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3D模型格式轉換引擎HOOPS Exchange如何獲取模型幾何數據？

原創|行業資訊|編輯：吳秋紅|2024-01-15 10:22:38.593|閱讀 76 次

概述：前面講解過模型在內存中的結構，現在回顧一下，當模型導入成功后，整個模型數據會以原生結構的 PRC 組裝樹形式存放到內存中。下面從文件的指針入手，簡單說一下如何獲取到模型的幾何數據。

一、概述
前面講解過模型在內存中的結構，現在回顧一下，當模型導入成功后，整個模型數據會以原生結構的 PRC 組裝樹形式存放到內存中。（）
PRC結構的主要類型包含四種，分別是模型文件(Model file)、產品結構節點(Product Occurrence)、零件定義(Part definitions)和表示項(Representation items)，其具體結構圖如下：

下面我們根據這個脈絡，從文件的指針入手，簡單說一下如何獲取到模型的幾何數據。

二、遍歷模型

1、模型入口
我們在導入模型后，會獲取到導入模型的文件指針（A3DAsmModelFile* m_psModelFile），它是我們遍歷模型所有數據的入口。
2、解析產品結構節點(Product Occurrence)
接下來我們根據文件指針m_psModelFile查找其對應的A3DAsmModelFileData數據，在A3DAsmModelFileData數據中可以獲取到“產品結構節點(Product Occurrence)”的數量和子節點集合。
  之后判斷子節點的類型，如果子節點也是“產品結構節點”類型，則進行遞歸，查找子節點下面的子節點，這樣不斷遞歸，就可以將模型中所有的“產品結構節點”找出。
如果子節點的類型是“零件定義(Part definitions)”類型，則就進行下面的解析“零件定義(Part definitions)”節點的操作。
3、解析零件定義(Part definitions)
  在獲取到“零件定義(Part definitions)”節點后，我們可以獲取到“零件定義(Part definitions)”節點對應的“零件定義數據”，通過“零件定義數據”就可以獲取到該節點對應的“表示項(Representation items)”的數量和集合。
這一級節點的解析比較簡單，沒有遞歸。
4、解析表示項(Representation items)
在獲取到“表示項(Representation items)”節點后，我們就可以獲取該節點封裝的細分數據和 B-rep數據。
其中細分數據一定會有，即便源模型中沒有，HOOPS Exchange也會生成；B-rep數據可能會有，因為有的源模型格式并不支持B-rep數據。
下面分別介紹這兩種數據。

三、細分曲面數據（Tessellation）

  細分曲面數據可以理解成我們肉眼所見的網格數據。我們可以獲取到表示項中默認的細分曲面數據，但對于許多應用程序，獲得默認曲面細分是不夠的，因此可以設置細分曲面數據中的參數，根據這些參數重新生成符合要求的細分曲面數據。
A3DRWParamsTessellationData可以影響細分曲面數據的生成，其參數如下：

TessellationLevelOfDetail - 由其它A3DRWParamsTessellationData預設值組成的高級設置。如果選擇UserDefined，我們可以自定義自己的一組值。
AccurateTessellation - 將此值設置為true將生成更適合分析的細分。可用于所有細分級別。
AccurateTessellationWithGrid - 一種精確的曲面細分模式，其中在網格布局中插入點。
ChordHeightRatio - 指定邊界框的對角線長度與弦高的比率。
AngleToleranceDeg - 指定邊的兩個連續段之間的角度。
MaxChordHeight（和UseHeightInsteadOfRatio） - 指定曲面和生成的細分之間的最大距離。
KeepUV - 將參數點保留為紋理點。
AccurateSurfaceCurvatures. 曲面細分傾向于沿曲率創建更適合的三角形。

TessellationLevelOfDetail 和AccurateTessellation 設置的效果如下：

AccurateTessellationWithGrid 的設置效果如下：

標準精確細分

通過插入網格對齊點進行精確細分

AccurateTessellationWithGridMaximumStitchLength、AccurateSurfaceCurvatures設置效果如下：

四、B-rep 數據（B-rep Data）
B-rep 數據是用數學來描述模型的數據，它是幾何造型中最成熟、無二義的表示數據。
以下實體包含表示 B-rep 數據的幾何數據：

Face：一個曲面和一組Loop。
Shell：Face實體的集合。
Connex：Shell實體的集合。
Topology B-rep 數據：拓撲邊界表示法，由邊界框和對多個Connex實體的引用組成。

以下為HOOPS Exchange B-rep 的拓撲結構圖：

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