docs: learn from ACIS — tolerant modeling, direct modeling, auto-heal

ACIS strengths: Tolerant Modeling (inventor), Direct Modeling (SpaceClaim),
auto-heal pipeline, SAT/SAB format

Actionable items (11 total, ~3000 lines):
P0: auto_heal_pipeline, 7-class degenerate taxonomy, multi-point voting
P1: fill_hole, pull_up_to_face, precision tracker
P2: TolerantEdge, tolerance conflict detection, .vde native format
P3: tangent_pull, 3-level strategy fallback

docs/reference/向ACIS学习.md

@@ -0,0 +1,273 @@
+# 向 ACIS 学习 — 容错建模与直接建模
+
+> ACIS (Dassault Systèmes / Spatial Corp) · 1989年首发 · 200+应用集成
+
+---
+
+## 一、ACIS 最值得学的三大能力
+
+| 能力 | ACIS 行业地位 | VDE 现状 |
+|------|-------------|---------|
+| **容错建模** | 发明者，30年打磨 | 基础管线，未验证 |
+| **直接建模** | SpaceClaim 的革命 | 基础 push_pull/tweak |
+| **Heal 流水线** | 导入即用，自动修复 | heal 函数存在但未工业验证 |
+
+---
+
+## 二、容错建模（Tolerant Modeling）
+
+### ACIS 的做法
+
+```
+ACIS 是全球第一个实现容错建模的内核：
+
+核心思路：
+  不要求几何完美 —— 允许顶点在容差范围内"浮动"
+
+Tolerant Vertex:
+  不是一个精确坐标，而是一个"球体区域"
+  球体内任意点视为"同一个顶点"
+  半径 = 局部容差（可自适应）
+
+Tolerant Edge:
+  不是一条精确曲线，而是一个"管状区域"
+  管半径 = 该边的容差
+  路径容差 = 顶点间最大允许偏离
+
+Tolerant Face:
+  面边界上的边可以不在曲面的精确边界上
+  允许 10⁻⁶ 级别的"缝隙"
+
+Tolerant 布尔：
+  先检测"容差冲突"（顶点在球体内但坐标不同）
+  → 合并冲突顶点
+  → 做标准布尔
+  → 检查结果容差是否在允许范围内
+```
+
+### VDE 当前
+
+```
+有 TolerantVertex / TolerantEdge 数据结构
+有 merge_within_tolerance()
+但：
+
+1. 只在 tolerant_boolean() 中使用，ssi_boolean 不用
+2. 容差球体半径固定，不自适应
+3. 没有"管状边"概念
+4. 没有容差冲突检测机制
+```
+
+### 可借鉴实施
+
+```
+阶段1：扩展 TolerantVertex
+  - 自适应半径（基于几何复杂度）
+  - 检测"容差冲突"（两个顶点球体相交但未合并）
+
+阶段2：实现 TolerantEdge  
+  - 管状边：管半径 = 该边容差
+  - 曲线在管内即可接受
+
+阶段3：容差冲突自动解决
+  - 检测 → 合并 → 重验证 → 报告
+
+工作量：中等（~1000行）
+```
+
+---
+
+## 三、直接建模（Direct Modeling）
+
+### SpaceClaim 的做法
+
+```
+SpaceClaim 是基于 ACIS 的直接建模器，2005年被 ANSYS 收购。
+核心能力：
+
+1. Pull（拉伸）：选面 → 拖拽 → 实时重建
+2. Move（移动）：选面 → 自由移动 → 相邻面自动延伸/裁剪
+3. Fill（填充）：选边环 → 自动填充为面
+4. Combine（合并）：选多个体 → 布尔并集
+5. Tangent Pull：保持相邻面相切的同时拉伸
+6. Up-to-Face Pull：拉伸直到碰到另一个面为止
+
+关键技术：局部重建
+  不是全模型重新布尔
+  只重建"受影响区域"的拓扑
+  其余保持不变
+```
+
+### VDE 当前
+
+```
+有基础操作：push_pull / tweak_face / move_face / replace_face
+缺失：
+1. 无实时拖拽（Pull需要多次快速调用）
+2. 无 Tangent Pull（保持相邻面相切）
+3. 无 Up-to-Face（拉伸到指定面）
+4. 无局部重建（每次操作都全模型重建）
+5. 无 Fill 选边环填充
+```
+
+### 可借鉴实施
+
+```
+阶段1：
+  fill_hole(body, edge_loop) → 选边环→填充
+  pull_up_to_face(body, face, target_face) → 拉伸到面
+
+阶段2：
+  tangent_pull(body, face, distance) → 保持相切+拉伸
