BRep Shapes Based on Tessellated Geometry-卡核

BRep Shapes Based on Tessellated Geometry

Key Words. BRep Shape, Tessellated Geometry, Mesh, STL

1. Introduction

OCCT的TopoDS允许定义只包含显示数据的BRep体，如只包含边的显示数据：多段线；面的显示数据：网格，而不包含几何曲线和曲面。只包含显示数据的BRep体有时候很有用，如只需要显示一下而不对其做任何修改。但是OCC7.3.0版本之前是不支持这些显示数据的。这里说的不支持的意思是不支持显示数据的功能，如不能显示只包含显示数据的BRep体等等。

OCC7.3.0版本之后陆续想添加对只包含显示数据的BRep的支持，包括如下功能：

l 计算包围盒；

l 计算网格面积；

l 计算两个BRep之间的距离；

l 计算HLR（隐藏线消除）；

相关的内容在其官网上，网址： https://tracker.dev.opencascade.org/view.php?id=28125

2. Display Mesh

OCC中支持的网格文件只有STL文件，在Draw Test Harness中提供了读取STL文件的命令readstl，命令参数如下图所示：

Figure 1. Draw readstl command

第一个参数shape是读取STL生成的BRep名称；

第二个参数file是STL文件名；

第三个参数triangulation是可选参数，如果输入triangulation，则采用新的方式即直接生成网格；否则采用原来的方式，即将网格的每个三角形生成一个TopoDS_Face；

下面将这些命令写在一个Tcl脚本文件中，把OCC数据data文件夹中的STL文件进行显示，

pload ALL

readstl s [pwd]/data/stl/bearing.stl triangulation

vdisplay s

下面对上述脚本进行解释。

第一行pload ALL是加载OCC所有的脚本命令；

第二行使用readstl命令，且设置成triangulation读取模式；

第三行是在三维视图窗口中显示读取的STL模型；

直接在Draw Test Harness中输入上述命令也可以，反正只有几行。或者把这几行命令保存成一个文件，再使用source命令来加载也可以。下面是在3D Viewer中显示读取的STL模型：

Figure 2. Shaded STL model in 3D Viewer

使用快捷键S/W来切换显示模式，S表示Shaded，是着色渲染模式；W表示Wireframe，是线框显示模式。下图为切换到线框显示模式的效果：

Figure 3. Wireframe STL model in 3D Viewer

从上图可知，采用直接显示网格的方式显示的STL模型在线框模式的时候，效果不是很理想。一般的三维软件对于这种网格的线框模式就是直接显示每个三角形。如下图所示：

Figure 4. Wireframe of the STL model

所以，如果有需要在OCC中显示STL模型的线框，则需要自己再作处理，可以选择一些边加到BRep体中，不一定像上图所示那样显示每一个网格三角形。

3. Source Code

根据原来介绍的通过Draw的命令查找其源实现的方法，找到readstl命令的源码在文件XSDRAWSTLVRML.cxx中，源码如下所示：

//=============================================================================
//function : readstl
//purpose  : Reads stl file
//=============================================================================
static Standard_Integer readstl(Draw_Interpretor& theDI,
                                Standard_Integer theArgc,
                                const char** theArgv)
{
  if (theArgc < 3)
  {
    theDI << \"wrong number of parameters\" << \"\\n\";
    return 1;
  }
  else
  {
    if (theArgc == 4 &&
        strcmp(\"triangulation\", theArgv[3]) == 0)
    {
      // Read STL file to the triangulation.
      Handle(Draw_ProgressIndicator) aProgress = new Draw_ProgressIndicator (theDI, 1);
      Handle(Poly_Triangulation) aTriangulation = RWStl::ReadFile (theArgv[2], aProgress);

      TopoDS_Face aFace;
      BRep_Builder aB;
      aB.MakeFace(aFace);
      aB.UpdateFace(aFace, aTriangulation);
      DBRep::Set(theArgv[1], aFace);
    }
    else
    {
      TopoDS_Shape aShape;
      Standard_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
      StlAPI::Read(aShape, theArgv[2]);
      Standard_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
      DBRep::Set(theArgv[1], aShape);
    }
  }

  return 0;
}