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3D模型格式轉(zhuǎn)換引擎HOOPS Exchange如何獲取模型幾何數(shù)據(jù)？

原創(chuàng)|行業(yè)資訊|編輯：吳秋紅|2024-01-15 10:22:38.593|閱讀 70 次

概述：前面講解過模型在內(nèi)存中的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在回顧一下，當模型導(dǎo)入成功后，整個模型數(shù)據(jù)會以原生結(jié)構(gòu)的 PRC 組裝樹形式存放到內(nèi)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(shù)據(jù)。

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一、概述
前面講解過模型在內(nèi)存中的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在回顧一下，當模型導(dǎo)入成功后，整個模型數(shù)據(jù)會以原生結(jié)構(gòu)的 PRC 組裝樹形式存放到內(nèi)存中。（）
PRC結(jié)構(gòu)的主要類型包含四種，分別是模型文件(Model file)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)節(jié)點(Product Occurrence)、零件定義(Part definitions)和表示項(Representation items)，其具體結(jié)構(gòu)圖如下：

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

二、遍歷模型

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

三、細分曲面數(shù)據(jù)（Tessellation）

  細分曲面數(shù)據(jù)可以理解成我們?nèi)庋鬯姷木W(wǎng)格數(shù)據(jù)。我們可以獲取到表示項中默認的細分曲面數(shù)據(jù)，但對于許多應(yīng)用程序，獲得默認曲面細分是不夠的，因此可以設(shè)置細分曲面數(shù)據(jù)中的參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)重新生成符合要求的細分曲面數(shù)據(jù)。
  A3DRWParamsTessellationData可以影響細分曲面數(shù)據(jù)的生成，其參數(shù)如下：

TessellationLevelOfDetail - 由其它A3DRWParamsTessellationData預(yù)設(shè)值組成的高級設(shè)置。如果選擇UserDefined，我們可以自定義自己的一組值。
AccurateTessellation - 將此值設(shè)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(wǎng)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(xù)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(shù)點保留為紋理點。
AccurateSurfaceCurvatures. 曲面細分傾向于沿曲率創(chuàng)建更適合的三角形。

TessellationLevelOfDetail 和AccurateTessellation 設(shè)置的效果如下：

AccurateTessellationWithGrid 的設(shè)置效果如下：

標準精確細分

通過插入網(wǎng)格對齊點進行精確細分

AccurateTessellationWithGridMaximumStitchLength、AccurateSurfaceCurvatures設(shè)置效果如下：

四、B-rep 數(shù)據(jù)（B-rep Data）
B-rep 數(shù)據(jù)是用數(shù)學(xué)來描述模型的數(shù)據(jù)，它是幾何造型中最成熟、無二義的表示數(shù)據(jù)。
以下實體包含表示 B-rep 數(shù)據(jù)的幾何數(shù)據(jù)：

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(shù)據(jù)：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(jié)構(gòu)圖：

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