OCC類基礎參考模板

1、一直在用OCC作項目，但這方面的中文資料很少，看來OCC在中國還不是十分普及；后來，項目中使用OCC和DirectX結合使用，取得了很好的效果； 隨著OCC6.3版本的推出，Open CASCADE在速度方面已有了很大的改變。以下為一些OCC的基礎知識，愿與各位OCC愛好者共同學習；一：OCC中的基礎類：gp_Pnt在OCC中，gp_Pnt表示一個頂點，gp_Vec表示一個向量，可以用兩個頂點來生成一個向量。比如：gp_Pnt P1(0,0,0);           

2、60;           gp_Pnt P2(5,0,0);                       gp_Vec V1 (P1,P2);向量有一個方法.IsOpposite（），可以用來測試兩個向量的方向是相對還是平行;比如：  &

3、#160;                                     gp_Pnt P3(-5,0,2);gp_Vec V2 (P1,P3);      &

4、#160;                                   Standard_Boolean result =V1.IsOpposite(V2,Precision:Angular(); 另外向量還有一些重要方法：-Sta

5、ndard_Real Magnitude() const;計算向量的大小；-Standard_Real SquareMagnitude() const;計算向量的平方；-向量的加減乘除操作；-向量的單位化；-通過一個點，線，面得出其鏡像的向量；-向量的旋轉，平移，縮放；具體的函數(shù)名稱可以看OCC的頭文件說明； 有時需要決定一組空間點是位于一個點;一條直線,或一個平面,或一個空間:OCC中提供了相應的算法；比如：TColgp_Array1OfPnt array (1,5); / sizing array       

6、          array.SetValue(1,gp_Pnt(0,0,1);                                array.SetValue(2,

7、gp_Pnt(1,2,2);                                array.SetValue(3,gp_Pnt(2,3,3);          

8、60;                     array.SetValue(4,gp_Pnt(4,4,4);                       &#

9、160;        array.SetValue(5,gp_Pnt(5,5,5);                                1 / 45   &

10、#160;                                                 &

11、#160;           GProp_PEquation PE (array,1.5 );                                 

12、;                                                  

13、;             if (PE.IsPoint()    /是否是同一個點   gp_Lin L;                          

14、                             if (PE.IsLinear()   L = PE.Line();     /是否位于一條直線上；       

15、0;            if (PE.IsPlanar()      /是否在一個平面內(nèi)； if (PE.IsSpace()     gp_Dir類：此類用來描述3D空間中的一個單位向量;常用方法:(1):IsEqual(const gp_Dir& Other,const Standard_Real AngularTolerance) const;兩個單位向量是否相

16、等;(2):IsNormal(const gp_Dir& Other,const Standard_Real AngularTolerance) const;兩個單位向量的夾角是否是PI/2;(3):IsOpposite(const gp_Dir& Other,const Standard_Real AngularTolerance) const;兩個單位向量是否方向相反;(4):IsParallel(const gp_Dir& Other,const Standard_Real AngularTolerance) const;兩個單位向量夾角O或PI;(5):Angl

17、e(const gp_Dir& Other) const;求兩個向量之間的夾角;(6):void CrossCross(const gp_Dir& V1,const gp_Dir& V2) ;計算三個向量之間的叉積；(7)：Standard_Real Dot(const gp_Dir& Other) const;計算點積；(8)：Standard_Real DotCross(const gp_Dir& V1,const gp_Dir& V2) const;計算叉積再點積；(9):gp_Dir Reversed() const;得到反方向，

18、0;在OCC中用 gp_Lin2d 類，來生成一個二維空間的直線，有它的原點和單位向量； gp_Ax2d 類：通過原點和X方向單位和Y方向單位建立一個二維坐標系；利用sense參數(shù)可以決定是右手系還是左手系；可以利用平移、旋轉、縮放、鏡像來更改坐標系；類似地，gp_Ax3類：用來描述一個3D空間的坐標系。而gp_Ax2類用來表示一個二維空間坐標系；可以為右手系，也可以是左手系； 二、曲線類GeomAPI和GeomConvert包：GeomAPI開發(fā)包提供了一個幾何體的可編程應用程序接口；比如：求點P和曲線C的距離D： D = Geom

