茂之钳
bb0029234f
M1 — Generative Surfaces: - sweep_surface: Explicit/Spine/TwoGuides modes - loft_surface: multi-section interpolation + guide + tangent constraints - net_surface: bidirectional curve grid → NURBS M3 — Curve Tools + Analysis: - curve_tools: project_curve, parallel_curve, connect_curve(G1-G3), helix, isoparametric - surface_analysis: inflection_lines, checker_mapping, surface_checker_report (A/B/C/D) - 14/14 tests passed Fixed: constraint_solver.h duplicate declaration, fea_mesh.h comment syntax Pending: M2 surface editing (retrying)
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3.4 KiB
C++
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C++
#pragma once
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/**
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* @file surface_editing.h
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* @brief 曲面编辑 — Match Surface（曲面匹配）
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*
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* 沿共享边界自动调整 target 曲面的控制点，使其与 reference 曲面达到
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* G0（位置）、G1（切平面）、G2（曲率）或 G3（曲率变化率）连续性。
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*
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* 对标 CATIA / NX 的 Match Surface 功能。
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*
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* @ingroup curves
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*/
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#include "vde/curves/nurbs_surface.h"
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#include "vde/core/point.h"
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#include <vector>
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namespace vde::curves {
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using core::Point3D;
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using core::Vector3D;
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// ═══════════════════════════════════════════════════════════
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// Match Surface — 曲面匹配
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// ═══════════════════════════════════════════════════════════
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/// 连续性等级
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enum class ContinuityLevel {
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G0 = 0, // 位置连续（C0）
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G1 = 1, // 切平面连续（C1）
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G2 = 2, // 曲率连续（C2）
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G3 = 3 // 曲率变化率连续（C3）
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};
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/// 边界索引：0=umin, 1=umax, 2=vmin, 3=vmax
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enum class BoundaryEdge {
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UMin = 0,
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UMax = 1,
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VMin = 2,
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VMax = 3
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};
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/// 曲面匹配选项
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struct MatchSurfaceOptions {
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ContinuityLevel continuity = ContinuityLevel::G1; ///< 目标连续性等级
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int rows_to_adjust = 0; ///< 待调整控制点排数（0=自动，G0→1, G1→1, G2→2, G3→3）
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double tolerance = 1e-6; ///< 收敛容差
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int boundary_samples = 20; ///< 边界采样点数
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bool preserve_weights = true; ///< 是否保持权重不变
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bool align_orientation = true; ///< 是否自动对齐曲面朝向
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};
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/// 曲面匹配结果
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struct MatchSurfaceResult {
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NurbsSurface matched_surface; ///< 匹配后的 target 曲面
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double max_position_error = 0.0; ///< 最大 G0 位置误差
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double max_tangent_error = 0.0; ///< 最大 G1 切平面角度误差（弧度）
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double max_curvature_error = 0.0; ///< 最大 G2 曲率偏差
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double max_derivative_error = 0.0; ///< 最大 G3 曲率变化率偏差
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bool g0_ok = false;
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bool g1_ok = false;
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bool g2_ok = false;
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bool g3_ok = false;
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int rows_adjusted = 0; ///< 实际调整的控制点排数
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std::vector<Point3D> control_displacements; ///< 所有控制点位移
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};
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/**
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* @brief 曲面匹配
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*
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* 自动调整 target 曲面边界附近的控制点，使其沿 specified edge 与
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* reference 曲面达到指定的连续性（G0/G1/G2/G3）。
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* 算法：
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* - G0: 将 target 边界控制点投影到 reference 边界
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* - G1: 调整第1排控制点使切平面匹配
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* - G2: 调整第1-2排控制点使曲率匹配
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* - G3: 调整第1-3排控制点使曲率变化率匹配（最小二乘优化）
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*
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* @param target 待匹配曲面（边界控制点将被修改）
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* @param reference 参考曲面（保持不变）
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* @param edge target 曲面要匹配的边界
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* @param options 匹配选项
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* @return 匹配结果（含修改后曲面和误差统计）
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*
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* @note G3 需要修改 3 排控制点；G2 修改 2 排；G1/G0 修改 1 排
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* @ingroup curves
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*/
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[[nodiscard]] MatchSurfaceResult match_surface(
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const NurbsSurface& target,
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const NurbsSurface& reference,
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BoundaryEdge edge,
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const MatchSurfaceOptions& options = {});
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} // namespace vde::curves
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