什么是 HOOPS Exchange？
是一組軟件庫(kù)，可以幫助開(kāi)發(fā)人員在開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序時(shí)讀取和寫(xiě)入主流的 2D 和 3D 格式。HOOPS Exchange 支持 在主流的3D 文件格式中讀取 CAD 數(shù)據(jù)，并支持將 3D 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 PRC 數(shù)據(jù)格式，這是一種高度可壓縮和開(kāi)放的文件格式，并已通過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO 14739-1:2014) 的認(rèn)證。PRC 也是 Adobe PDF 中用于 3D 的格式之一。HOOPS Exchange 持續(xù)優(yōu)化讀取各種 3D 數(shù)據(jù)的功能，尤其是對(duì)于來(lái)自計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD) 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
HOOPS Exchange 的典型用途
（1）準(zhǔn)確性：參數(shù)信息的保存
具有用于描述主流和非流形模型的完整拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，同時(shí)也可以為頂點(diǎn)和邊保留局部公差。
PRC 文件格式包括由主要機(jī)械 CAD 系統(tǒng)、相關(guān)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)（例如 STEP 和 IGES）定義和使用的所有幾何實(shí)體的聯(lián)合。每個(gè)實(shí)體都以原始建模系統(tǒng)定義的原始參數(shù)形式存儲(chǔ)。因此，PRC 與許多現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)相比具有顯著優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樵谝?PRC 表示 3D 曲線(xiàn)和曲面數(shù)據(jù)時(shí)，不需要損失精度或準(zhǔn)確度。
為以下表面類(lèi)型保留了表面定義：
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混合
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錐體
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圓柱
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擠壓
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曲線(xiàn)
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NURBS
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抵消
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管道
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飛機(jī)
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革命
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統(tǒng)治的
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領(lǐng)域
-
環(huán)面
所有曲線(xiàn)和曲面都可以用精確到用戶(hù)指定公差的 NURBS 曲線(xiàn)和曲面進(jìn)行擬合。
查詢(xún)建模器特定表面
提供了訪(fǎng)問(wèn)功能，以便所有建模器特定的曲線(xiàn)和曲面都可以以其原始參數(shù)形式獲得。此外，可以使用 HOOPS Exchange 中的相應(yīng)功能創(chuàng)建包含建模器特定曲線(xiàn)和曲面定義的 PRC 文件。
轉(zhuǎn)換為一般曲面