19、API_ProjectPointOnCurve(P,C);或者GeomAPI_ProjectPointOnCurve PonC(P,C);  D = PonC.LowerDistance(); GeomConvert包提供了一些全局函數(shù)，可以用來實現(xiàn)轉化一個Geom曲線為BSpline曲線等；比如：Handle(Geom_BSplineSurface) aPipeSurface =               

20、60;            Handle(Geom_BSplineSurface):DownCast(aPipe.Surface();       Handle(Geom_BSplineSurface) anotherBSplineSurface =             &

21、#160;     GeomConvert:SplitBSplineSurface(aPipeSurface,1,2,3,6); OCC中三維幾何曲線的類型有：-線-園-橢圓-二次曲線-拋物線-Bezier曲線-BSpline曲線可以將一個二維的幾何曲線轉化為某個平面內(nèi)的一個三維曲線：比如：Standard_Real radius = 5;                

22、60;              gp_Ax2d ax2d(gp_Pnt2d(2,3),gp_Dir2d(1,0);             /生成一個二維園              &#

23、160;                                       Handle(Geom2d_Circle) circ2d = new Geom2d_Circle(ax2d,radius);

24、                                                  

25、                          gp_Ax2d circ2dXAxis = circ2d->XAxis();                 &

26、#160;                                                 &

27、#160;    / 然后，在這個平面里轉化為三維曲線；                 Handle(Geom_Curve) C3D = GeomAPI:To3d(circ2d,gp_Pln(gp_Ax3(gp:XOY();   Handle(Geom_Circle) C3DCircle = Handle(Geom_Circle):DownCas

28、t(C3D);                                                 

29、;                       gp_Ax1 C3DCircleXAxis = C3DCircle->XAxis();                   &

30、#160;                                               另外，可以以將一個三維曲線

31、，投影到一個平面內(nèi)，從而生成一個二維曲線gp_Pln ProjectionPlane(gp_Pnt(1,1,0),gp_Dir( 1,1,1 );                                      

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

33、0;                                  Handle(Geom2d_Circle) C2DCircle =Handle(Geom2d_Circle):DownCast(C2D);    &

34、#160;           gp_Ax2d C2DCircleXAxis = C2DCircle->XAxis(); 將一個基本幾何圖形進行空間變換可以使用它自帶的函數(shù):比如：Handle(Geom_Geometry) aRotatedEntity  = circle->Rotated(gp:OZ(),PI/4);如果想獲取圖形的類型名稱:        

35、60;   Standard_CString aRotatedEntityTypeName = aRotatedEntity->DynamicType()->Name(); gp_Parab2d類：描述一個平面內(nèi)的拋物線；示例：gp_Pnt2d P(2,3);                        

36、 gp_Dir2d D(4,5);                         gp_Ax22d A(P,D);                  

37、0;      gp_Parab2d Para(A,6); GCE2d_MakeParabola類：生成一個拋物線圖形； Geom2d_BSplineCurve類：描述樣條曲線； Geom2dAPI_Interpolate類：通過一組點來修改一個樣條曲線； FairCurve_Batten類：用一個常量或線性增加的值來構造曲線；可以用來設計木紋或塑料板條；圖形為二維的，可以模擬物理樣條或板條.Geom2d_TrimmedCurve類：此類通過兩個值，定義曲線的一部分，-可以用來計算曲線

