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OpenCascade BRep 格式描述之二

Posted on 2013-07-22 21:50 eryar 閱讀(7191) 評論(11)  編輯 收藏 引用 所屬分類: 2.OpenCASCADE

OpenCascade BRep Format Description

eryar@163.com

摘要Abstract:本文結(jié)合OpenCascade的BRep格式描述文檔和源程序,對BRep格式進(jìn)行分析,詳細(xì)說明BRep的數(shù)據(jù)組織形式。結(jié)合源程序,可以對OpenCascade中Modeling Data模塊中的模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行理解。

關(guān)鍵字Key Words:OpenCascade, BRep Format, ModelingData

 

一、實例分析

OpenCascade的data目錄中的face1.brep文件:

 

  1 DBRep_DrawableShape
  2 
  3 CASCADE Topology V1, (c) Matra-Datavision
  4 Locations 5
  5 1
  6               1               0               0            -0.4 
  7               0               1               0               0 
  8               0               0               1               0 
  9 1
 10               1               0               0            -0.4 
 11               0               1               0               0 
 12               0               0               1               0 
 13 1
 14               1               0               0             0.8 
 15               0               1               0               0 
 16               0               0               1               0 
 17 1
 18               1               0               0             0.8 
 19               0               1               0               0 
 20               0               0               1               0 
 21 2  1 1 2 1 3 1 4 1 0
 22 Curve2ds 8
 23 1 0 0.8 1 0 
 24 2 0 0 1 0 0 1 0.8
 25 1 1.82347658193698 0 0 1 
 26 1 1 -1.77459666924148 1 0 
 27 1 4.45970872524261 0 0 1 
 28 1 1 -0.225403330758516 1 0 
 29 1 0 0 1 0 
 30 2 0 0 1 0 0 1 0.8
 31 Curves 4
 32 2 0 0 0.8 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0.8
 33 1 -0.2 0.774596669241484 0 0 0 1 
 34 1 -0.2 -0.774596669241484 0 0 0 1 
 35 2 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0.8
 36 Polygon3D 0
 37 PolygonOnTriangulations 0
 38 Surfaces 4
 39 2 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0.8
 40 1 0 0 0.8 0 0 1 1 0 0 0 1 0 
 41 1 -1 -1 -1 1 0 0 0 0 1 0 -1 0 
 42 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 
 43 Triangulations 0
 44 
 45 TShapes 10
 46 Ve
 47 2.0000002e-007
 48 -0.2 0.774596669241483 0.8
 49 0 0
 50 
 51 0101101
 52 *
 53 Ve
 54 2.0000002e-007
 55 -0.2 -0.774596669241484 0.8
 56 0 0
 57 
 58 0101101
 59 *
 60 Ed
 61  1e-007 1 1 0
 62 1  1 0 1.82347658193698 4.45970872524261
 63 2  1 1 0 1.82347658193698 4.45970872524261
 64 2  2 2 0 1.82347658193698 4.45970872524261
 65 0
 66 
 67 0101000
 68 +10 0 -9 0 *
 69 Ve
 70 2.0000002e-007
 71 -0.2 0.774596669241483 0
 72 0 0
 73 
 74 0101101
 75 *
 76 Ed
 77  1e-008 1 1 0
 78 1  2 0 0 0.8
 79 2  3 1 0 0 0.8
 80 2  4 3 5 0 0.8
 81 0
 82 
 83 0101000
 84 +7 0 -10 0 *
 85 Ve
 86 2.0000002e-007
 87 -0.2 -0.774596669241484 0
 88 0 0
 89 
 90 0101101
 91 *
 92 Ed
 93  1e-008 1 1 0
 94 1  3 0 0 0.8
 95 2  5 1 0 0 0.8
 96 2  6 3 5 0 0.8
 97 0
 98 
 99 0101000
100 +5 0 -9 0 *
101 Ed
102  1e-007 1 1 0
103 1  4 0 1.82347658193698 4.45970872524261
104 2  7 1 0 1.82347658193698 4.45970872524261
105 2  8 4 0 1.82347658193698 4.45970872524261
106 0
107 
108 0101000
109 +7 0 -5 0 *
110 Wi
111 
112 0101100
113 -8 0 -6 0 +4 0 +3 0 *
114 Fa
115 0  1e-007 1 0
116 
117 0101000
118 +2 0 *
119 
120 +1 0 
121 0
122 
123 


顯示結(jié)果如下圖所示:

wps_clip_image-13242

Figure 1. Wireframe mode

wps_clip_image-31210

Figure 2. Shaded mode

二、結(jié)論

因為OpenCascade的Brep格式是自己的格式,只用到了ModelingData模塊,不使用DataExchange模塊,可以作為數(shù)據(jù)交換的一種格式。

三、參考資料

1. BNF范式:http://hi.baidu.com/xuyingming2012/item/9060029141427bd81b49df9e

2. BRep Format Description

3. OpenCascade source code

 

 

 

Feedback

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2014-10-26 22:44 by 佚名
博主您好!
讀您的博客受益非淺,我有個問題想請教,通過頂點vertex生成face,然后explorer face里面的vertex,發(fā)現(xiàn)face里的頂點與原來的頂點不相同,就是用issame也找不出相同的頂點,不知道什么原因,后來輸出頂點坐標(biāo)發(fā)現(xiàn)坐標(biāo)值有誤差,是不是因為精度的原因?謝謝!

