cura-engine學習（1）

　　cura-engine為開源3D打印軟件cura的核心引擎代碼，詳細介紹參看github主頁。現在學習的是一個簡單版的https://github.com/repetier/CuraEngine，最新版https://github.com/Ultimaker/CuraEngine添加了很多功能，尤其通信部分有點難懂。本系列文章主要是為了保存本人閱讀記憶，一面吃過就忘，所以完全按照閱讀順序編寫，故稍有凌亂。下面直接進入學習。

　　首先看fffProcessor.h中的讀取STL文件部分：

函數ProsessFile：功能：STL文件讀取prepareModel、生成切片數據processSliceData、生成Gcode writeGcode。（log函數現在濾去，單獨研究）

函數prepareModel：功能：STL文件讀取、優化STL文件、生成LayerParts。涉及到的類：class SimpleModel、class SimpleVolume、class OptimizedModel、cura class Slicer、cura class SupportStorage。

文件讀取的實現：

 

 if (files.size() == 1 && files[0][0] == '$')
        {
            const char *input_filename = files[0].c_str();
            model = new SimpleModel();
            for(unsigned int n=0; input_filename[n]; n++)
            {
                model->volumes.push_back(SimpleVolume());
                SimpleVolume* volume = &model->volumes[model->volumes.size()-1];
                guiSocket.sendNr(GUI_CMD_REQUEST_MESH);

                int32_t vertexCount = guiSocket.recvNr();
                int pNr = 0;
                cura::log("Reading mesh from socket with %i vertexes\n", vertexCount);
                Point3 v[3];
                while(vertexCount)
                {
                    float f[3];
                    guiSocket.recvAll(f, 3 * sizeof(float));
                    FPoint3 fp(f[0], f[1], f[2]);
                    v[pNr++] = config.matrix.apply(fp);
                    if (pNr == 3)
                    {
                        volume->addFace(v[0], v[1], v[2]);
                        pNr = 0;
                    }
                    vertexCount--;
                }
            }
        }else{
            model = new SimpleModel();
            for(unsigned int i=0;i < files.size(); i++) {
                if(files[i] == "-")
                    model->volumes.push_back(SimpleVolume());
                else {
                    cura::log("Loading %s from disk...\n", files[i].c_str());
                    SimpleModel *test = loadModelFromFile(model,files[i].c_str(), config.matrix);
                    if(test == nullptr) { // error while reading occurred
                        cura::logError("Failed to load model: %s\n", files[i].c_str());
                        return false;
                    }
                }
            }
        }

 

　　此處讀入文件來源有兩種，一是通過guiSocket從通信中接收的數據，二是從硬盤中讀取STL文件，通信部分暫且不提，先學習后者。這就到了loadModelFromFile函數，此函數名字就已透露其作用-讀文件。代碼在文件modelFile.cpp中，如下：

SimpleModel* loadModelFromFile(SimpleModel *m,const char* filename, FMatrix3x3& matrix)
{
    const char* ext = strrchr(filename, '.');
    if (ext && stringcasecompare(ext, ".stl") == 0)
    {
        return loadModelSTL(m,filename, matrix);
    }
    if (filename[0] == '#' && binaryMeshBlob != nullptr)
    {
        while(*filename == '#')
        {
            filename++;

            m->volumes.push_back(SimpleVolume());
            SimpleVolume* vol = &m->volumes[m->volumes.size()-1];
            int32_t n, pNr = 0;
            if (fread(&n, 1, sizeof(int32_t), binaryMeshBlob) < 1)
                return nullptr;
            cura::log("Reading mesh from binary blob with %i vertexes\n", n);
            Point3 v[3];
            while(n)
            {
                float f[3];
                if (fread(f, 3, sizeof(float), binaryMeshBlob) < 1)
                    return nullptr;
                FPoint3 fp(f[0], f[1], f[2]);
                v[pNr++] = matrix.apply(fp);
                if (pNr == 3)
                {
                    vol->addFace(v[0], v[1], v[2]);
                    pNr = 0;
                }
                n--;
            }
        }
        return m;
    }
    return nullptr;
}

　　此處可以看出分兩種情況，一是讀取.stl后綴的STL文件，二是讀取blob（binary large object）二進制大對象，blob同樣來源與硬盤數據文件，至於到底是神馬，還不知道。

 m->volumes.push_back(SimpleVolume());
            SimpleVolume* vol = &m->volumes[m->volumes.size()-1];

　　代碼作者超級喜歡這種先推入一個初始的幾何體，然后在通過引用取出到vol，再賦值，貌似我一般都是相反的順序，不知這種有何優勢。下面還是看一看函數LoadModelSTL（）吧，就在正上方。

SimpleModel* loadModelSTL(SimpleModel *m,const char* filename, FMatrix3x3& matrix)
{
    FILE* f = fopen(filename, "r");
    char buffer[6];
    if (f == nullptr)
        return nullptr;

    if (fread(buffer, 5, 1, f) != 1)
    {
        fclose(f);
        return nullptr;
    }
    fclose(f);

    buffer[5] = '\0';
    if (stringcasecompare(buffer, "solid") == 0)
    {
        SimpleModel* asciiModel = loadModelSTL_ascii(m, filename, matrix);
        if (!asciiModel)
            return nullptr;

        // This logic is used to handle the case where the file starts with
        // "solid" but is a binary file.
        if (m->volumes[m->volumes.size()-1].faces.size() < 1)
        {
            m->volumes.erase(m->volumes.end() - 1);
            return loadModelSTL_binary(m, filename, matrix);
        }
        return asciiModel;
    }
    return loadModelSTL_binary(m, filename, matrix);
}

　　此函數同樣分兩種情況（看來碼農都喜歡二分）。很簡單，讀入開頭5個字母，如果是solid，則按Ascii讀入，否則按照二進制讀入。然而作者心思謹慎，開頭是solid時也有二進制情況，所以檢查一下讀入最后一個幾何體如果一個面都沒有，那就錯了唄，滾回用二進制重新讀。

　　函數loadModelSTL_ascii(SimpleModel *m,const char* filename, FMatrix3x3& matrix)

　　　和loadModelSTL_binary(SimpleModel *m,const char* filename, FMatrix3x3& matrix)是我們這部分的最后一站，代碼不是很難，但有個小小的問題，matrix到底是干什么用的。這個matrix來自最初的函數loadModelFromFile(model,files[i].c_str(), config.matrix);config據我目前所知是整個系統一些參數設置的一個匯總類class ConfigSettings。這里面保存了大量的參數設置。這個matrix是的用途就是每個讀入的坐標與其相乘，結果再存入model->volume.faces，就是將幾何體坐標根據需要做了個變換，至於變換的作用，現在還不清楚。

　　至此，文件讀入功能結束，文中還有一些問題沒有解決，主要有log相關函數，socket相關函數和config相關，這些都是貫穿整個程序的，以后詳細學習。

　　哦也。