世俱杯 2025

3D CAD数据在制造、工程和设计等各个领域都扮演着重要的角色。为了促进不同软件应用程序之间的协作和互操作性，它通常以不同的格式进行交换。是一个强大的软件开发工具包，提供了处理和将3D CAD数据从一种格式转换为另一种格式的解决方案。

允许开发团队轻松构建，通过单一接口将CAD数据转换为30多种文件格式的应用程序，支持的格式包括Catia、SolidWorks、CREO、AutoDesk inventor、STEP、SIEMENS NX等，还支持访问广泛的数据，包括以其原生形式的B-REP、视觉、语义PMI、可视化视图和构造几何等等。这些都不用依赖任何CAD系统，可以让您的用户随时随地访问它们的数据。

今天本文将详细介绍的是：工具HOOPS Exchange是如何获取模型的几何数据的。

1、概述

前面讲解过模型在内存中的结构，现在回顾一下，当模型导入成功后，整个模型数据会以原生结构的 PRC 组装树形式存放到内存中。

PRC结构的主要类型包含四种，分别是模型文件(Model file)、产品结构节点(Product Occurrence)、零件定义(Part definitions)和表示项(Representation items)，其具体结构图如下：

下面我们根据这个脉络，从文件的指针入手，简单说一下如何获取到模型的几何数据。

2、遍历模型

2.1 模型入口

我们在导入模型后，会获取到导入模型的文件指针（A3DAsmModelFile* m_psModelFile），它是我们遍历模型所有数据的入口。

2.2 解析产品结构节点(Product Occurrence)

接下来我们根据文件指针m_psModelFile查找其对应的A3DAsmModelFileData数据，在A3DAsmModelFileData数据中可以获取到“产品结构节点(Product Occurrence)”的数量和子节点集合。

之后判断子节点的类型，如果子节点也是“产品结构节点”类型，则进行递归，查找子节点下面的子节点，这样不断递归，就可以将模型中所有的“产品结构节点”找出。

如果子节点的类型是“零件定义(Part definitions)”类型，则就进行下面的解析“零件定义(Part definitions)”节点的操作。

2.3 解析零件定义(Part definitions)

在获取到“零件定义(Part definitions)”节点后，我们可以获取到“零件定义(Part definitions)”节点对应的“零件定义数据”，通过“零件定义数据”就可以获取到该节点对应的“表示项(Representation items)”的数量和集合。

这一级节点的解析比较简单，没有递归。

2.4 解析表示项(Representation items)

在获取到“表示项(Representation items)”节点后，我们就可以获取该节点封装的细分数据和B-rep数据。

其中细分数据一定会有，即便源模型中没有，HOOPS Exchange也会生成；B-rep数据可能会有，因为有的源模型格式并不支持B-rep数据。

下面分别介绍这两种数据。

3、细分曲面数据（Tessellation）

细分曲面数据可以理解成我们肉眼所见的网格数据。我们可以获取到表示项中默认的细分曲面数据，但对于许多应用程序，获得默认曲面细分是不够的，因此可以设置细分曲面数据中的参数，根据这些参数重新生成符合要求的细分曲面数据。

A3DRWParamsTessellationData可以影响细分曲面数据的生成，其参数如下：

• TessellationLevelOfDetail -由其它A3DRWParamsTessellationData预设值组成的高级设置。如果选择UserDefined，我们可以自定义自己的一组值。
• AccurateTessellation -将此值设置为true将生成更适合分析的细分。可用于所有细分级别。
• AccurateTessellationWithGrid -一种精确的曲面细分模式，其中在网格布局中插入点。
• ChordHeightRatio -指定边界框的对角线长度与弦高的比率。
• AngleToleranceDeg -指定边的两个连续段之间的角度。
• MaxChordHeight（和UseHeightInsteadOfRatio）-指定曲面和生成的细分之间的最大距离。
• KeepUV -将参数点保留为纹理点。
• AccurateSurfaceCurvatures.曲面细分倾向于沿曲率创建更适合的三角形。

TessellationLevelOfDetail和AccurateTessellation设置的效果如下：

AccurateTessellationWithGrid的设置效果如下：

标准精确细分

通过插入网格对齐点进行精确细分

AccurateTessellationWithGridMaximumStitchLength、AccurateSurfaceCurvatures设置效果如下：

B-rep数据（B-rep Data）

B-rep数据是用数学来描述模型的数据，它是几何造型中最成熟、无二义的表示数据。

以下实体包含表示B-rep数据的几何数据：

• Face：一个曲面和一组Loop。
• Shell：Face实体的集合。
• Connex：Shell实体的集合。
• Topology B-rep数据：拓扑边界表示法，由边界框和对多个Connex实体的引用组成。

以下为 B-rep的拓扑结构图：

               

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