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2014-10-27 17:56 by eryar
@佚名
您好!

不知道你用的哪個類的函數(shù) issame()?

可以貼出相關(guān)代碼看看

# re: OpenCascade BRep 格式描述之二  回復(fù)  更多評論   

2014-10-28 12:01 by 佚名
TopoDS_Face WhiteFace, BrownFace, RedFace, PinkFace;
TopoDS_Edge Edge1, Edge2, Edge3, Edge4, Edge5, Edge6, Edge7;
TopoDS_Wire Wire1;
gp_Pnt P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7;

gp_Sphere sphere (gp_Ax3(gp_Pnt(0,0,0),gp_Dir(1,0,0)),150);

WhiteFace = BRepBuilderAPI_MakeFace(sphere,0.1,0.7,0.2,0.9);

//////////////////////////////////

P1.SetCoord(-15,200,10);
P2.SetCoord(5,204,0);
P3.SetCoord(15,200,0);
P4.SetCoord(-15,20,15);
P5.SetCoord(-5,20,0);
P6.SetCoord(15,20,35);
TColgp_Array2OfPnt array(1,3,1,2);
array.SetValue(1,1,P1);
array.SetValue(2,1,P2);
array.SetValue(3,1,P3);
array.SetValue(1,2,P4);
array.SetValue(2,2,P5);
array.SetValue(3,2,P6);
Handle (Geom_BSplineSurface) curve = GeomAPI_PointsToBSplineSurface(array,3,8,GeomAbs_C2,0.001);

RedFace = BRepBuilderAPI_MakeFace(curve);

////////////////////

gp_Circ circle(gp_Ax2(gp_Pnt(0,0,0),gp_Dir(1,0,0)),80);
Edge1 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(circle,0,PI);

Edge2 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(gp_Pnt(0,0,-80),gp_Pnt(0,-10,40));
Edge3 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(gp_Pnt(0,-10,40),gp_Pnt(0,0,80));

TopoDS_Wire YellowWire;
BRepBuilderAPI_MakeWire MW1(Edge1,Edge2,Edge3);
if (MW1.IsDone()) {
YellowWire = MW1;
}

BrownFace = BRepBuilderAPI_MakeFace(YellowWire);


/////////////

P1.SetCoord(35,-200,40);
P2.SetCoord(50,-204,30);
P3.SetCoord(65,-200,30);
P4.SetCoord(35,-20,45);
P5.SetCoord(45,-20,30);
P6.SetCoord(65,-20,65);
TColgp_Array2OfPnt array2(1,3,1,2);
array2.SetValue(1,1,P1);
array2.SetValue(2,1,P2);
array2.SetValue(3,1,P3);
array2.SetValue(1,2,P4);
array2.SetValue(2,2,P5);
array2.SetValue(3,2,P6);

Handle (Geom_BSplineSurface) BSplineSurf = GeomAPI_PointsToBSplineSurface(array2,3,8,GeomAbs_C2,0.001);

TopoDS_Face aFace = BRepBuilderAPI_MakeFace(BSplineSurf);

//2d lines
gp_Pnt2d P12d(0.9,0.1);
gp_Pnt2d P22d(0.2,0.7);
gp_Pnt2d P32d(0.02,0.1);

Handle (Geom2d_Line) line1 = new Geom2d_Line(P12d,gp_Dir2d((0.2-0.9),(0.7-0.1)));
Handle (Geom2d_Line) line2 = new Geom2d_Line(P22d,gp_Dir2d((0.02-0.2),(0.1-0.7)));
Handle (Geom2d_Line) line3 = new Geom2d_Line(P32d,gp_Dir2d((0.9-0.02),(0.1-0.1)));


//Edges are on the BSpline surface
Edge1 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(line1,BSplineSurf,0,P12d.Distance(P22d));
Edge2 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(line2,BSplineSurf,0,P22d.Distance(P32d));
Edge3 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(line3,BSplineSurf,0,P32d.Distance(P12d));
Wire1 = BRepBuilderAPI_MakeWire(Edge1,Edge2,Edge3);
Wire1.Reverse();
PinkFace = BRepBuilderAPI_MakeFace(aFace,Wire1);
TopExp_Explorer ex;
TopoDS_Shape s;
for(ex.Init(PinkFace,TopAbs_EDGE);ex.More(); ex.Next())
{
s=ex.Current();
Edge4=TopoDS::Edge(s);
if(Edge4.IsEqual(Edge2))
Edge3=Edge3;