提供了將所有建模器特定的曲線(xiàn)和曲面轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)通用形式的功能，即 NURBS。可以為轉(zhuǎn)換過(guò)程指定公差，以生成的曲線(xiàn)或曲面精確到該公差（通常為 0.001 毫米）內(nèi)。
測(cè)量
HOOPS Exchange 提供了基于 UV 參數(shù)化直接測(cè)量建模器特定表面的功能，以返回準(zhǔn)確的 3D 點(diǎn)。
（2）壓縮
以 PRC 格式存儲(chǔ)的文件可以進(jìn)行高度壓縮。由 HOOPS Exchange 編寫(xiě)的壓縮 PRC 文件通常比原始專(zhuān)有 CAD 文件小 100 倍，通常比 U3D（一種仍在 PDF 中使用的傳統(tǒng) 3D 格式）小三倍。
常規(guī)壓縮
常規(guī)壓縮是指直接表示 CAD 數(shù)據(jù)，而不丟失或轉(zhuǎn)換原始 CAD 系統(tǒng)。常規(guī)壓縮包括：
-
曲線(xiàn)和曲面的特定于建模器的表示，通常比廣義 NURBS 表示壓縮得多。保留它們會(huì)導(dǎo)致文件更小且包含更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
-
PRC 格式具有某些狀態(tài)信息的當(dāng)前值的概念。這意味著此狀態(tài)信息不必在文件中重復(fù)。
-
除了標(biāo)題部分之外，PRC 文件的所有部分都使用 Flate 方法單獨(dú)壓縮。
Flate方法基于公共域deflate壓縮，是一種與自適應(yīng)霍夫曼編碼級(jí)聯(lián)的可變長(zhǎng)度Lempel-Ziv自適應(yīng)壓縮方法。這種形式的壓縮被認(rèn)為是“無(wú)損”的。無(wú)論P(yáng)RC文件的實(shí)際內(nèi)容如何，它都會(huì)系統(tǒng)地發(fā)生，即使它還包含壓縮參數(shù)或鑲嵌幾何圖形。
高壓縮
參數(shù)化和細(xì)分幾何都可以以壓縮形式存儲(chǔ)在 PRC 文件中，以相對(duì)于原始形狀達(dá)到指定的物理容差。對(duì)于參數(shù)數(shù)據(jù)，此公差通常為 0.001 毫米，對(duì)于鑲嵌數(shù)據(jù)，此公差通常為 0.01 毫米。
對(duì)于 NURBS 數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)向量、多重性、控制點(diǎn)和權(quán)重都以壓縮格式存儲(chǔ)。NURBS 也可以使用更簡(jiǎn)單的規(guī)范曲面形式（例如平面和圓柱體）來(lái)近似。對(duì)于鑲嵌數(shù)據(jù)三角形網(wǎng)格，頂點(diǎn)坐標(biāo)、法線(xiàn)和紋理都被壓縮。
使用了多種有損技術(shù)，包括可變坐標(biāo)基礎(chǔ)、消除冗余坐標(biāo)以及根據(jù)所需精度以減少的位數(shù)存儲(chǔ)浮點(diǎn)數(shù)。
（3）單位、公差和公差建模
每個(gè) PRC 文件在標(biāo)題中包含一個(gè)全局單位定義。單位以毫米的倍數(shù)指定，1 為一毫米，10 為一厘米，以此類(lèi)推。此外，標(biāo)識(shí)符指示此單位是否與源 CAD 文件相同。
此外，對(duì)于多個(gè)零件的裝配體，每個(gè)產(chǎn)品實(shí)例都可以有自己的單元。但是，為了一致性和易用性，HOOPS Exchange 將所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模型文件的單個(gè)單元。
當(dāng)讀入沒(méi)有單位或單位不可靠的格式時(shí)，HOOPS Exchange 定義為默認(rèn)單位。
公差
有幾種類(lèi)型的公差與 HOOPS Exchange 和 PRC 文件中的數(shù)據(jù)相關(guān)：
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指定如何從參數(shù)化曲線(xiàn)和曲面數(shù)據(jù)生成細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)的公差。
-
指定如何從建模器特定的曲線(xiàn)和曲面創(chuàng)建 NURBS 數(shù)據(jù)的公差。
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一個(gè)容差，指定為中國(guó)出口壓縮的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)之間的最大偏差。在 HOOPS Exchange 中，可以通過(guò) API 訪(fǎng)問(wèn)參數(shù)曲面和曲線(xiàn)數(shù)據(jù)的該值，但不能訪(fǎng)問(wèn)鑲嵌數(shù)據(jù)。
