

const TopoDS_Edge& ContigousEdge(const Standard_Integer index) const;

--得到有一个邻近边的边的集合(截面);

const TopTools_ListOfShape& ContigousEdgeCouple(const Standard_Integer index) const;

--一个截面是否是有边界的(使用SectionToBoundary方法之前):

Standard_Boolean IsSectionBound(const TopoDS_Edge& section) const;

--得到成为截面的原始边。记住,截面是由普通边所组成的,这个信息对于控制来说是很重要的,因为通过原始边可以找到被附加的截面的表面;

const TopoDS_Edge& SectionToBoundary(const TopoDS_Edge& section) const;

--得到每一个退化的图形:

const TopoDS_Shape& DegeneratedShape(const Standard_Integer index) const;

--此图形是否是退化的图形:

Standard_Boolean IsDegenerated(const TopoDS_Shape& shape) const;

--此图形是否已被修改过:

Standard_Boolean IsModified(const TopoDS_Shape& shape) const;

--得到一个修改后的图形:

const TopoDS_Shape& Modified(const TopoDS_Shape& shape) const;

--子图形是否被修改过:

Standard_Boolean IsModifiedSubShape(const TopoDS_Shape& shape) const;

--得到一个修改过的子图形:

TopoDS_Shape ModifiedSubShape(const TopoDS_Shape& shape) const;

--得到每一个被删除的面:

const TopoDS_Face& DeletedFace(const Standard_Integer index) const;

--void Dump() const;打印相关信息;

--得到一个修改后的图形:

TopoDS_Face WhichFace(const TopoDS_Edge& theEdg,const Standard_Integer index = 1) const;

示例:

BRepOffsetAPI_Sewing aMethod;

aMethod.Add(FirstShape);

aMethod.Add(SecondShape);

aMethod.Perform();

TopoDS_Shape sewedShape = aMethod.SewedShape();

Handle(AIS_Shape) result = new AIS_Shape(sewedShape);

BRep_Tool

提供了处理BRep图形几何对象的一些方法;

如果S是一个Solid,Shell,或Compound.返回为真;

Standard_Boolean IsClosed(const TopoDS_Shape& S) ;

返回在位置L处的几何表面:

Handle_Geom_Surface& Surface(const TopoDS_Face& F,TopLoc_Location& L) ;

返回面的几何表面,如果有一个位置可以是一个拷贝;

Handle_Geom_Surface Surface(const TopoDS_Face& F) ;

返回面的多边三角形,如果没有三角形返回一个空句柄:

const Handle_Poly_Triangulation& Triangulation(const TopoDS_Face& F,TopLoc_Location& L) ;

返加面的公差值:

Standard_Real Tolerance(const TopoDS_Face& F) ;

返回面的自然约束标志:

Standard_Boolean NaturalRestriction(const TopoDS_Face& F) ;

如果E是一个3D曲线或表面上的一个曲线,返回为真;

Standard_Boolean IsGeometric(const TopoDS_Edge& E) ;

返回边的3D曲线,可以是NULL,返回L位置,及参数范围;

Handle_Geom_Curve& Curve(const TopoDS_Edge& E,TopLoc_Location& L,Standard_Real& First,Standard_Real& Last) ;

返回边的3D多边形,返回多边形的位置L;

Handle_Poly_Polygon3D& Polygon3D(const TopoDS_Edge& E,TopLoc_Location& L)

TopLoc_Location

一个Location 是一个复合的平移;对象类型是TopLoc_Datum3D;

常见方法:

--TopLoc_Location();

构造一个空的局部坐标系统对象;注意,这种被构造的缺省的数据为空;、

--TopLoc_Location(const gp_Trsf& T);

通过T构造一个局部坐标系统;

--TopLoc_Location(const Handle(TopLoc_Datum3D)& D);

通过3D datum D来构造一个局部坐标系统,如果平移T不能表达一个局部坐标系统,会引发构造异常;

--Standard_Boolean IsIdentity() const;如果此位置等于一个单位化平移,返回为真;

-- void Identity() ;设置位置为单位化平移;

--Handle_TopLoc_Datum3D& FirstDatum() 得到位置的第一个基础数据;

-- const TopLoc_Location& NextLocation() const;

