3D模型如何在.dwg中存储第二部分

使用布尔运算创建3D模型

在上一篇文章中，我讨论了CAD文件中存储3D模型的方式与设计师构建模型的方式之间的差异。设计师无需用数学公式来描述他们正在设计的模型的形状。相反，应用程序的用户界面会根据CAD开发人员创建的算法，透明地调用建模器的功能。

Open Design Alliance API（“应用程序编程接口”的简称）中负责3D建模的接口之一是OdDb3dSolid接口。该接口提供的建模方法可分为两组。一组涉及对实体进行操作：创建实体并对其进行布尔运算。另一组包括基于拓扑元素修改实体。

布尔运算

对实体使用布尔运算是一种强大的工具，因为它直观、易懂，并且适用于许多建模任务。同时，ODA平台API的相应部分最为简洁，只有一个方法：

OdResult OdDb3dSolid::booleanOper(OdDb::BoolOperType operation, OdDb3dSolid* solid);

第一个参数定义了操作类型：联合、相交或相减。

namespace OdDb
{
  enum BoolOperType
  {
    kBoolUnite     = 0,
    kBoolIntersect = 1,
    kBoolSubtract  = 2
  };
}

如果布尔运算的参数问题得到某种程度的解决，那么布尔运算树就足以描述整个实体形状。这一原理是建模中一个重要部分的基础，称为构造实体几何（简称“CSG”）。这种方法的本质是，构造图的叶子是基本实体，例如平行六面体、圆柱体和球体。

定义基本实体

ODA API 提供了一套全面的方法来创建基本实体，例如：

void createBox( double xLen, double yLen, double zLen );
void createFrustum( double height, double xRadius, double yRadius, double topXRadius );
void createSphere( double radius );
void createWedge( double xLen, double yLen, double zLen );
void createTorus( double majorRadius, double minorRadius );

所有基本体都在全局坐标系中创建。平行移动、绕轴旋转和缩放用于在空间中定位物体。操作参数以3x3方形旋转矩阵的形式呈现。通过额外的列和行存储偏移向量和沿坐标轴的缩放系数，这有效地扩展为4x4矩阵。

locMatr = OdGeMatrix3d::rotation( OdaPI2, OdGeVector3d::kXAxis ) * OdGeMatrix3d::translation( OdGeVector3d::kXAxis * 100.0 );
///...
pSolid->transformBy(locMatr);

广义上讲，CSG方法有时被认为是使用布尔运算对一类比基本体更广泛的物体进行实体建模。

扫掠体

通常，扫掠体包含在操作数的列表中。扫掠体由两条曲线构成：扫掠轮廓和扫掠路径。在扫掠路径方面，直线和圆弧，以及与它们对应的拉伸体和旋转体尤为重要。ODA API提供了以下函数来创建扫掠体：

OdResult extrude(const OdDbRegion* region,  double height,  double taper,  bool isSolid = true);
OdResult revolve(const OdDbRegion*   pRegion,  const OdGePoint3d&  axisPoint, const OdGeVector3d& axisDir,  double angleOfRevolution);
OdResult extrudeAlongPath(const OdDbRegion* region, const OdDbCurve*  path, double   taperAngle = 0.0, bool isSolid = true);

我想提请您注意API的一个有趣特性：它有一个锥形参数，负责沿拉伸路径对扫掠轮廓进行平滑缩放。