茂之钳
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2.4 KiB
C++
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C++
#pragma once
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#include "vde/curves/nurbs_surface.h"
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#include "vde/curves/nurbs_curve.h"
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#include "vde/core/aabb.h"
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#include <vector>
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#include <functional>
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#include <utility>
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namespace vde::curves {
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/**
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* @brief 曲面-曲面求交结果
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*
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* 包含交线上离散采样点的 3D 坐标及其在两曲面上的参数坐标，
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* 以及可选的拟合 NURBS 曲线。
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*
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* @ingroup curves
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*/
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struct IntersectionCurve {
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/// 交线采样点（3D 空间坐标）
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std::vector<core::Point3D> points;
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/// 各采样点在曲面 A 上的参数坐标 (u1, v1)
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std::vector<std::pair<double, double>> params_a;
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/// 各采样点在曲面 B 上的参数坐标 (u2, v2)
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std::vector<std::pair<double, double>> params_b;
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/// 沿交线采样点拟合的 NURBS 曲线（可选）
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};
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/**
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* @brief 两 NURBS 曲面求交
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*
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* 算法：递归子分 AABB 剔除 → 叶节点种子搜索 → Newton 精化 + 交线追踪 →
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* 弦长参数化 NURBS 拟合。
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*
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* @param surf_a 曲面 A
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* @param surf_b 曲面 B
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* @param max_depth 最大递归深度（默认 5）
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* @param tolerance 3D 空间收敛容差（默认 1e-4）
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* @return 交线列表（无交则空）
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*
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* @note 本实现为工业级近似算法，适用于一般 CAD 场景。
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* 对奇异情况（切线接触、边界交线等）可能丢线。
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* @code{.cpp}
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* auto curves = intersect_surfaces(cyl, sphere, 6, 1e-5);
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* for (auto& c : curves) {
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* for (auto& p : c.points) { // 使用交线上的点 }
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* }
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* @endcode
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* @ingroup curves
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*/
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[[nodiscard]] std::vector<IntersectionCurve> intersect_surfaces(
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const NurbsSurface& surf_a,
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const NurbsSurface& surf_b,
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int max_depth = 5,
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double tolerance = 1e-4);
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/**
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* @brief 平面与 NURBS 曲面求交
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*
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* 使用等值线追踪法：在曲面参数域上采样 signed_distance，
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* 追踪零等值线得到交线。
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*
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* @param surf NURBS 曲面
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* @param point 截平面上一点
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* @param normal 截平面法向（自动归一化）
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* @param grid_res 参数域网格分辨率（默认 32）
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* @return 交线列表（通常为一条）
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*
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* @code{.cpp}
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* // 用 Z=0 平面截圆柱
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* auto curves = intersect_plane_surface(cylinder, {0,0,0}, {0,0,1});
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* @endcode
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* @ingroup curves
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*/
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[[nodiscard]] std::vector<IntersectionCurve> intersect_plane_surface(
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const NurbsSurface& surf,
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const core::Point3D& point,
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const core::Vector3D& normal,
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int grid_res = 32);
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} // namespace vde::curves
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