茂之钳
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M1 — Draft Analysis (拔模分析): - draft_angle(face, pull_dir): compute draft angle from NURBS surface normal - analyze_draft(body, pull_dir, min_angle): full-model analysis with face classification - DraftFaceType: Positive/Negative/ZeroDraft/Undercut with area-weighted stats - draft_report(): human-readable moldability report - create_draft_face / apply_draft: face rotation stubs (needs mutable surface access) M2 — Incremental Mesh (增量网格): - IncrementalMesher: face_id → mesh fragment mapping with dirty tracking - invalidate_face / rebuild_dirty / rebuild_all: targeted remeshing - merged_mesh(): combine clean face meshes into single HalfedgeMesh - Cache statistics: hit rate + memory estimation M3 — Kinematic Chain (运动链求解): - FourBarLinkage: Grashof classification + Freudenstein position solver - GearPair/GearTrain: ratio-based transmission solver with multi-stage support - CamFollower: 5 motion types (Dwell/CV/SHM/Cycloidal/3-4-5 Polynomial) - Full-cycle analysis for all solvers 7 new files, ~1400 lines of header + implementation
151 lines
5.0 KiB
C++
151 lines
5.0 KiB
C++
#pragma once
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/**
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* @file draft_analysis.h
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* @brief 拔模分析
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* 模具设计中的关键分析工具：
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* - 计算每个面相对于拔模方向的拔模角
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* - 分类面：正拔模 / 负拔模 / 零拔模 / 倒扣
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* - 生成拔模面
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*
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* @ingroup brep
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*/
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#include "vde/brep/brep.h"
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#include "vde/core/point.h"
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#include "vde/core/aabb.h"
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#include <vector>
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#include <string>
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#include <map>
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namespace vde::brep {
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// ═══════════════════════════════════════════════════════════
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// Draft Result Types
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// ═══════════════════════════════════════════════════════════
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/// 拔模面分类
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enum class DraftFaceType {
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Positive, ///< 正拔模：角度 > min_draft_angle
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Negative, ///< 负拔模：角度 < -min_draft_angle
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ZeroDraft, ///< 零拔模：|角度| ≤ min_draft_angle（平行于拔模方向）
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Undercut, ///< 倒扣：面法线与拔模方向法向分量不一致（侧面障碍）
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};
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/// 单个面的拔模分析结果
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struct DraftFaceResult {
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int face_id = -1; ///< 面ID
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double draft_angle = 0.0; ///< 拔模角（弧度），正值 = 向外张开
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DraftFaceType classification = DraftFaceType::ZeroDraft;
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core::Vector3D face_normal; ///< 面法线（近似）
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double face_area = 0.0; ///< 面面积（用于加权统计）
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};
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/// 全模型拔模分析结果
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struct DraftAnalysisResult {
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/// 拔模方向（输入）
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core::Vector3D pull_direction{0, 0, 1};
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/// 最小允许拔模角（弧度）
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double min_draft_angle = 0.0;
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/// 每个面的拔模分析
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std::vector<DraftFaceResult> faces;
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// ─── 汇总统计 ───
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/// 面分类统计
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int positive_count = 0;
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int negative_count = 0;
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int zero_draft_count = 0;
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int undercut_count = 0;
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/// 面积加权平均拔模角
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double area_weighted_angle = 0.0;
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/// 最小/最大拔模角（正拔模面）
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double min_positive_angle = std::numeric_limits<double>::max();
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double max_positive_angle = -std::numeric_limits<double>::max();
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/// 是否有倒扣（模具无法脱出）
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[[nodiscard]] bool has_undercut() const { return undercut_count > 0; }
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/// 是否全部可脱模
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[[nodiscard]] bool is_moldable() const { return undercut_count == 0; }
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/// 拔模角分布：角度区间 → 面数量（用于热力图）
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[[nodiscard]] std::map<int, int> angle_distribution(int bins = 18) const;
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};
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// ═══════════════════════════════════════════════════════════
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// Draft Analysis Functions
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// ═══════════════════════════════════════════════════════════
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/**
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* @brief 计算单个面的近似拔模角
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*
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* 拔模角 = π/2 - arccos(|n·d|)，其中 n 为面法线，d 为拔模方向。
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* 正值表示面沿拔模方向向外张开。
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*
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* @param body B-Rep 实体
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* @param face_id 面ID
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* @param pull_dir 拔模方向（会被归一化）
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* @return 拔模角（弧度），范围 [-π/2, π/2]
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*/
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[[nodiscard]] double draft_angle(const BrepModel& body, int face_id,
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const core::Vector3D& pull_dir);
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/**
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* @brief 全模型拔模分析
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* 对 B-Rep 实体的每个面计算拔模角并分类。
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*
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* @param body B-Rep 实体
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* @param pull_dir 拔模方向
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* @param min_draft_angle 最小允许拔模角（弧度），默认 1° (≈0.0175 rad)
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* @return 完整分析结果
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*/
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[[nodiscard]] DraftAnalysisResult analyze_draft(const BrepModel& body,
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const core::Vector3D& pull_dir,
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double min_draft_angle = 0.0174533);
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/**
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* @brief 创建拔模面
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* 沿拔模方向偏转面，使其达到指定拔模角度。
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* （基础实现：沿边界旋转面法线）
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*
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* @param body B-Rep 实体（会被修改）
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* @param face_id 面ID
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* @param pull_dir 拔模方向
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* @param angle 目标拔模角（弧度，正值 = 向外）
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* @return 是否成功
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*/
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[[nodiscard]] bool create_draft_face(BrepModel& body, int face_id,
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const core::Vector3D& pull_dir, double angle);
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/**
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* @brief 批量应用拔模
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* 对指定面列表创建拔模面。
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*
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* @param body B-Rep 实体（会被修改）
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* @param face_ids 面ID列表
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* @param pull_dir 拔模方向
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* @param angle 目标拔模角（弧度）
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* @return 成功应用拔模的面数量
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*/
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[[nodiscard]] int apply_draft(BrepModel& body,
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const std::vector<int>& face_ids,
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const core::Vector3D& pull_dir, double angle);
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/**
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* @brief 拔模分析报告（人类可读字符串）
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*
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* @param result 分析结果
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* @return 格式化报告
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*/
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[[nodiscard]] std::string draft_report(const DraftAnalysisResult& result);
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} // namespace vde::brep
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