38、的參數(shù)值和點坐標；-可以得到曲線的一般特征，比如連續(xù)的等級，封閉特點，周期性，邊界參數(shù)；-當用一個矩陣應用于曲線或原始曲線轉化后進行相應參數(shù)的改變；所有的曲線必須幾何連續(xù)，曲線至少一階可導。一般來說，在生成一個曲線時，要先檢查一下所應用的參數(shù)是否可以生成一個光滑曲線；否則會出現(xiàn)錯誤；另外注意一點：不可以構造空長度的曲線或自相交的曲線；此類的基類是Geom2d_BoundedCurve類：它是一個抽象類；描述二維空間中的邊界曲線的一般行為；除了Geom2d_TrimmedCurve是它的一個派生類外，它還有二個派生類：- Geom2d_BezierCurve- Geom2d_BSplineCur

39、veGeom2d_BoundedCurve類的基類是Geom2d_Curve類：Geom2d_Curve:抽象類；此抽象類描述了2D空間的曲線的一般特征；派生出的類有多個：包括直線，園，二次曲線，Bizier,BSpline曲線等；這些曲線的特點是可以參數(shù)化； Geom2d_Curve類的基類是Geom2d_Geometry類；此抽象類主要定義了曲線的變換，平移，旋轉，縮放及拷貝等方法； Geom2d_Geometry類的基類是MMgt_TShared類；此抽象類為管理對象的基類，可以引用計數(shù)，及刪除方法； Standard_Transient：此抽象類為所有類共

40、同的基類；Geom2dAPI_InterCurveCurve類：此類用來實現(xiàn)二維曲線的相交；一種情況是曲線與曲線的相交，另外一種情況是曲線自身的相交；主要方法有：-Standard_Integer NbPoints() const;相交點數(shù)；-Standard_Integer NbSegments() const;切線相交數(shù)；-void Segment(const Standard_Integer Index,Handle(Geom2d_Curve)& Curve1,Handle(Geom2d_Curve)& Curve2)const;返回其中一個線段； 下面的示例是

41、兩個曲線相交的例子：首先，生成第一個曲線，在這里，應用點數(shù)組來生成一個曲線；-定義數(shù)組Handle(TColgp_HArray1OfPnt2d) harray =  new TColgp_HArray1OfPnt2d (1,5); / sizing harray              -輸入點數(shù)組的值harray->SetValue(1,gp_Pnt2d (0,0);     

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

43、0;              harray->SetValue(3,gp_Pnt2d (-2,5);                             &#

44、160;  harray->SetValue(4,gp_Pnt2d (2,9);                                harray->SetValue(5,gp_Pnt2d (-4,14);  

45、0;                            -檢測一下點與點之間是否為同一點；0.01為公差值，依實際需要可以更改此參數(shù)；               &

46、#160;                                                 G

47、eom2dAPI_Interpolate anInterpolation(harray,Standard_False,0.01); -生成曲線anInterpolation.Perform();                                 

48、       Handle(Geom2d_BSplineCurve) SPL = anInterpolation.Curve();          -第二個曲線用兩點來生成                     &#

49、160;                                              gp_Pnt2d P1(-1,-2);g

50、p_Pnt2d P2(0,15);gp_Dir2d V1 = gp:DY2d();                                          Handle(

51、Geom2d_TrimmedCurve) TC1=  GCE2d_MakeSegment(P1,V1,P2);                                     -下面進行曲線的求交

52、60;                                                 

53、60;              Standard_Real tolerance = Precision:Confusion();                  Geom2dAPI_InterCurveCurve ICC (SPL,TC1,tolerance); &

54、#160;-得到交點               Standard_Integer NbPoints =ICC.NbPoints();                          gp

55、_Pnt2d PK;                                                &#

56、160;      for (Standard_Integer k = 1;k<=NbPoints;k+)                                   

57、0;                                                 

58、0;     PK = ICC.Point(k);                                         

59、0;        / 針對每個交點，進行相應處理；                                      &

60、#160;                                              Geom2d_OffsetCurve類

61、:此類用來實現(xiàn)偏移曲線；比如：-生成一個曲線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

62、); array.SetValue(4,gp_Pnt2d (-4,3); array.SetValue(5,gp_Pnt2d (-3,5);                                    Handle(Ge

