feat(v4.0): assembly interference checking — GJK + AABB broad-phase

2026-07-25 02:25:55 +00:00
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+#pragma once
+/**
+ * @file interference_check.h
+ * @brief 装配体干涉检查
+ *
+ * 对装配体进行碰撞/干涉检测，利用 GJK/EPA 算法和 BVH 加速。
+ * 支持全装配批量检测和零件对检测。
+ *
+ * @ingroup brep
+ */
+
+#include "vde/brep/assembly.h"
+#include "vde/collision/gjk.h"
+#include "vde/spatial/bvh.h"
+#include <vector>
+#include <string>
+
+namespace vde::brep {
+
+/**
+ * @brief 单对零件干涉详情
+ */
+struct InterferencePair {
+    std::string part_a;          ///< 零件 A 名称
+    std::string part_b;          ///< 零件 B 名称
+    bool interfering = false;    ///< 是否干涉
+    double penetration = 0.0;    ///< 穿透深度（EPA 估算，干涉时 > 0）
+    double overlap_volume = 0.0; ///< 干涉体积估算（AABB 近似）
+};
+
+/**
+ * @brief 干涉检查完整结果
+ */
+struct InterferenceResult {
+    bool has_interference = false;             ///< 是否存在干涉
+    int total_pairs_checked = 0;               ///< 检查的零件对数
+    int interfering_pairs = 0;                 ///< 干涉零件对数
+    std::vector<InterferencePair> pairs;       ///< 所有检查的零件对详情
+    std::vector<InterferencePair> conflicts;   ///< 仅干涉的零件对（便捷访问）
+
+    /// 获取干涉摘要
+    [[nodiscard]] std::string summary() const;
+};
+
+// ═══════════════════════════════════════════════════════════
+//  API
+// ═══════════════════════════════════════════════════════════
+
+/**
+ * @brief 全装配体干涉检查
+ *
+ * 遍历装配体树中所有零件对，检测干涉。
+ * 使用 AABB 预检跳过远距离对，再用 GJK/EPA 精确检测。
+ *
+ * @param assembly 目标装配体
+ * @param coarse_only 仅做 AABB 粗检测（更快但可能有误报），默认 false
+ * @return 干涉检查结果
+ *
+ * @code{.cpp}
+ * Assembly assy("robot");
+ * // ... 添加零件 ...
+ * auto result = check_interference(assy);
+ * if (result.has_interference) {
+ *     for (auto& c : result.conflicts) {
+ *         std::cout << c.part_a << " ↔ " << c.part_b
+ *                   << " pen=" << c.penetration << "\n";
+ *     }
+ * }
+ * @endcode
+ */
+[[nodiscard]] InterferenceResult check_interference(
+    const Assembly& assembly, bool coarse_only = false);
+
+/**
+ * @brief 两零件干涉检测
+ *
+ * 检测两个 B-Rep 模型在世界空间中的干涉。
+ *
+ * @param model_a 零件 A 的 B-Rep 模型
+ * @param model_b 零件 B 的 B-Rep 模型
+ * @param transform_a 零件 A 的世界变换
+ * @param transform_b 零件 B 的世界变换
+ * @return 干涉对信息
+ */
+[[nodiscard]] InterferencePair check_pair(
+    const BrepModel& model_a, const BrepModel& model_b,
+    const core::Transform3D& transform_a,
+    const core::Transform3D& transform_b);
+
+/**
+ * @brief 计算两模型的穿透深度（EPA）
+ *
+ * 仅在两模型已确认干涉时调用。
+ *
+ * @param model_a 零件 A
+ * @param model_b 零件 B
+ * @param transform_a A 的世界变换
+ * @param transform_b B 的世界变换
+ * @return 穿透深度（≥0），不相交时为 0
+ */
+[[nodiscard]] double penetration_depth(
+    const BrepModel& model_a, const BrepModel& model_b,
+    const core::Transform3D& transform_a,
+    const core::Transform3D& transform_b);
+
+} // namespace vde::brep