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規(guī)避所有建模系統(tǒng)中存在的數(shù)值不確定性所需的容差值。通常，這將包括零值，例如小于 1e-12，無(wú)窮大，例如大于 1e6 和相等，例如在 1e-3 內(nèi)。這些值在內(nèi)部使用，在 Exchange API 中不可用。
公差值沒(méi)有單位，需要與模型文件和產(chǎn)品出現(xiàn)中指定的單位相結(jié)合才能獲得物理真實(shí)世界的值。
例如，如果 A3DGetSurfaceBaseAsNurbs 的dTolerance參數(shù)指定為 0.001，單位為 1000，則實(shí)際公差為 1mm。
容錯(cuò)建模
一些建模系統(tǒng)支持容差建模的可變?nèi)莶睢＿@是為了考慮到即使頂點(diǎn)坐標(biāo)之間的距離大于該建模系統(tǒng)的全局容差，也需要將一組面、邊或頂點(diǎn)視為連接的情況。
這有助于支持案例，例如將數(shù)據(jù)從具有較寬松容差的建模器轉(zhuǎn)換為具有更嚴(yán)格容差的建模器。
PRC 支持面、邊和頂點(diǎn)的局部公差，當(dāng)它們存在于源 CAD 文件中時(shí)，它們由 HOOPS Exchange 保留。
（4）名稱(chēng)和其他字符串
可以使用雜項(xiàng)屬性機(jī)制將基于字符串的屬性數(shù)據(jù)添加到實(shí)體中。HOOPS Exchange 使用其他屬性來(lái)確保正確保留原始 CAD 文件中指定的所有名稱(chēng)。此外，屬性可用于任何實(shí)體上存儲(chǔ)用戶(hù)數(shù)據(jù)。
字符串的字符編碼為 UTF8 格式。
唯一標(biāo)識(shí)符
某些 CAD 格式支持實(shí)體的持久性和非持久性唯一標(biāo)識(shí)符。
如果標(biāo)識(shí)符在 CAD 文件被修改后仍保持不變，則它保持不變，但如果實(shí)體被破壞，則標(biāo)識(shí)符也會(huì)被刪除。如果一個(gè)標(biāo)識(shí)符可以隨著文件的連續(xù)版本被保存而改變，那么它就是非持久的。
CATIA V5、NX、Pro/Engineer 和 Parasolid XT 支持持久標(biāo)識(shí)符。
二進(jìn)制用戶(hù)數(shù)據(jù)
除了使用雜項(xiàng)屬性機(jī)制存儲(chǔ)用戶(hù)數(shù)據(jù)的能力外，應(yīng)用程序定義的數(shù)據(jù)還可以作為二進(jìn)制流存儲(chǔ)在與程序集、表示項(xiàng)和標(biāo)記數(shù)據(jù)的子類(lèi)型相關(guān)聯(lián)的 PRC 文件中。
用戶(hù)數(shù)據(jù)與該項(xiàng)目的流大小一起存儲(chǔ)為比特流。這允許沒(méi)有該數(shù)據(jù)定義的應(yīng)用程序仍然可以讀取 PRC 文件，甚至存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
為了區(qū)分來(lái)自同一PRC文件中不同應(yīng)用程序的用戶(hù)數(shù)據(jù)，每個(gè)用戶(hù)數(shù)據(jù)塊由創(chuàng)作應(yīng)用程序的唯一標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)。要為您的應(yīng)用程序獲取唯一標(biāo)識(shí)符，請(qǐng)聯(lián)系 Tech Soft 3D。
（5）支持鑲嵌數(shù)據(jù)
支持直接從原始 CAD 文件讀取鑲嵌數(shù)據(jù)，還提供內(nèi)部鑲嵌器，以便所有通用和特定于建模器的曲線(xiàn)和曲面都可以轉(zhuǎn)換為多邊形數(shù)據(jù)。
HOOPS Exchange 將 tessellation 數(shù)據(jù)分為三種類(lèi)型：
-
3D 數(shù)據(jù)，用于表示 3D 表面
-
用于表示 3D 曲線(xiàn)和多段線(xiàn)的線(xiàn)體
-
用于顯示 PMI 和 GD&T 的標(biāo)記數(shù)據(jù)
帶有 GD&T 標(biāo)記的 CAD 模型
對(duì)于表面和相應(yīng)的細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)都可用的格式，可以使用一個(gè)標(biāo)志來(lái)確定是直接從文件中檢索細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)還是從表面幾何圖形中計(jì)算它。