另外,具有加减乘除,是否相等方法;

示例:

炸开一个立方体的六个面:

for (TopExp_Explorer exp (aBox,TopAbs_FACE);exp.More();exp.Next()) {

TopoDS_Face aCurrentFace = TopoDS::Face(exp.Current());

//测试当前面的方向

TopAbs_Orientation orient = aCurrentFace.Orientation();

//重新生成几何平面

TopLoc_Location location;

Handle (Geom_Surface) aGeometricSurface = BRep_Tool::Surface(aCurrentFace,location);

Handle (Geom_Plane) aPlane = Handle (Geom_Plane)::DownCast(aGeometricSurface);

//Build an AIS_Shape with a new color

//创建一个新的AIS_Shape

Handle(AIS_Shape) theMovingFace = new AIS_Shape(aCurrentFace);

Quantity_NameOfColor aCurrentColor = (Quantity_NameOfColor)j;

myAISContext->SetColor(theMovingFace,aCurrentColor,Standard_False);

myAISContext->SetMaterial(theMovingFace,Graphic3d_NOM_PLASTIC,Standard_False);

//查找每个面的法向量

gp_Pln agpPlane = aPlane->Pln();

gp_Ax1 norm = agpPlane.Axis();

gp_Dir dir = norm.Direction();

gp_Vec move(dir);

TopLoc_Location aLocation;

Handle (AIS_ConnectedInteractive) theTransformedDisplay = new AIS_ConnectedInteractive();

theTransformedDisplay->Connect(theMovingFace, aLocation);

// = myAISContext->Location(theMovingFace);

Handle (Geom_Transformation) theMove = new Geom_Transformation(aLocation.Transformation());

for (Standard_Integer i=1;i<=30;i++) {

theMove->SetTranslation(move*i);

if (orient==TopAbs_FORWARD) myAISContext->SetLocation(theTransformedDisplay,TopLoc_Location(theMove->Trsf()));

else myAISContext->SetLocation(theTransformedDisplay,TopLoc_Location(theMove->Inverted()->Trsf()));

myAISContext->Redisplay(theTransformedDisplay,Standard_False);

}

j+=15;

}

BRepAlgo

BRepAlgo提供了一些布尔操作的服务;

注意,在BrepAlgoAPI包中提供了新的布尔操作,代替了旧的布尔操作;

方法:

--static  Standard_Boolean IsValid(const TopoDS_Shape& S) ;检测图形是否合法;

--Standard_EXPORT static  Standard_Boolean IsValid(const TopTools_ListOfShape& theArgs,const TopoDS_Shape&

theResult,const Standard_Boolean closedSolid = Standard_False,const Standard_Boolean GeomCtrl = Standard_True) ;

检查在结果图形中所生成和修改后的面是否合法,参数theArgs可以为空,表示所有的面都被检查;如果closedSolid 为真,表示只有封闭的图形合法,如果参数GeomCtrl为假,几何体的顶点和边不检查,自相交的新的wire也不检查;

--Standard_Boolean IsTopologicallyValid(const TopoDS_Shape& S) ;

也是检查图形是否合法,和前一个不同的是,检查 no  geometric contols (intersection  of wires, pcurve validity) are

performed.

GProp_GProps

计算图元的属性;

gp_Trsf

定义一个矩阵变换的类

--可以定义平移、旋转、缩放的矩阵;

--可以对称于一个点,一条线,一个平面;

示例一:

对称于一个点:

gp_Trsf theTransformation;

gp_Pnt PntCenterOfTheTransformation(110,60,60);

theTransformation.SetMirror(PntCenterOfTheTransformation);

示例二:

绕一个轴旋转:

gp_Trsf theTransformation;

gp_Ax1 axe = gp_Ax1(gp_Pnt(200,60,60),gp_Dir(0.,1.,0.));

theTransformation.SetRotation(axe,30*PI/180);

示例三:

缩放:

gp_Trsf theTransformation;

gp_Pnt theCenterOfScale(200,60,60);

theTransformation.SetScale(theCenterOfScale,0.5);

示例四:

平移:

gp_Trsf theTransformation;

gp_Vec theVectorOfTranslation(-6,-6,6);

theTransformation.SetTranslation(theVectorOfTranslation);

