ViewDesignEngine API 参考文档

ViewDesignEngine 是一个高性能 C++17 计算几何引擎，覆盖从底层数学工具到 B-Rep 拓扑建模、SDF 隐式建模、可微分几何、工业格式互操作的全栈能力。

主要功能

• 基础数学: 点/向量/变换/AABB/公差系统
• 曲线曲面: Bézier / B-Spline / NURBS、自适应细分
• 网格处理: 半边数据结构、Delaunay、简化、平滑、修复、Marching Cubes
• 空间索引: BVH (SAH)、Octree、KD-Tree、R-Tree (STR)
• 布尔运算: 2D Sutherland-Hodgman、3D 网格布尔、B-Rep 布尔
• 碰撞检测: GJK/EPA、SAT、射线-三角形
• B-Rep 建模: 边界表示、STEP/IGES 导入导出、fillet/chamfer/shell
• SDF 隐式建模: 15+ 图元、CSG 表达式树、自动微分、梯度优化
• 格式支持: STEP、IGES、glTF/GLB、STL、OBJ、PLY

模块组织

模块	命名空间	说明
基础模块	vde::foundation	数学类型、公差、I/O、序列化
核心几何模块	vde::core	点/线/面、变换、多边形、Voronoi、ICP
曲线曲面模块 (vde::curves)	vde::curves	NURBS 曲线曲面、细分
网格模块 (vde::mesh)	vde::mesh	半边网格、三角剖分、质量、修复
空间索引模块 (vde::spatial)	vde::spatial	BVH、Octree、KD-Tree、R-Tree
布尔运算模块 (vde::boolean)	vde::boolean	2D/3D 布尔、多边形偏移
碰撞检测模块 (vde::collision)	vde::collision	GJK、SAT、射线、三角交线
B-Rep 模块 (vde::brep)	vde::brep	B-Rep 建模、STEP/IGES、布尔、验证
SDF 模块 (vde::sdf)	vde::sdf	隐式图元、CSG 树、自动微分、优化
草图模块 (vde::sketch)	vde::sketch	2D 约束求解
C API 模块 (vde::capi)	vde::capi	C API 绑定

快速开始

#include <vde/sdf/sdf_primitives.h>
#include <vde/sdf/sdf_operations.h>
 
// 创建一个光滑并集: 球 + 盒子
using namespace vde::core;
auto f = [](double x, double y, double z) {
    double d1 = vde::sdf::sphere(Point3D(x,y,z), 1.5);
    double d2 = vde::sdf::box(Point3D(x,y,z), Point3D(1,1,1));
    return vde::sdf::op_smooth_union(d1, d2, 0.3);
};
 
// 求值
double val = f(0, 0, 0);  // SDF 值

构建

cmake -B build && cmake --build build -j$(nproc)
cd build && ctest --output-on-failure

依赖: CMake ≥ 3.16, C++17 编译器, Eigen 3 (自动下载)

参见

https://github.com/.../ViewDesignEngine