63、om2d_BSplineCurve) SPL1 = Geom2dAPI_PointsToBSpline(array);    -生成一個偏移曲線                                  

64、0;                                  Standard_Real dist = 1;            

65、;                                   Handle(Geom2d_OffsetCurve) OC =         

66、0;                                    new Geom2d_OffsetCurve(SPL1,dist);        

67、                     Standard_Boolean result = OC->IsCN(2);  GccAna_Pnt2dBisec類此類實現(xiàn)兩點之間的等分線.示例:gp_Pnt2d P1(1,2);           gp_P

68、nt2d P2(4,5);           gp_Lin2d L;                 GccAna_Pnt2dBisec B(P1,P2); if (B.IsDone()          &

69、#160;   L = B.ThisSolution(); 因為所生成的為直線,所以顯示時要轉化為線段:if (B.IsDone()                 Handle(Geom2d_TrimmedCurve) aLine = GCE2d_MakeSegment(L,-8,8);        Handle(ISess

70、ion2D_Curve) aCurve = new ISession2D_Curve(aLine);        aDoc->GetISessionContext()->Display(aCurve, Standard_False);      gce_MakeCirc2d類用來創(chuàng)建園:創(chuàng)建園的方法很多，主要構造方法有：-園心和通過的一點;-通過一個園和一個距離值,創(chuàng)建一個同心園;-三點決定一個園;-園心和半徑;gp_Elips2d類：可以生

71、成一個橢園,也可以生成橢園上的一段園弧;比如：Standard_Real major = 12;                                          

72、     Standard_Real minor = 4;                                         

73、      gp_Ax2d axis = gp:OX2d();                                        

74、;     gp_Elips2d EE(axis,major,minor);                                       

75、60;  Handle(Geom2d_TrimmedCurve) arc = GCE2d_MakeArcOfEllipse(EE,0.0,PI/4); 上面是利用長短軸的方法構造橢圓,也可以用二次方程的方式來構造橢園;其中橢園類中方法可以求出焦點1和焦點2的位置,兩焦點之間的位置,離心率;旋轉,平移,縮放等操作. 三、關于面的類gp_Pln類:定義一個平面,構造的方法可以是點法式,或通過ABCD系數(shù);另外，還提供了一些常用的方法，比如：-求點到平面,線到平面,平面與平面的距離及平方距離;-點是否在平面內(nèi),線是否在平面內(nèi);-通過一個點,一個軸的鏡像平面;-

76、平面的旋轉,縮放與平移;Geom_ElementarySurface類：此類用來描述一個表面，此類的派生類有：平面；園柱面；錐面；球面；園環(huán)面；它的基類是Geom_Surface，是一個抽象類；Geom_Surface類的基類是Geom_Geometry類； Geom_RectangularTrimmedSurface類：用來生成一個有邊界的平面；比如：Handle(Geom_Plane) aProjectionPlane = GC_MakePlane(ProjectionPlane).Value();    Handle(Geom_Recta

77、ngularTrimmedSurface) aProjectionPlaneSurface=        new Geom_RectangularTrimmedSurface(aProjectionPlane,-8.,8.,-12.,12.);       DisplaySurface(aDoc,aProjectionPlaneSurface);此類的基類是Geom_BoundedSurface類；此類的兄弟類還有- Geom_BezierSu

78、rface,- Geom_BSplineSurfaceConicalSurface類：用來創(chuàng)建一個園錐表面;構造表面的方法有：-已知一個園錐表面,和空間一點,過此點的平行于已知園錐表面;-已知一個園錐表面,和一個距離,創(chuàng)建一個平行于已知園錐表面的園錐表面;-通過四個點構造一個園錐表面;-通過一個軸和兩個點;-通過兩個點和兩個半徑;GeomAPI_IntCS類：此類用來計算一個園弧和和一個表面的交點或相交線段;GeomFill_BSplineCurves類:此類用來構造一個可以填充的BSpline表面,構造它可以用兩個三個或四個BSpline曲線作為邊界;填充類型有三種:enum GeomFil

