feat(v4.0): GD&T geometric tolerancing — ASME Y14.5

- 14 tolerance types: flatness, parallelism, perpendicularity, concentricity, position, etc.
- GDTFeature control frame with symbols, modifiers (MMC/LMC/P), datum refs
- Validation: flatness/parallelism/perpendicularity/concentricity/position
- DXF export for GD&T annotations
- 22 tests: all symbols, modifiers, validation, DXF export

include/vde/brep/gdt.h

@@ -0,0 +1,203 @@
+#pragma once
+/**
+ * @file gdt.h
+ * @brief GD&T 几何公差标注与验证
+ *
+ * 支持 ASME Y14.5 标准几何公差：形状公差、方向公差、位置公差、跳动公差。
+ * 提供公差标注数据结构和公差带计算。
+ *
+ * @ingroup brep
+ */
+
+#include "vde/core/point.h"
+#include "vde/brep/brep.h"
+#include <vector>
+#include <string>
+#include <optional>
+
+namespace vde::brep {
+
+// ═══════════════════════════════════════════════════════════
+//  Tolerance Types (ASME Y14.5)
+// ═══════════════════════════════════════════════════════════
+
+/// GD&T 公差类型
+enum class GDTType {
+    // Form tolerances (形状公差)
+    Flatness,        ///< 平面度
+    Straightness,    ///< 直线度
+    Circularity,     ///< 圆度
+    Cylindricity,    ///< 圆柱度
+
+    // Orientation tolerances (方向公差)
+    Parallelism,     ///< 平行度
+    Perpendicularity,///< 垂直度
+    Angularity,      ///< 倾斜度
+
+    // Location tolerances (位置公差)
+    Position,        ///< 位置度
+    Concentricity,   ///< 同心度
+    Symmetry,        ///< 对称度
+
+    // Profile tolerances (轮廓公差)
+    ProfileOfLine,   ///< 线轮廓度
+    ProfileOfSurface,///< 面轮廓度
+
+    // Runout tolerances (跳动公差)
+    CircularRunout,  ///< 圆跳动
+    TotalRunout,     ///< 全跳动
+};
+
+// ═══════════════════════════════════════════════════════════
+//  Datum Reference
+// ═══════════════════════════════════════════════════════════
+
+/// 基准特征引用
+struct DatumReference {
+    std::string label;           ///< 基准标签（A, B, C...）
+    int face_id = -1;            ///< 关联的 B-Rep 面 ID
+    bool is_primary = false;     ///< 是否主基准
+};
+
+// ═══════════════════════════════════════════════════════════
+//  GD&T Feature Control Frame
+// ═══════════════════════════════════════════════════════════
+
+/// 特征控制框（一个完整的 GD&T 标注）
+struct GDTFeature {
+    GDTType type = GDTType::Flatness;      ///< 公差类型
+    double tolerance_value = 0.1;           ///< 公差值
+    std::vector<DatumReference> datums;     ///< 基准引用
+    int target_face_id = -1;                ///< 目标面 ID
+
+    /// 附加修饰符
+    bool mmc = false;          ///< 最大实体条件 MⓂ
+    bool lmc = false;          ///< 最小实体条件 LⓁ
+    bool projected = false;    ///< 投影公差带 PⓅ
+    double projected_height = 0.0; ///< 投影高度
+
+    /// 公差带形状（默认平行平面）
+    enum class ZoneShape { ParallelPlanes, Cylindrical, Spherical, Uniform };
+    ZoneShape zone_shape = ZoneShape::ParallelPlanes;
+
+    /// 获取公差符号（用于显示）
+    [[nodiscard]] std::string symbol() const;
+
+    /// 获取完整标注字符串
+    [[nodiscard]] std::string to_string() const;
+};
+
+// ═══════════════════════════════════════════════════════════
+//  GD&T Validation Result
+// ═══════════════════════════════════════════════════════════
+
+/// GD&T 验证结果
+struct GDTValidationResult {
+    bool pass = true;                          ///< 是否合格
+    double actual_deviation = 0.0;             ///< 实际偏差
+    double tolerance = 0.0;                    ///< 公差要求
+    std::string description;                   ///< 描述
+    std::vector<std::string> warnings;         ///< 警告信息
+};
+
+// ═══════════════════════════════════════════════════════════
+//  GD&T Annotations (for drawing views)
+// ═══════════════════════════════════════════════════════════
+
+/// 单个 GD&T 标注（含 2D 位置信息，用于工程图）
+struct GDTAnnotation {
+    GDTFeature feature;                         ///< 特征控制框
+    core::Point3D leader_point;                 ///< 引线箭头位置
+    core::Point3D frame_position;               ///< 控制框放置位置
+    std::string view_name;                      ///< 所属视图名称
+
+    /// 生成 DXF 格式的控制框文本
+    [[nodiscard]] std::string to_dxf_text() const;
+};
+
+// ═══════════════════════════════════════════════════════════
+//  API
+// ═══════════════════════════════════════════════════════════
+
+/**
+ * @brief 验证 B-Rep 模型的 GD&T 要求
+ *
+ * @param body B-Rep 模型
+ * @param feature GD&T 特征要求
+ * @return 验证结果
+ */
+[[nodiscard]] GDTValidationResult validate_gdt(
+    const BrepModel& body, const GDTFeature& feature);
+
+/**
+ * @brief 计算面的平面度
+ *
+ * 测量面到最佳拟合平面（最小二乘）的最大偏差。
+ *
+ * @param body B-Rep 模型
+ * @param face_id 面 ID
+ * @return 平面度偏差值
+ */
+[[nodiscard]] double compute_flatness(const BrepModel& body, int face_id);
+
+/**
+ * @brief 计算两面的平行度
+ *
+ * 测量实际面相对于基准面的平行偏差。
+ *
+ * @param body B-Rep 模型
+ * @param face_id 被测面 ID
+ * @param datum_face_id 基准面 ID
+ * @return 平行度偏差值
+ */
+[[nodiscard]] double compute_parallelism(
+    const BrepModel& body, int face_id, int datum_face_id);
+
+/**
+ * @brief 计算两面的垂直度
+ *
+ * @param body B-Rep 模型
+ * @param face_id 被测面
+ * @param datum_face_id 基准面
+ * @return 垂直度偏差值
+ */
+[[nodiscard]] double compute_perpendicularity(
+    const BrepModel& body, int face_id, int datum_face_id);
+
+/**
+ * @brief 计算同心度
+ *
+ * 测量两圆柱/圆特征轴线的偏移。
+ *
+ * @param body B-Rep 模型
+ * @param face_id 被测特征面
+ * @param datum_face_id 基准特征面
+ * @return 同心度偏差值
+ */
+[[nodiscard]] double compute_concentricity(
+    const BrepModel& body, int face_id, int datum_face_id);
+
+/**
+ * @brief 计算位置度
+ *
+ * 测量特征实际位置与理论位置的偏差。
+ *
+ * @param body B-Rep 模型
+ * @param face_id 被测面
+ * @param theoretical_position 理论位置
+ * @return 位置度偏差值
+ */
+[[nodiscard]] double compute_position(
+    const BrepModel& body, int face_id,
+    const core::Point3D& theoretical_position);
+
+/**
+ * @brief 将 GD&T 标注转换为 DXF 文本
+ *
+ * @param annotations GD&T 标注列表
+ * @return DXF 格式文本
+ */
+[[nodiscard]] std::string export_gdt_annotations_dxf(
+    const std::vector<GDTAnnotation>& annotations);
+
+} // namespace vde::brep