ViewDesignEngine — 高性能 CAD 计算几何算法库

C++17 实现的计算几何引擎。提供曲线曲面建模、网格处理、布尔运算、空间索引、碰撞检测等底层几何计算能力。

快速开始

# 基础构建 + 测试
cmake -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build -j$(nproc)
cd build && ctest --output-on-failure

# 启用性能基准测试
cmake -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DBUILD_BENCHMARKS=ON
cmake --build build -j$(nproc)
cd build && ctest -R bench_

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

模块

模块	命名空间	说明
foundation	vde::foundation	数学类型、公差系统、精确谓词、OBJ/STL/PLY/glTF I/O
core	vde::core	点/线/面/三角形/AABB、几何变换、距离计算、多边形、凸包、ICP
curves	vde::curves	Bezier/B-Spline/NURBS 曲线与曲面、求值/求导、自适应细分
mesh	vde::mesh	半边网格、Delaunay 2D/3D、QEM 简化、Laplacian/Taubin/HC 平滑、网格质量、Marching Cubes、测地线
spatial	vde::spatial	BVH（SAH）、Octree、KD-Tree、R-Tree（STR bulk-loading）
boolean	vde::boolean	2D Sutherland-Hodgman 裁剪、3D 网格布尔（union/intersection/difference/sym_diff）
collision	vde::collision	GJK、SAT、Möller-Trumbore 射线-三角形、三角-三角交线
brep	vde::brep	B-Rep 拓扑建模（box/sphere/cylinder）、NURBS 面、离散化

快速示例

#include <vde/core/point.h>
#include <vde/curves/bezier_curve.h>
#include <vde/mesh/delaunay_2d.h>

using namespace vde::core;
using namespace vde::curves;

// 创建三次 Bezier 曲线求值
BezierCurve curve({
    {0, 0, 0}, {2, 3, 0}, {5, -1, 0}, {7, 0, 0}
});
auto pt = curve.evaluate(0.5);  // t=0.5 处的点
auto dt = curve.derivative(0.5); // 一阶导

// 2D Delaunay 三角剖分
std::vector<Point2D> pts = {{0,0},{1,0},{1,1},{0,1},{0.5,0.5}};
auto mesh = mesh::delaunay_2d(pts);  // 自动三角化

更多示例见 examples/ 目录。

性能基准

操作	规模	时间	吞吐
Bezier eval	100K	2.66 ms	38M evals/s
BVH 构建	1K tris	245 µs	4.1M tris/s
Delaunay 2D	1K pts	3.96 ms	254K pts/s
3D Boolean (Union)	~100 faces	2.05 ms	495 ops/s

完整基准报告：docs/benchmark-report.md

工程指标

• 源文件: 7,800+ 行
• 头文件: 2,300+ 行
• 测试用例: 143 个（100% 通过）
• 编译: 零错误零警告（GCC 11/Clang 16+）
• 版本: v1.0.0

文档

• 开发计划 — 版本规划 + Sprint 划分 + 里程碑
• 文档目录 — 完整文档索引
• 基准报告 — 性能数据
• 构建指南
• API 参考

许可证

Apache License 2.0 — 详见 LICENSE