鑲嵌過(guò)程旨在為可視化目的生成少量多邊形。STL 導(dǎo)出過(guò)程使用單獨(dú)的鑲嵌器來(lái)創(chuàng)建結(jié)構(gòu)良好的網(wǎng)格，這樣所有連接邊在重合頂點(diǎn)處相交，并且避免了細(xì)長(zhǎng)三角形。
細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)支持頂點(diǎn)法線(xiàn)和紋理坐標(biāo)。多邊形數(shù)據(jù)可以以結(jié)構(gòu)化形式提供，以便在頂點(diǎn)數(shù)組中識(shí)別每個(gè) B-rep 面和相應(yīng)的面環(huán)，或者可以將整個(gè)身體表示為單個(gè)鑲嵌實(shí)體。可以使用優(yōu)化的三角形形式——即 tristrips 和 trifans。
鑲嵌選項(xiàng)
加載文件時(shí)，鑲嵌參數(shù)可用于控制曲線(xiàn)和曲面的鑲嵌程度。對(duì)于曲線(xiàn)，可以指定線(xiàn)性弦之間的最大角度。
對(duì)于曲面，鑲嵌曲面與真實(shí)曲面的最大距離表示為實(shí)體邊界框的比率。這允許實(shí)體的統(tǒng)一鑲嵌，而與實(shí)體的物理尺寸無(wú)關(guān)。此外，可以指定最大偏差，也可以指定形成三角形的每個(gè)邊之間的最小角度。
（6）配置和視圖
某些 CAD 格式支持模型或裝配結(jié)構(gòu)的多種配置。配置是模型相對(duì)于其定義層次結(jié)構(gòu)的特定安排。例如，零件可能在不同的位置，具有不同的幾何形狀或在不同的配置中完全省略。
一個(gè)示例可能是汽車(chē)模型，其中一種配置位于左側(cè)，而第二種配置位于右側(cè)。配置與視圖是分開(kāi)的。
支持 CATIA V4、I-deas 和 SolidWorks 的配置。在 Pro/Engineer 中，配置稱(chēng)為族表，并且支持初始/通用版本。
見(jiàn)解
在 HOOPS Exchange 中，術(shù)語(yǔ)視圖專(zhuān)門(mén)用于指代 3D 場(chǎng)景的特定表示，包括相機(jī)設(shè)置、實(shí)體可見(jiàn)性、顏色和位置。
例如，視圖可以是“分解視圖”，其中幾何實(shí)體顯示在不同的位置，標(biāo)記標(biāo)簽用于描述與如何組裝模型相關(guān)的說(shuō)明。一系列這樣的視圖可以包括工作指令。
（7）外部鏈接
在 Microsoft Windows 上，HOOPS Exchange 使用顯式外部鏈接機(jī)制將 API 調(diào)用公開(kāi)給主機(jī)應(yīng)用程序。
顯式鏈接要求應(yīng)用程序?qū)ｉT(mén)加載和卸載 HOOPS Exchange DLL 并獲取每個(gè)函數(shù)的地址，以便隨后可以通過(guò)函數(shù)指針調(diào)用它。
提供了一套完整的宏來(lái)管理這個(gè)過(guò)程，并確保調(diào)用 Exchange 函數(shù)的應(yīng)用程序代碼看起來(lái)像使用隱式鏈接的普通代碼。
如果由于某種原因 DLL 不存在，外部鏈接為應(yīng)用程序提供了正常退出的機(jī)會(huì)。同時(shí)還支持二進(jìn)制格式的 DLL ，成功地與不同的二進(jìn)制格式一起使用 - 例如，使用 Visual Studio 2008 構(gòu)建的 DLL 可以成功地與 Visual Studio 2010 一起使用。
關(guān)于HOOPS Exchange
HOOPS Exchange是由公司開(kāi)發(fā)的一個(gè)快速、準(zhǔn)確的CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具包。通過(guò)單一界面即可讀取和寫(xiě)入30多種主流的專(zhuān)用和通用的CAD和3D格式。想了解更多關(guān)于關(guān)于HOOPS Exchange的功能和案例訪(fǎng)問(wèn)，或者直接撥打服務(wù)熱線(xiàn)：023-68661681
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2023 HOOPS Exchange專(zhuān)場(chǎng)峰會(huì) ? 中國(guó)場(chǎng)
7月26日（星期三）上午10：00-11：00
↓ 席位有限，掃碼立即報(bào)名 ↓
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