茂之钳
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3.2 KiB
C++
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#pragma once
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/**
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* @file brep_boolean.h
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* @brief B-Rep 级别的布尔运算
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* 对 BrepModel 实体执行精确的布尔运算，区别于基于网格的布尔运算
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* （后者通过 mesh_boolean.h 提供）。
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* ## B-Rep 布尔运算 vs 网格布尔运算
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* | 特性 | B-Rep 布尔 | 网格布尔 |
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* |-------------------|------------------------|-------------------------|
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* | 精度 | 精确（解析曲面） | 近似（离散三角形） |
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* | 速度 | 较慢（需要曲面交线计算） | 较快 |
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* | 输出 | B-Rep 模型 | 三角网格 |
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* | 适用场景 | CAD 精确建模 | 实时/渲染/快速原型 |
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* ## 典型工作流
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* 1. 通过 modeling.h 创建基本体（如 make_box + make_cylinder）
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* 2. 使用本文件的布尔运算组合它们
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* 3. 通过 to_mesh() 或 export_step() 导出结果
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* @ingroup brep
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*/
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#include "vde/brep/brep.h"
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namespace vde::brep {
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/**
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* @brief B-Rep 布尔并集: A ∪ B
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* 合并两个 B-Rep 实体为一个，自动处理相交曲面的分割和重新连接。
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* **算法概要:**
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* 1. 计算两个模型之间的所有曲面交线
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* 2. 沿交线分割曲面
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* 3. 根据布尔操作类型保留或丢弃分割后的面片
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* 4. 重新连接拓扑结构（边、环、壳）
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* @param a 第一个 B-Rep 实体
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* @param b 第二个 B-Rep 实体
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* @return 新的 B-Rep 实体（a ∪ b）
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* @warning 两个输入实体必须都是水密（watertight）且非自交（non-self-intersecting）。
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* 如果任一输入未通过验证，结果未定义。
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*
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* @code{.cpp}
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* auto box = make_box(2, 2, 2);
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* auto sphere = make_sphere(1.5);
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* auto result = brep_union(box, sphere);
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* @endcode
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*
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* @see brep_intersection 交集
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* @see brep_difference 差集
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*/
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[[nodiscard]] BrepModel brep_union(const BrepModel& a, const BrepModel& b);
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/**
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* @brief B-Rep 布尔交集: A ∩ B
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*
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* 保留两个实体共有的区域。
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* @param a 第一个 B-Rep 实体
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* @param b 第二个 B-Rep 实体
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* @return 新的 B-Rep 实体（a ∩ b）
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*
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* @pre a 和 b 必须是有效的封闭实体
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*
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* @code{.cpp}
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* // 长方体与球体的交集 = 八分之一球（角部）
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* auto box = make_box(2, 2, 2);
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* auto sphere = make_sphere(1.8);
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* auto result = brep_intersection(box, sphere);
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* @endcode
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*
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* @see brep_union 并集
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* @see brep_difference 差集
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*/
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[[nodiscard]] BrepModel brep_intersection(const BrepModel& a, const BrepModel& b);
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/**
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* @brief B-Rep 布尔差集: A \ B
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* 从 A 中减去 B 所占据的区域。
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* @param a 被减实体 A
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* @param b 减去实体 B
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* @return 新的 B-Rep 实体（a \ b）
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*
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* @pre a 和 b 必须是有效的封闭实体
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*
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* @code{.cpp}
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* // 从盒子中减去球体 = 带球形凹陷的盒子
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* auto box = make_box(2, 2, 2);
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* auto sphere = make_sphere(0.5);
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* auto result = brep_difference(box, sphere);
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* @endcode
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*
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* @see brep_union 并集
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* @see brep_intersection 交集
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*/
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[[nodiscard]] BrepModel brep_difference(const BrepModel& a, const BrepModel& b);
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} // namespace vde::brep
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