示例五:

Displacement:

TopoDS_Shape S = BRepPrimAPI_MakeWedge(60.,100.,80.,20.);

gp_Trsf theTransformation;

gp_Ax3 ax3_1(gp_Pnt(0,0,0),gp_Dir(0,0,1));

gp_Ax3 ax3_2(gp_Pnt(60,60,60),gp_Dir(1,1,1));

theTransformation.SetDisplacement(ax3_1,ax3_2);

BRepBuilderAPI_Transform myBRepTransformation(S,theTransformation);

TopoDS_Shape TransformedShape = myBRepTransformation.Shape();

示例六:

变形

gp_GTrsf theTransformation;

gp_Mat rot(1, 0, 0, 0, 0.5, 0, 0, 0, 1.5);

theTransformation.SetVectorialPart(rot);

theTransformation.SetTranslationPart(gp_XYZ(5,5,5));

BRepBuilderAPI_GTransform myBRepTransformation(S,theTransformation);

TopoDS_Shape S2 = myBRepTransformation.Shape();

BuilderAPI_MakeEdge

定义一生成一个边;此类有多个构造函数,现举其中一个介绍如下:

Standard_EXPORT BRepBuilderAPI_MakeEdge(const Handle(Geom2d_Curve)& L,const Handle(Geom_Surface)& S,const TopoDS_Vertex& V1,const TopoDS_Vertex& V2,const Standard_Real p1,const Standard_Real p2);

其参数含义是:

顶点V1和V2用来限制曲线(定义边的约束),值p1和p2为顶点的参数;

曲线可以定义成在一个表面的2D曲线,应用缺省的公差;

参数规则:

对于曲线来说:

--句柄不能为空;

--如果曲线是一个trimmed曲线,使用基础曲线;

对于顶点来说:

--可以为空,表示此参数为无限大;静态方法 Precision::Infinite()用来定义一个无限大的数;

--两个顶点如果位于同一位置,必须一样,当曲线是封闭时使用相同的顶点;

对于参数来说:

--参数为必须在曲线参数范围内,如果曲线是trimmed,使用基础曲线;如果边的条件不满足,返回BRepAPI_ParameterOutOfRange错误;

--参数值不能相等,如果条件不满足,边无法创建,返回BRepAPI_LineThroughIdenticPoints错误;

--参数值可以这样给出C->FirstParameter()

--如果参数值需要切换,比如第一个顶点的参数为P2,第二个顶点的参数为P1,边的方向可以“reversed”;

--对于一个周期曲线,值P1和P2可以通过加或减周期来得到;

--参数值可以无限大,在对应的方向上边是开放的。然而,对应的顶点必须是空图形,如果条件不满足,边无法创建,返回BRepAPI_PointWithInfiniteParameter错误;

--参数值可以被忽略,将通过曲线上的投影进行计算;

--可以给定空间三维点;

BRepFeat_MakePipe

基类为:BRepFeat_Form;

通过基本图形生成一个Pipe;

BRepFeat_MakeLinearForm

基类为:BRepFeat_RibSlot

在一个平面表面上建一个肋或开凹槽;

BRepFeat_Gluer

粘合两个实体为一个实体;

示例:

(1):创建两个BOX,并找到要粘合的面;

(2):创建要粘合的对象:

BRepFeat_Gluer glue2(S4,S3);

(3):用两个面粘合对象;

glue2.Bind(F4,F3);

(4):重新生成对象:

LocOpe_FindEdges CommonEdges(F4,F3);

for (CommonEdges.InitIterator(); CommonEdges.More(); CommonEdges.Next())

glue2.Bind(CommonEdges.EdgeFrom(),CommonEdges.EdgeTo());

TopoDS_Shape res2 = glue2.Shape();

myAISContext->Erase(ais3,Standard_False,Standard_False);

ais4->Set(res2);

myAISContext->Redisplay(ais4,Standard_False);

Graphic2d_Polyline

创建一个多边形.