+  local_rebuild(body, affected_faces) → 局部重建
+
+工作量：中（~800行）
+```
+
+---
+
+## 四、Auto-Heal 流水线
+
+### ACIS 的做法
+
+```
+导入 STEP/IGES → 自动执行以下流水线：
+
+1. Stitch（缝合）：
+   检测距离 < 容差的边 → 缝合为一个边
+
+2. Simplify（简化）：
+   移除退化边（长度<容差）
+   合并共线边
+   合并共面小面
+
+3. Regularize（正则化）：
+   移除孤立的顶点/边
+   修复翻转的面
+   确保每个边恰好属于2个面
+
+4. Orient（定向）：
+   统一所有面的法向（外指向）
+   检查莫比乌斯矛盾
+
+5. Check（验证）：
+   欧拉-庞加莱公式验证
+   边-面关联验证
+   包围盒验证
+
+流水线特点：
+  - 每步失败不影响后续步骤
+  - 返回诊断报告（哪些修复成功/哪些失败）
+  - 用户可以接受"部分修复"的结果
+```
+
+### VDE 当前
+
+```
+有函数：heal_gaps / heal_slivers / heal_orientation / heal_topology
+但：
+1. 没有自动流水线编排
+2. 没有"部分修复"概念
+3. 没有每步诊断
+4. 没有 simplify（退化边移除、共线合并）
+```
+
+### 可借鉴实施
+
+```
+直接实施：
+  auto_heal_pipeline(body) → 五步流水线
+  每步独立执行，互不阻塞
+  返回 AutoHealReport {
+    每步成功/失败
+    修复了哪些元素
+    剩余的警告
+  }
+
+工作量：小（~300行，函数已存在，只需编排）
+```
+
+---
+
+## 五、SAT/SAB 格式
+
+### ACIS 的做法
+
+```
+SAT (Save As Text)：ACIS 原生文本格式
+SAB (Save As Binary)：ACIS 原生二进制格式
+
+特点：
+  - 不仅是几何，还保存 ACIS 特有的属性
+  - 精度无损（原生格式）
+  - 包含容差信息
+  - 包含建模历史（可选）
+
+VDE 的借鉴：
+  不是要去"兼容SAT"（那是格式导入的事）
+  而是学习"原生格式的思路"
+```
+
+### 可借鉴实施
+
+```
+VDE 原生格式（.vde）：
+  保存内容：
+  - B-Rep 拓扑 + 几何（无损）
+  - 容差配置
+  - 面/边/顶点属性
+  - 建模历史（可选，用于undo/redo）
+  
+  格式：二进制（快速）+ JSON（可调试）
+  
+  这比 STEP 导出更快，精度无损。
+
+工作量：中（~500行）
+```
+
+---
+
+## 六、ACIS vs Parasolid 对比
+
+| 维度 | Parasolid 更强 | ACIS 更强 |
+|------|---------------|-----------|
+| 布尔鲁棒性 | ✅ 30年SSI打磨 | |
+| 容错建模 | | ✅ 发明者 |
+| 直接建模 | | ✅ SpaceClaim |
+| 曲面求交 | ✅ 更精确 | |
+| 多边形布尔 | | ✅ SAT格式 |
+| 生态 | ✅ 350+应用 | ✅ 200+应用 |
+| 授权成本 | 高 | 低于Parasolid |
+
+### 对 VDE 的启示
+
+```
+Parasolid 学：布尔退化分类 + SSI精度
+ACIS 学：容错体系 + 直接建模深度 + heal流水线
+
+两者互补，VDE 可以同时借鉴。
+```
+
+---
+
+## 七、可立即实施的清单
+
+| # | 来源 | 改进 | 行数 | 优先级 |
+|---|------|------|------|--------|
+| 1 | ACIS | auto_heal_pipeline（五步流水线） | ~300 | P0 |
+| 2 | ACIS | fill_hole（选边环→填充） | ~200 | P1 |
+| 3 | ACIS | pull_up_to_face（拉伸到面） | ~200 | P1 |
+| 4 | ACIS | TolerantEdge 管状边 | ~300 | P2 |
+| 5 | ACIS | 容差冲突自动检测 | ~200 | P2 |
+| 6 | ACIS | VDE原生格式（.vde） | ~500 | P2 |
+| 7 | ACIS | tangent_pull（相切拉伸） | ~300 | P3 |
+| 8 | Parasolid | 退化7类分类 | ~500 | P0 |
+| 9 | Parasolid | 多点采样分类 | ~200 | P0 |
+| 10 | Parasolid | 精度追踪器 | ~100 | P1 |
+| 11 | Parasolid | 3级策略回退 | ~500 | P2 |
+
+---
+
+## 八、一句话总结
+
+> **向 Parasolid 学布尔精度，向 ACIS 学容错和直接建模。两者结合，就是 VDE 超越 OCCT、逼近一线引擎的路径。本周就能实施的改进有 7 项，共 ~2000 行。**