【第三回】使用OCCT做類似AutoCAD的拉伸功能（Extrude）

        這幾周真心把我給累到了，突如其來一下子要接收消化那麼多新的知識，工作上面要用到的還有我自己感興趣研究的，基本上周末都沒得休息

。不過努力就有收獲，這幾周沒白忙活，工作上面對OCCT的使用已經摸出了點門道。

        AutoCAD中的拉伸功能有這幾個限制：待拉伸的模型不可以是自相交的（self-intersecting），拉伸出來的模型也不可是自相交的。AutoCAD在基于這兩個限制上可對線段，多段線以及面進行拉伸。拉伸可以沿方向（Direction），路徑（Path）和錐角（Taper Angle）進行。而在OCCT中它并沒有針對拉伸等這些業務層級别的功能進行封裝實作，要實作沿方向，路徑和錐角進行拉伸，需要用到BRepPrimAPI_MakePrism（沿方向拉伸），BRepOffsetAPI_MakePipe（沿路徑拉伸）和BRepOffsetAPI_DraftAngle（根據錐角使模型産生形變）。由于OCCT所有實作的功能都是功能級别上的，這幾個類所實作的拉伸的效果是沒有AutoCAD中的這幾個限制的。下面貼出這幾個類的使用示例：

BRepPrimAPI_MakePrism（沿方向拉伸）：

TopoDS_Shape makeExtrude(const TopoDS_Shape& oriShape, const gp_Vec& dir)
{
	TopoDS_Shape rstShape;
	try
	{
		TopoDS_Shape oriShape1 = oriShape;
		if (oriShape1.ShapeType() == TopAbs_WIRE)
			oriShape1 = BRepBuilderAPI_MakeFace(TopoDS::Wire(oriShape1));

		rstShape = BRepPrimAPI_MakePrism(oriShape1, dir);
	}
	catch (const Standard_Failure& err)
	{
		std::cout<<"\nStandard_Failure: "<<err.GetMessageString();
	}
	catch (...)
	{
		std::cout<<"\nBRepPrimAPI_MakePrism some unknown errors occur";
	}

	return rstShape;
}
           

BRepOffsetAPI_MakePipe（沿路徑拉伸）：

TopoDS_Shape makeExtrude(const TopoDS_Shape& oriShape)
{
	Handle(Geom_TrimmedCurve) arc = GC_MakeArcOfCircle(gp_Pnt(0, 0, 0), gp_Pnt(10, 10, 0), gp_Pnt(0, 20, 0));
	Handle(Geom_TrimmedCurve) arc2 = GC_MakeArcOfCircle(gp_Pnt(0, 20, 0), gp_Pnt(-10, 30, 0), gp_Pnt(0, 40, 0));
	Handle(Geom_TrimmedCurve) seg = GC_MakeSegment(gp_Pnt(0, 40, 0), gp_Pnt(20, 40, 0));
	Handle(Geom_TrimmedCurve) seg1 = GC_MakeSegment(gp_Pnt(20, 40, 0), gp_Pnt(20, 60, 0));
	TopoDS_Edge arcEdge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(arc);
	TopoDS_Edge arcEdge1 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(arc2);
	TopoDS_Edge segEdge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(seg);
	TopoDS_Edge segEdge1 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(seg1);
	TopoDS_Wire arcWire = BRepBuilderAPI_MakeWire(arcEdge, arcEdge1, segEdge/*, segEdge1*/); //return arcWire;

	TopoDS_Shape rstShape;
	try
	{
		rstShape = BRepOffsetAPI_MakePipe(arcWire, oriShape);
	}
	catch (const Standard_Failure& err)
	{
		std::cout<<"\nStandard_Failure: "<<err.GetMessageString();
	}
	catch (...)
	{
		std::cout<<"\nBRepOffsetAPI_MakePipe some unknown error occur";
	}

	return rstShape;
}
           

其中這兩個類的拉伸規則如下：

還有一個類BRepOffsetAPI_MakePipeShell隻能對線框以下的模型進行拉伸，即它最高隻能拉伸出shell，而它相對于BRepOffsetAPI_MakePipe有一個較靈活的地方是：它提供了幾個方法：

BRepOffsetAPI_MakePipeShell::Add

BRepOffsetAPI_MakePipeShell::SetMode

void BRepOffsetAPI_MakePipeShell::Add	(	const TopoDS_Shape & 	Profile,
const Standard_Boolean 	WithContact = Standard_False,
const Standard_Boolean 	WithCorrection = Standard_False 
)	
           

void BRepOffsetAPI_MakePipeShell::SetMode  ( const gp_Dir &  BiNormal ) 
           

第一個方法裡面有一個參數WithCorrection，當為true時，那麼它在做拉伸時，拉伸的面的法向會校正為拉伸路徑曲線的切線方向，當為false時，拉伸的面的法向會保持原有的法向不變；第二個方法是設定拉伸面的固定法向，也就是說在拉伸的過程中拉伸面的法向始終保持BiNormal不變。這兩個方法不能同時使用！

而BRepOffsetAPI_MakePipe在拉伸的過程是是保持原有的拉伸面的法向不變，這個特征滿足AutoCAD中拉伸功能的特征！

還有一個BRepOffsetAPI_DraftAngle（根據錐角使模型産生形變）的示例：

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.*M_PI/180, gp_Pln(gp::XOY()));
	}
	TopoDS_Shape resultShape = adraft.Shape();
           

       我接下來還要做的一件事就是将它們進行封裝，封裝成業務層的拉伸功能，下周又是攻堅的一站

，不過這周是真的得好好休息了。。

       在執行拉伸功能的時候檢測待拉伸的模型是否合法，拉伸後的模型是否合法可使用BRepAlgoAPI_Check，這個類可以檢測自幹涉（self-interference），也就是自相交（self-intersection）檢測。

       有了這些類，那麼封裝拉伸功能基本上可以完成的了！