常见方法:

--Length()得到线的点数;

--void Values(const Standard_Integer aRank,Quantity_Length& X,Quantity_Length& Y) const;得到序号为aRank的点;

--void DrawElement(const Handle(Graphic2d_Drawer)& aDrawer,const Standard_Integer anIndex) ;绘制多边形的一条边;

--void DrawVertex(const Handle(Graphic2d_Drawer)& aDrawer,const Standard_Integer anIndex) ;绘制多边形的一个顶点;

--Standard_Boolean Pick(const Standard_ShortReal X,const Standard_ShortReal Y,const Standard_ShortReal aPrecision,const Handle(Graphic2d_Drawer)& aDrawer) ;得到此多边形是否被拾取,注意:PickIndex()方法得到的是最后拾取的点,如果拾取点在线的内部,返回0;

Graphic2d_Line

是Polyline, Circle ... 等图元的基类;

常见方法:

--SetWidthIndex(const Standard_Integer anIndex) ;得到在width map中的宽度的索引;设定对应的线宽值;

--SetTypeIndex(const Standard_Integer anIndex) ;设置线型;

--SetInteriorColorIndex(const Standard_Integer anIndex) ;设置颜色;

--void SetDrawEdge(const Standard_Boolean aDraw) ;设置边是否绘出,注意,这种情况下,polygon的类型必须为:

Graphic2d_TOPF_FILLED 或者 Graphic2d_TOPF_PATTERNED;

--SetInteriorPattern(const Standard_Integer anIndex) ;定义封闭线的内部图案,polygon的填充类型必须是:Graphic2d_TOPF_PATTERNED;

--SetTypeOfPolygonFilling(const Graphic2d_TypeOfPolygonFilling aType) ;定义封闭线的图案,TypeOfPolygonFilling可选类型有:

- Graphic2d_TOPF_EMPTY - Graphic2d_TOPF_FILLED - Graphic2d_TOPF_PATTERNED ;

--Standard_Integer InteriorColorIndex() const;得到颜色索引;

--Standard_Integer InteriorPattern() const;得到所使用的图案索引;

--Graphic2d_TypeOfPolygonFilling TypeOfPolygonFilling() const;得到多边形填充模式;

Graphic2d_Primitive

是Graphic2d_Line类的基类,

常见方法:

--得到及获取颜色索引;

--得到图元元素的数量和顶点的数量:

Standard_Integer NumOfElemIndices() const;

Standard_Integer NumOfVertIndices() const;

--Standard_Integer PickedIndex() const;得到最后拾取的图元元素的索引值;

--void Highlight(const Standard_Integer anIndex = 0) ;高亮显示图元或图元的一部分,当anIndex=0表示所有的图元高亮显示,>0为当所要求的图元元素高亮显示时,<0为所要求的顶点高亮显示时;

--void Unhighlight() ;禁止图元高亮显示;

-- Standard_Boolean IsHighlighted() const;图元是否高亮显示;

--Handle_TColStd_HSequenceOfInteger HighlightIndices() const;得到图元高亮显示的索引序列;

--void SetDisplayMode(const Standard_Integer aMode) ;设置图元显示的模式;

--Standard_Integer DisplayMode() const;得到图元显示的模式;

--Standard_Boolean Graphic2d_GraphicObject::Pick(const Standard_Real X,const Standard_Real Y,const Standard_Real aPrecision,const Handle(Graphic2d_Drawer)& aDrawer) ;

用一个矩形框拾取图形对象,如果图形对象被拾取,返回为真,通过方法Graphic2d_View::Pick调用;

--Standard_Boolean Graphic2d_GraphicObject::PickByCircle(const Standard_Real X,const Standard_Real Y,const Standard_Real Radius,const Handle(Graphic2d_Drawer)& aDrawer) ;

用一个园来拾取图形对象,如果图形对象被拾取,返回为真,通过方法Graphic2d_View::PickByCircle调用;

--Standard_Boolean Graphic2d_GraphicObject::Pick(const Standard_Real Xmin,const Standard_Real Ymin,const Standard_Real Xmax,const Standard_Real Ymax,const Handle(Graphic2d_Drawer)& aDrawer,const Graphic2d_PickMode aPickMode) ;

以下情况下返回值为真:

包括在矩形内:included in rectangle (),

不在矩形内:excluded from rectangle (),

相交于矩形框:intersected by rectangle (),

通过 Xmin, Ymin, Xmax, Ymax定义矩形框。

--得到所有在图元内的markers的最小最大值,注意,如果me为空,或未显示,或没有markers返回为假,

Minx = Miny = RealFirst () ;Maxx = Maxy = RealLast ()

