OpenCASCADE中獲取曲面上的曲線（如邊界）的方法和注意點

轉載請注明出處 [e-mail]

　　

　　本人在處理計算幾何一些算法時，由於模型有時是由其他軟件建模，再讀入的，所以經常會遇到獲取曲面上的曲線（如邊界）以及參數域2D曲線和空間3D曲線之間的轉化等問題。今天有人來問我相關的問題，想着還是總結分享一下吧。

 

1. 根據 TopoDS_Face 類型的面，獲取 TopoDS_Edge 類型的邊界。

　　利用 TopExp_Explorer 類，可以探索一個拓撲對象中包含的下級拓撲對象，找到Face中的Wire，再找Wire中的Edge。具體代碼實現如下。

TopoDS_Face aFace,
for (TopExp_Explorer wireExp(aFace, TopAbs_WIRE); wireExp.More(); wireExp.Next()){
    for (TopExp_Explorer edgeExp(wireExp.Current(), TopAbs_EDGE); edgeExp.More(); edgeExp.Next()){
        TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(edgeExp.Current());
        // Next step
    }
}

　　如果你需要的只是 TopoDS_Edge 類型的邊界，那么到此為止。如果同時你還需要這條曲線的參數域2D曲線的信息，那么繼續往下做。

 

2. 根據 TopoDS_Face 類型的面和 TopoDS_Edge 類型的邊界，生成 Handle(Geom2d_BSplineCurve) 類型的曲面參數域上的2D曲線。

　　利用 BRep_Tool::CurveOnSurface 函數獲取 Handle(Geom2d_Curve) 類型的曲面參數域曲線，再利用 Geom2dConvert::CurveToBSplineCurve 函數將其轉換為我們更常用的 Handle(Geom2d_BSplineCurve) 類型。具體代碼實現如下。

　　該步的注意點：如果原來的曲線是某曲線裁剪得到的，那么轉出來的 Handle(Geom2d_Curve) 類型的曲線是完整的曲線，需要利用首尾參數再人為裁剪一次。這可能是OCC的一個bug，后期版本也許會修正。

double aFirst;
double aLast;
// get the 2d curve of the edge on the face
Handle(Geom2d_Curve) aCurve2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(anEdge, aFace, aFirst, aLast);

Handle(Geom2d_BSplineCurve) aPCurve;
// if the curve does not exist
if (aCurve2d == NULL){
    fprintf(stderr, "The curve does not exist.\n");
}
//
else{
    fprintf(stderr, "The curve is an infinite line.\n");
    // trim the curve by the first and last parameter
    Handle(Geom2d_TrimmedCurve) aTrimmedCurve = new Geom2d_TrimmedCurve(aCurve2d, aFirst, aLast);
    
    aPCurve = Geom2dConvert::CurveToBSplineCurve(aTrimmedCurve);
}

 

3. 重新生成3D曲線

　　這里我們利用B樣條曲面和獲取到的參數域上的2DB樣條曲線來生成3D曲線。這么做有什么好處呢？在第一步中獲得的Edge只包含了空間曲線的信息，如果你的程序需要對參數域上的曲線進行操作，那么這一步就能把參數域2D曲線和Edge聯系起來了。具體代碼實現如下。

　　該步的注意點：BRepLib::BuildCurve3d這個函數一定要執行，這樣你的Edge里面才會有3d的曲線。這樣這條曲線才可以被顯示。

Handle(Geom_BSplineSurface) aSurface;
Handle(Geom2d_BSplineCurve) aPCurve;
// use the surface and the 2d parameter curve to create a TopoDS_Edge 
TopoDS_Edge anEdge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aPCurve, aSurface).Edge();
// create 3d edge
// this line is significance, otherwise the edge can not be displayed
BRepLib::BuildCurve3d(anEdge);