79、l_FillingStyle  GeomFill_StretchStyle,GeomFill_CoonsStyle,GeomFill_CurvedStyle;以下示例為用兩個樣條曲線生成一個表面:GeomFill_FillingStyle Type = GeomFill_StretchStyle;                        &#

80、160;         GeomFill_BSplineCurves aGeomFill1(SPL1,SPL2,Type);                                

81、   Handle(Geom_BSplineSurface)    aBSplineSurface1 = aGeomFill1.Surface();GeomFill_Pipe類：此類用來構造一個pipe,沿著一個路徑sweep一個截面，這兩個都是曲線類型；一般來說，結果是一個BSpline表面；常見的有幾種方法：-給定一個路徑和一個半徑，截面是個園，位置是路徑的第一個點，比如：GeomFill_Pipe aPipe(SPL1,1);        

82、;                              aPipe.Perform();                 &

83、#160;                                Handle(Geom_Surface) aSurface= aPipe.Surface();         &#

84、160;         Standard_CString aSurfaceEntityTypeName="Not Computed"           if (!aSurface.IsNull()               

85、                               aSurfaceEntityTypeName = aSurface->DynamicType()->Name(); -給定一個路徑和一個截面。比如：Handle(Geom_Ellipse) E = GC_M

86、akeEllipse( gp:XOY() ,3,1).Value(); GeomFill_Pipe aPipe2(SPL1,E);                                     aPipe2.P

87、erform();                                                

88、60;Handle(Geom_Surface) aSurface2= aPipe2.Surface();                  Standard_CString aSurfaceEntityTypeName2="Not Computed"          if (!aSurface2.

89、IsNull()                                             aSurfaceEntityTypeName

90、2 = aSurface2->DynamicType()->Name();       aSurface2->Translate(gp_Vec(5,0,0);   -給定一個路徑和兩個截面，中間截面為過度線；示例：Handle(Geom_TrimmedCurve) TC1 =                 &

91、#160;                     GC_MakeSegment(gp_Pnt(1,1,1),gp_Pnt(5,5,5);                  Handle(Geom_Trimme

92、dCurve) TC2 =                                       GC_MakeSegment(gp_Pnt(1,1,0),gp_Pnt(4,5,6); 

93、0;                GeomFill_Pipe aPipe3(SPL1,TC1,TC2);                            

94、;   aPipe3.Perform();                                            

95、     Handle(Geom_Surface) aSurface3 = aPipe3.Surface();                Standard_CString aSurfaceEntityTypeName3="Not Computed"          

96、;if (!aSurface3.IsNull()                                              

97、                                                  

98、               aSurfaceEntityTypeName3 = aSurface3->DynamicType()->Name();            aSurface3->Translate(gp_Vec(10,0,0);     

99、0;                                              -給定一個路徑和N個截面，中間為過渡線；一般

100、情況下，所生結果為：NURBS，但是，在一些特殊的情況下，可以生成平面，園柱，球，園錐等；參數(shù)，U，沿著截面的方向，V沿著路徑方向；Geom_BezierSurface類：生成一個Bezier表面；Geom_OffsetSurface類：用來偏移一個表面；比如：Standard_Real offset = 1;                        

101、                               Handle(Geom_OffsetSurface) GOS = new Geom_OffsetSurface(aGeomSurface, offset);Geom_SweptSurface類：有兩個派生類，分別用來生成一個回轉

102、體表面和一個延展體表面； Geom_SurfaceOfLinearExtrusion：用來描述一個線性延展表面；它的基類是：Geom_Surface類比如：Handle(Geom_BSplineCurve) aCurve =GeomAPI_PointsToBSpline(array).Curve();               gp_Dir aDir(1,2,3);      

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

104、0;     Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface) aTrimmedSurface =new Geom_RectangularTrimmedSurface(SOLE,-10,10,false); Geom_SurfaceOfRevolution類，表示一個回轉體表面；比如：Handle(Geom_BSplineCurve) aCurve = GeomAPI_PointsToBSpline(array).Curve();      