Standard_EXPORT  Standard_Boolean Graphic2d_GraphicObject::MarkerMinMax(Quantity_Length& Minx,Quantity_Length& Maxx,Quantity_Length& Miny,Quantity_Length& Maxy) const;

--移除图元;Standard_EXPORT  void Graphic2d_GraphicObject::RemovePrimitive(const Handle(Graphic2d_Primitive)& aPrimitive) ;

--绘制图元,以默认的图元属性绘制;void Graphic2d_TransientManager::Draw(const Handle(Graphic2d_Primitive)& aPrimitive) ;

AIS2D_InteractiveObject

使用显示和选择服务,来可视化和选择机制,交互式对象常用来显示数据,曲线,图形,markers,尺寸标注等。

常用方法:

--获取及设置属性

Handle_Prs2d_Drawer Attributes() const;

void SetAttributes(const Handle(Prs2d_Drawer)& aDrawer) ;

--通过Aspect设置属性,到所有图元分配这个Aspect.

Standard_EXPORT  void SetAspect(const Handle(Prs2d_AspectRoot)& anAspect) ;

--通过Aspect设置属性,到所有通过InteractiveContext被链接的图元对象;

Standard_EXPORT  void SetAspect(const Handle(Prs2d_AspectRoot)& anAspect,const Handle(Graphic2d_Primitive)& aPrimitive) ;

--得到图元的Aspect;

Standard_EXPORT  Handle_Prs2d_AspectRoot GetAspect(const Handle(Graphic2d_Primitive)& aPrimitive) const;

--如果图元用一个aspect链接的话返回为真;

Standard_EXPORT  Standard_Boolean HasAspect(const Handle(Graphic2d_Primitive)& aPrimitive) const;

--指出交互对象是否有一个交互上下文设备;

Standard_EXPORT  Standard_Boolean HasInteractiveContext() const;

--得到交互对象的上下文设备;

Standard_EXPORT  Handle_AIS2D_InteractiveContext GetContext() const;

Graphic2d_GraphicObject

是AIS2D_InteractiveObject类的基类;在一个view内创建一个图形对象,一个图形对象管理一系列图元;默认值为:空,可输出,可绘制,可拾取,不显示,不高亮,优先权为0;

主要方法:

设置视图,设置一个变形,设置获取图层,设置获取优先权,禁用/使用输出,是否可输出,禁用/使用Draw.是否可显示,Erase,高亮显示,颜色,拾取等;

Graphic2d_ImageFile

定义一个图像,以图像的中心位置作为插入点,X,Y定义在模型空间的位置,adx,ady 定义在设备空间的偏移量.ascale定义一个缩放系数;

Aspect_WidthMap

定义一个WidthMap集合对象;

主要方法有,

--添加一个入口:

Standard_Integer AddEntry(const Aspect_WidthOfLine aStyle) ;

void AddEntry(const Aspect_WidthMapEntry& AnEntry) ;

Standard_Integer AddEntry(const Quantity_Length aStyle) ;

--根据索引得到一个入口:

Aspect_WidthMapEntry Entry(const Standard_Integer AnIndex) const;

示例:

--定义private :

Handle(Aspect_WidthMap) myWidthMap;

--遍历:

for(int i =1;i<=myWidthMap->Size();i++)

{

Aspect_WidthMapEntry aWidthMapEntry = myWidthMap->Entry(i);

}

--得到一个入口:  Aspect_WidthMapEntry aWidthMapEntry = myWidthMap->Entry(CurrentSelectionIndex);

Aspect_TypeMap

定义一个线型集合对象:

Aspect_MarkMap

定义一个MarkMap集合对象;

Aspect_FontMap

定义一个字体集合对象;

Aspect_ColorMap

定义一个颜色集合对象;

GGraphic2d_SetOfCurves

基类是:Graphic2d_Line;

定义一图元为由多个curves 的集合;主要方法有添加一个curves, 得到curves的数量,得到其中一个curves等;只绘制其中一个元素,是否为拾取状态;

示例:

