OpenCASCADE：拓扑 API之缝纫

### BRepOffsetAPI 使用教程及文档 #### 了解 BRepOffsetAPI 的基本概念 BRepOffsetAPI 是 OpenCASCADE Technology (OCCT) 库中的一个重要模块，用于处理几何形状的偏置操作。该 API 提供了一系列功能来创建和修改三维模型的拓扑结构[^1]。 #### 创建平移实体 通过 `BRepOffsetAPI_MakePipe` 类可以实现沿路径扫掠截面的功能。此工具允许定义一条脊线以及一系列横截面轮廓，并据此构建管道状物体[^2]。 ```cpp TopoDS_Shape MakePipe(const TopoDS_Shape& Spine, const TopoDS_Wire& Profile) { BRepOffsetAPI_MakePipe aMakePipe(Spine, Profile); if (!aMakePipe.IsDone()) { throw Standard_Failure("Failed to create pipe."); } return aMakePipe.Shape(); } ``` #### 偏置曲面 对于给定的一个封闭边界曲线或者平面多边形区域，利用 `BRepOffsetAPI_MakeOffsetShape` 可以得到其内部或外部指定距离处的新表面[^3]。 ```cpp Handle(Geom_Surface) OffsetSurface(Handle(Geom_Surface)& S, const gp_Vec& Direction, double Distance) { BRepBuilderAPI_GTransform Transform; Transform.Perform(gp_Trsf().SetTranslation(Direction), true); BRepOffsetAPI_MakeOffsetShape Maker(Transform.Transformation(), Distance, Precision::Confusion()); if(!Maker.IsDone()){ throw Standard_Failure("Failed to make offset shape"); } return BRep_Tool::Surface(Maker.ModifiedFace(TopoDS::Face(Maker.FirstShape()))); } ``` #### 处理自相交情况 当执行某些类型的布尔运算时可能会遇到自相交的问题，在这种情况下可采用 `BRepOffsetAPI_ThruSections` 来解决复杂形态下的连接问题[^4]。 ```cpp void HandleSelfIntersections() { // Create sections... TColgp_Array1OfPnt Points(1, 4); Points.SetValue(1, gp_Pnt(-50., -50., 0.)); Points.SetValue(2, gp_Pnt(+50., -50., 0.)); Points.SetValue(3, gp_Pnt(+70., +80., 0.)); Points.SetValue(4, gp_Pnt(-90., +80., 0.)); BRepBuilderAPI_MakePolygon Polygon(Points); TopoDS_Edge Edge = BRepLib_MakeEdge(Polygon.Wire()); BRepOffsetAPI_ThruSections ThruSect(true); // Allow self-intersection ThruSect.AddWire(BRepTools::OuterWire(Polygon.Face())); ThruSect.Build(); if (!ThruSect.IsDone()) throw Standard_Failure("Failed handling self intersections"); TopoDS_Solid Solid = BRepBuilderAPI_Sewing().PerformByJoining(ThruSect.Generated()).Solid(); } ```