}
這是在mfc例2中的部分代碼,for循環(huán)式我加的,問題是PinkFace 明明由edge1、2、3 生成,為什么explorer PinkFace 中的edge就找不到與edge2相同的邊呢?僅能找到與edge1相同的邊,這種不確定的結(jié)果讓人無法捉摸。
另外博主有沒有好辦法,在不改occ庫代碼的情況下,給每個topods_shape一個全局唯一標(biāo)識號或標(biāo)識名稱。我試用hashcode,但不知如何正確設(shè)置它的上限,似乎它有可能重復(fù),不能當(dāng)作唯一標(biāo)識符。

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2014-10-28 18:16 by eryar
@佚名
inline Standard_Boolean TopoDS_Shape::IsEqual (const TopoDS_Shape& other) const
{
return (myTShape == other.myTShape) &&
(myLocation == other.myLocation) &&
(myOrient == other.myOrient);
}
函數(shù)IsEqual()的作用是:
Returns True if two shapes are partners, i.e. if they share the same TShape. Locations and Orientations may differ.
根據(jù)上面的代碼可知只是判斷是不是共享了相同的TShape,如果朝向Orientation不同,返回值也是不同的。看你前面將wire1.Reverse(),可能朝向會不同。
==================================
TopoDS_Shape的HashCode產(chǎn)生函數(shù)代碼如下:
Standard_Integer TopoDS_Shape::HashCode(const Standard_Integer Upper) const
{
//PKV
const Standard_Integer aI = (Standard_Integer) ptrdiff_t(myTShape.operator->());
const Standard_Integer aHS = ::HashCode(aI,Upper);
const Standard_Integer aHL = myLocation.HashCode(Upper);
return (aHS^aHL)%Upper;
}
應(yīng)該取個大一點的Upper。

也可參考Singleton模式,使用一個static的std::map<std::string, TopoDS_Shape>自己來根據(jù)名字映射TopoDS_Shape,這就像Draw Test Harness中一樣了。

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2014-10-29 10:17 by 佚名
謝謝博主!
我試過了,即使不reverse,用issame也找不到與原來對應(yīng)的邊,我原以為頂點、邊、面、體自底而上構(gòu)建模型會逐級引用,這樣便于建立共享邊界的圖元,現(xiàn)在看來這一規(guī)則不成立,也許它僅在一個shape內(nèi)成立。
我現(xiàn)在使用的是static的std::map<std::int, TopoDS_Shape>的問題,似乎它也不能解決反向檢索的問題,比如你可以指定繪制一個編號為1的shape,但反過來,你在繪圖區(qū)感知到了一個shape,不能確定它的編號是1還是其它。以前采用給topods_shape增加公共成員變量的方法來識別。后來為了避免修改occ庫保持原庫的完整性放棄了。

# re: OpenCascade BRep 格式描述之二  回復(fù)  更多評論   

2014-10-29 10:26 by 佚名
補充一點,如果保存成Handle(TopoDS_Shape)采用正向檢索也能解決問題,但該方法有局限性,效率太低,當(dāng)圖元上萬甚至更多時及近癱瘓。

# re: OpenCascade BRep 格式描述之二  回復(fù)  更多評論   

2014-10-29 14:11 by eryar
@佚名
在繪圖區(qū)感知到了一個shape,直接對其操作即可,為什么又要得到其ID?

如果一定要這個ID,可以通過SetOwner()將ID設(shè)置到AIS_InteractiveObject中去,這樣在感知到shape時可以取出ID了。

# re: OpenCascade BRep 格式描述之二  回復(fù)  更多評論   

2014-11-10 09:59 by 佚名
id是CAE建模的需要,這點和CAD不同,比如有幾千個點,要在某兩點之間連線,用id指定點,再如選擇其中的幾百個點連成spline,沒有編號操作難度大。謝謝您提的建議,我研究研究setowner。

# re: OpenCascade BRep 格式描述之二  回復(fù)  更多評論   

2014-11-10 22:47 by eryar
@佚名
哦。

那可以看看
SetOwner (const Handle< Standard_Transient > &ApplicativeEntity);
//Allows you to attribute the owner ApplicativeEntity to
//an Interactive Object. This can be a shape for a set of
//sub-shapes or a sub-shape for sub-shapes which it
//is composed of. The owner takes the form of a transient.

SetOwner把一個指針數(shù)據(jù)放到AIS_InteractiveObject中去了,所以你也可以將ID放進(jìn)去。

# re: OpenCascade BRep 格式描述之二  回復(fù)  更多評論   

2014-11-13 17:02 by 佚名
“SetOwner把一個指針數(shù)據(jù)放到AIS_InteractiveObject中去了,所以你也可以將ID放進(jìn)去“。
本人水平有限,真沒看出看來怎么放一個ID(int數(shù))到AIS_InteractiveObject中,博主能否以示例代碼告知,比如我想給Handle(AIS_Shape) Point 賦一個ID號為整數(shù)3,該怎么做?謝謝!

# re: OpenCascade BRep 格式描述之二  回復(fù)  更多評論   

2014-11-15 18:01 by eryar
@佚名
SetOwner可以將一塊內(nèi)存設(shè)置到AIS_Shape中去,
所以你可以將ID或其他數(shù)據(jù)組織成一個結(jié)構(gòu)體或類,需要時取出轉(zhuǎn)換一下即可。
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