Handle(Prs2d_AspectLine) aLineAspect = new Prs2d_AspectLine;

aLineAspect->SetTypeOfFill(Graphic2d_TOPF_EMPTY);

aLineAspect->SetTypeIndex(...);

aLineAspect->SetColorIndex(...);

aLineAspect->SetWidthIndex(...);

Handle(Graphic2d_SetOfCurves) segment;

segment = new Graphic2d_SetOfCurves(this);

segment->Add(myGeom2dCurve);

将此曲线集合应用所定义的线型线宽等;

SetAspect(aLineAspect, segment);

创建交互式对象相关的类介绍

AIS_Line

此类的继承关系是:

Standard_Transient->MMgt_TShared->PrsMgr_PresentableObject-->SelectMgr_SelectableObject-->AIS_InteractiveObject->AIS_Line

Standard_Transient:抽象类,主要定义分配空间,得到类型,引用计数等;

MMgt_TShared:抽象类,主要用来管理对象的内存;

PrsMgr_PresentableObject类:表示一个可表达的二维或三维图形对象;主要方法有设置位置,更新,图形类型等;

此类的派生类类型有:

-AIS_InteractiveObject

-AIS_ConnectedInteractive

-AIS_MultipleConnectedInteractive

-AIS_Shape

SelectMgr_SelectableObject类:表示一个可选择的对象;

AIS_LineAIS_Circle等类

定义一个直线,园等;主要方法有,返回对象的类型,设置线宽,线型,颜色等;

示例:

GC_MakeCircle C(gp_Pnt(-100.,-300.,0.),gp_Pnt(-50.,-200.,0.),gp_Pnt(-10.,-250.,0.));

Handle(AIS_Circle) anAISCirc = new AIS_Circle(C.Value());

myAISContext->Display(anAISCirc);

AIS_InteractiveContext

交互式设备类,可以用它来管理交互式图形对象,可以在一个或多个视图中。如果图形对象已经装入交互式设备,可以直接调用交互式对象的方法。

使用设备时必须区分两种状态:

-没有打开本地设备。也称为不确定点;

-打开了一个或多个设备;

有的方法可以使用在打开的设备中,有的方法用在关闭的设备中,有的方法与设备状态无关;

--当想工作在一个入口类型上,应设置选项UseDisplayedObjects为假,可显示对象可以重新可视化交互对象;

--当使用缺省的选项来打开一个设备时,注意:

:可视化的交互对象在缺省选择模式下是活动的,必须分离那些不想使用的对象;

:交互式对象可以自动分解为子图形;

:“临时的”交互对象不会自动计入总数,,如果想使用它,必须手动装载它;

使用过程是:

--用正确的选项打开设备;

--装载/显示对象;

--如果需要,激活标准模式;

--创建一个过滤器,添加到设备中;

--查找/选择/重置所需的入口;

--根据索引关闭设备;

--创建一个交互设备编辑器很有用,可以设置不同的设备用不用的选择/表达方式;

常见方法:

--如果没有设备打开,交互对象没有显示模式,缺省的显示模式是0,如果一个设备是打开的并且更新为假,对象不会更新显示。

void Display(const Handle(AIS_InteractiveObject)& anIobj,const Standard_Integer amode,const Standard_Integer

aSelectionMode,const Standard_Boolean updateviewer = Standard_True,const Standard_Boolean allowdecomposition =

Standard_True) ;

--使用给定的选择模式载入一个交互对象:

void Load(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj,const Standard_Integer SelectionMode = -1,const Standard_Boolean

AllowDecomp = Standard_False) ;

--擦除一个对象:如果putinCollector为假,对象被擦除但不放入集合中;

void Erase(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj,const Standard_Boolean updateviewer = Standard_True,const

Standard_Boolean PutInCollector = Standard_True) ;

--擦除视图集合中的每个对象;

void EraseAll(const Standard_Boolean PutInCollector = Standard_True,const Standard_Boolean updateviewer = Standard_True) ;

--从集合中显示所有对象;

void DisplayAll(const Standard_Boolean OnlyFromCollector = Standard_True,const Standard_Boolean updateviewer =

Standard_True) ;

--从集合中显示一个对象;

void DisplayFromCollector(const Handle(AIS_InteractiveObject)& anIObj,const Standard_Boolean updateviewer = Standard_True)

