HOOPS Exchange基礎知識

首先，讓我們簡單回顧一下。HOOPS Exchange是一款具有C++接口的數據訪問SDK，支持導入30多種CAD文件格式，包括B-Rep（邊界表示）和細分（三角測量）數據。Tech Soft 3D對這些CAD格式進行逆向工程，使用戶無需依賴任何CAD系統即可訪問這些數據。我們將此數據導入到一個數據模型、PRC或產品表示緊湊中。PRC數據模型包含模型樹、B-Rep、網格、可視化、PMI和視圖。您只需將您的應用程序與PRC數據集成即可從所有這些格式導入數據。

CAD產品結構和模型幾何形狀

當CAD模型導入時，它由分層數據結構表示。頂部是模型文件，其下是產品出現的層次結構。產品發生本質上是一個裝配節點。由于它是分層的，因此您可以擁有引用其他實例并表示復雜裝配的產品實例。

產品出現下方是零件定義。這通常代表CAD文件中的單個零件。該部分也由我們稱為表示項的東西表示。一個零件可能有多個表示項。我們感興趣的主要表示項目是BRepModel和PolyBrepModel。這兩者都可以引用細分數據。

并非所有模型都有曲面細分；如果模型不存在，則可以利用HOOPS Exchange tessellators（工具包的一部分）從Brep模型生成該模型。這些細分數據是Polygonica橋的基礎。

Polygonica的基礎知識

Polygonica是一個以SDK形式提供的網格建模工具包。大多數使用Polygonica的人都在開發CAD、CAE或CAM應用程序，特別是在增材制造領域。Polygonica的功能包括但不限于：

治療模型：封閉開放的實體。修復非流形幾何體、方向錯誤的面、精度問題、自相交幾何體和折疊。

添加劑制備：生成打印支撐物和晶格。補償變形。

重新網格化：通過收縮包裹、重新網格化、去噪或平滑來調整現有幾何體以用于后續處理。

2D操作： Polygonica為各種分析和構建提供2D剖面，包括網格切片和中軸應用。2D布爾引擎與3D布爾引擎一樣復雜且可靠。

點云：通常用于掃描任務，點云功能包括配準、三角測量、采樣和使用法線。

分析：提供多種幾何分析技術，例如網格比較、間隙和厚度分析、特征檢測和表面檢測。

布爾運算： Polygonica使用與MachineWorks大部分相同的底層代碼，因此它的優勢之一是對開放和封閉實體進行高質量布爾運算也就不足為奇了。

網格創建和更改：它適合進行細微修改，例如壓印和壓花或偏移表面。作為處理刀具路徑的一部分，還可以掃描實體和輪廓。

Polygonica內部表示

PTSolid：這是Polygonica的3D模型的主要表示形式，由平面多邊形數據組成。

PTWorldEntity：Polygonica中的場景或集合由世界實體表示。每個PTWorldEntity指定一個帶有位置和方向的PTSolid，以及必要時的附加元數據。為了支持實例化數據集，相同的PTSolid可以映射到多個世界實體。例如，如果裝配體具有多個相同的螺栓，則每個螺栓都將具有引用相同螺栓模型PTSolid的單獨PTWorldEntity。

PTFace：構成PTSolid的多邊形面。可以查詢和操作相應的邊和頂點。

PTAppSurface：連接到原始CAD對象的表面

PTEntityList：Polygonica對象的集合。通常用于定義面部區域以進行進一步操作。

Polygonica PTWorldEntity對象沒有層次結構信息。與具有遞歸結構的HOOPS Exchange不同，不可能使一個PTWorldEntity成為另一個PTWorldEntity的子級。幸運的是，這就是和Polygonica Bridge發揮作用的地方。

這座橋有什么用？

Polygonica只能加載幾種文件類型；它自己的PGS格式、STL和（通過請求提供的示例代碼）AMF。然而，提供了更多的訪問權限。如前所述，HOOPS還支持比Polygonica更豐富的數據模型，例如復雜的裝配層次結構。該橋在CAD數據結構和Polygonica數據結構之間創建映射。這允許開發人員導入許多不同的CAD格式，同時保持Exchange讀取的屬性和B-Rep數據與Polygonica中保存的細分數據之間的對應關系。

HOOPS Polygonica橋的結構

Exchange Bridge是一個名為“ExchangePolygonicaBridge.h”的C++頭文件。通過在代碼中包含此頭文件來將其合并到應用程序中。Polygonica庫應在應用程序中鏈接，而庫將被加載在運行時。

Exchange Bridge充當應用程序邏輯與Polygonica和HOOPS Exchange之間的通信接口。HOOPS Exchange將CAD文件中的數據引入應用程序。然后，數據通過橋并最終到達Polygonica，在那里可以從應用程序邏輯訪問數據。

橋梁測繪

加載HOOPS模型文件后，從標頭調用A3DModelCreatePGWorld函數會在pgOpts參數中填充一組返回值。它還將生成的PTSolid和PTWorldEntity對象添加到世界中。

中的A3DAsmPartDefinition對象映射到Polygonica中的PTSolids。A3DAsmProductOccurence項用于在3D空間中定位對象，映射到相應的PTWorldEntity。如果存在相同部件的實例，則每個實例將是共享單個PTSolid的單獨PTWorldEntity。

有關這些實體和實體的信息通過選項的m_entities字段進行傳達，該字段是一個映射。可以通過兩種方式提取CAD模型中的曲面：通過每個實體的實體組映射，其中每個組代表一個CAD曲面，或者使用Polygonica中單個多邊形（PTFace對象）上設置的PTAppSurface屬性。

裝配路徑針對每個PTWorldEntity進行映射，將其連接到從樹頂部到與該特定PTWorldEntity對應的葉節點的對象鏈（A3DAsmPartDefinition和A3DAsmProductOccurrence）。材質顏色會轉換為Polygonica材質（渲染樣式），從而生成用于此轉換的貼圖。

總體而言，此映射過程允許、Polygonica和應用程序之間進行有效通信，從而能夠有效處理3D CAD模型及其數據。

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