105、60;  Handle(Geom_SurfaceOfRevolution) SOR =new Geom_SurfaceOfRevolution(aCurve,gp:OX();     1:利用一個二維數(shù)組來生成曲面的方法:TColgp_Array2OfPnt array3 (1,5,1,5);                   

106、0;      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類:計算兩個表面之間的極值點;主要方法:(1):Quantity_Length LowerDistance() const;計算

107、兩個表面的最短距離;(2):Standard_EXPORT   void LowerDistanceParameters(Quantity_Parameter& U1,Quantity_Parameter& V1,Quantity_Parameter& U2,Quantity_Parameter& V2) const;得到第一個表面上的極值點的UV參數(shù)和第二個表面上的極值點的UV參數(shù);(3):void NearestPoints(gp_Pnt& P1,gp_Pnt& P2) const;得到第一個表面上的極值點和第二

108、個表面上的極值點;(4): Quantity_Length Distance(const Standard_Integer Index) const;得到第N個極值點的距離;(5):Standard_Integer NbExtrema() const;極值的數(shù)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_Cur

109、ve) aCurve;Standard_Integer NbExtrema = ESS.NbExtrema();for(Standard_Integer k=1;k<=NbExtrema;k+)    ESS.Points(k,P3,P4);                          

110、               aCurve= GC_MakeSegment(P3,P4).Value();    DisplayCurve(aDoc,aCurve,Quantity_NOC_YELLOW3,false);一些OCC的基礎知識，愿與各位OCC愛好者共同學習；mail:tongabcd 一：關于體的類BRepBuilderAPI_MakeVertex類創(chuàng)建點； BRepBui

111、lderAPI_MakeEdge類此類用來創(chuàng)建邊；比如，由直線生成邊：gp_Lin line(gp_Ax1(gp_Pnt(10,10,10),gp_Dir(1,0,0);       WhiteEdge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(line,-20,10);下面為生成四分之一園邊：gp_Elips Elips(gp_Ax2(gp_Pnt(10,0,0),gp_Dir(1,1,1),60,30);       RedEdge = BR

112、epBuilderAPI_MakeEdge(Elips,0,PI/2);下面是由曲線生成邊：Handle (Geom_BezierCurve) curve = new Geom_BezierCurve(array);BRepBuilderAPI_MakeEdge ME (curve);GreenEdge = ME;V3 = ME.Vertex1();V4 = ME.Vertex2(); BRepBuilderAPI_MakeWire類用來創(chuàng)建一個Wire類； 用一個Wire和一個邊來生成一個新的Wire：ExistingWire = BRepBuilderAPI_MakeW

113、ire(Edge2);       Edge3 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(gp_Pnt(-300,0,-80),gp_Pnt(-90,20,-30);       BRepBuilderAPI_MakeWire MW1(ExistingWire,Edge3);       if (MW1.IsDone() YellowWire = MW1;用一個Wire和添加邊

114、的方法來生成Wire：BRepBuilderAPI_MakeWire MW;       MW.Add(ExistingWire2);       MW.Add(Edge5);       MW.Add(Edge6);       MW.Add(Edge7);     

115、  if (MW.IsDone()               WhiteWire = MW.Wire();              LastEdge = MW.Edge();          &

116、#160;   LastVertex = MW.Vertex();        BRepBuilderAPI_MakeFace類生成一個面；有多種生成面的方法；-通過一個封閉曲線生成面：BRepBuilderAPI_MakeFace(curve);-通過一個Wire生成面：BrownFace = BRepBuilderAPI_MakeFace(YellowWire);Bnd_Box2d類:定義一個二維空間的邊界盒,可以得出邊界盒各個點的值，有時，在某個方向是無限大,這種情況下，稱為在

117、此方向上是開放的;示例:Bnd_Box2d aCBox;                                                   Geom2dAdaptor_Curve GACC (C);