--擦除选择的对象;

void EraseSelected(const Standard_Boolean PutInCollector = Standard_True,const Standard_Boolean updateviewer =

Standard_True) ;

--改变临时对象的状态,

Standard_Boolean KeepTemporary(const Handle(AIS_InteractiveObject)& anIObj,const Standard_Integer InWhichLocal = -1) ;

--从所有的视图中移除交互对象;

void Clear(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj,const Standard_Boolean updateviewer = Standard_True) ;

--从每个视图中移除对象; 

void Remove(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj,const Standard_Boolean updateviewer = Standard_True) ;

--从所有打开的设备中移除所有对象;

void RemoveAll(const Standard_Boolean updateviewer = Standard_True) ;

--通过鼠标动态检测,感知的图元被高亮显示。缺省的鼠标移过时的颜色为白色。

void Hilight(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj,const Standard_Boolean updateviewer = Standard_True) ;

--改变视图中线的颜色;

void HilightWithColor(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj,const Quantity_NameOfColor aCol,const Standard_Boolean updateviewer = Standard_True) ;

--从入口对象中移除高亮;更新视图;

void Unhilight(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj,const Standard_Boolean updateviewer = Standard_True) ;

--设置显示的优先权;

void SetDisplayPriority(const Handle(AIS_InteractiveObject)& anIobj,const Standard_Integer aPriority) ;

--设置所看到的交互对象的显示模式;

void SetDisplayMode(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj,const Standard_Integer aMode,const Standard_Boolean

updateviewer = Standard_True) ;

--设置/移除交互对象的选择模式:

void SetSelectionMode(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj,const Standard_Integer aMode) ;

void UnsetSelectionMode(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj) ;

--设置感知的精度:

void SetSensitivity(const Standard_Real aPrecision) ;

--定义当前选择感知的像素:

void SetSensitivity(const Standard_Integer aPrecision = 4) ;

--设置/重置初始图形的位置;如果有一个位置返回为真;

void SetLocation(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj,const TopLoc_Location& aLocation) ;

void ResetLocation(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj) ;

Standard_Boolean HasLocation(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj) const;

得到实体对象的位置;

const TopLoc_Location& Location(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj) const;

--改变当前面的模式;缺省模式是Aspect_TOFM_TWO_SIDE。意味着属性在前面和后面都应用;

void SetCurrentFacingModel(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj,const Aspect_TypeOfFacingModel aModel =

Aspect_TOFM_BOTH_SIDE) ;

--设置/获得三角形的尺寸,缺省值是100mm.

void SetTrihedronSize(const Standard_Real aSize,const Standard_Boolean updateviewer = Standard_True) ;

Standard_Real TrihedronSize() const;

--设置/获取平面的尺寸:

Standard_EXPORT  void SetPlaneSize(const Standard_Real aSizeX,const Standard_Real aSizeY,const Standard_Boolean

updateviewer = Standard_True) ;

--得到实体对象的显示状态;

AIS_DisplayStatus DisplayStatus(const Handle(AIS_InteractiveObject)& anIobj) const;

--得到实体对象的显示模式的列表:

const TColStd_ListOfInteger& DisplayedModes(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj) const;

--关于绘制隐藏线相关的一些函数,通过名称就可以知道函数的意思;

EnableDrawHiddenLine();

DisableDrawHiddenLine();

Standard_Boolean DrawHiddenLine();

--设置/得到UV等高参数;等高参数是否可用;

Standard_Integer IsoNumber(const AIS_TypeOfIso WhichIsos = AIS_TOI_Both) ;

--设置/添加/移除当前对象.....

InitCurrent() ;MoreCurrent();NextCurrent();

Standard_Boolean IsCurrent(const Handle(AIS_InteractiveObject)& aniobj) const;

Handle_AIS_InteractiveObject Current() const;

Handle_AIS_InteractiveObject FirstCurrentObject() ;

void HilightCurrents(const Standard_Boolean updateviewer = Standard_True) ;

void UnhilightCurrents(const Standard_Boolean updateviewer = Standard_True) ;

void ClearCurrents(const Standard_Boolean updateviewer = Standard_True) ;

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