茂之钳
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Three parallel tracks:
M1 — Tolerant Modeling + Robust Boolean + STEP import
(tolerant edges/vertices, gap bridging, overlap resolution,
tolerant boolean, degenerate case handling, GMP full coverage)
M2 — Class-A Surfacing Deep + Advanced Hex Meshing
(G3+ constraints, surface energy minimization, curvature optimization,
mapped/submapped/multi-block hex meshing)
M3 — Constraint Solving + Drawing Standards
(DOF analysis, redundancy detection, kinematic chain solving,
ISO/ANSI/JIS complete rule sets, auto-apply standards)
9 files, ~5200 lines, 69 tests. Target: 87% → 93% (match ACIS)
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4.9 KiB
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# ViewDesignEngine — 追平最后 7% 计划
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> 目标：从 87% → 94%，追平 Parasolid/ACIS 核心能力
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## 差距详解
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### 🔴 致命差距（必须补齐）
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| # | 差距 | 当前 | 目标 | 对标的 Parasolid 能力 |
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| 1 | **容错建模** | 无 | 有 | 导入的"脏"几何自动修复，间隙/重叠容忍 |
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| 2 | **鲁棒布尔容差** | 基础自适应 | 完善 | 退化情况(共面/共线/切触)100%正确处理 |
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| 3 | **STEP 健壮导入** | 基本 | 工业级 | 破损/截断/非标 STEP 尽力恢复 |
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### 🟡 重要差距（建议补齐）
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| # | 差距 | 当前 | 目标 |
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| 4 | **A级曲面深化** | G3基础 | G3+约束+曲面能量最小化 |
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| 5 | **高级约束求解** | Newton基础 | 自由度分析+冗余检测+联动 |
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| 6 | **六面体网格** | sweep基础 | map/submap/多块策略 |
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| 7 | **制图标准模板** | 枚举存在 | ISO/ANSI/JIS 完整规则集 |
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## 计划 — 三路并行攻克
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### M1 — 容错建模 + 鲁棒布尔
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**对标 Parasolid Tolerant Modeling**
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1. 新建 `include/vde/brep/tolerant_modeling.h` + `src/brep/tolerant_modeling.cpp`：
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- `TolerantEdge` / `TolerantVertex` — 带容差范围的拓扑元素
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- `merge_within_tolerance(body, tolerance)` — 自适应合并
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- `gap_bridging(body, max_gap)` — 间隙桥接(自动补面)
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- `overlap_resolution(body)` — 重叠面解决
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- `tolerant_boolean(a, b, op)` — 容差感知布尔
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* 先 heal → boolean → heal
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* 失败面报告（哪些面导致布尔失败）
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- `import_heal_pipeline(step_data)` — STEP 导入一站式修复
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2. 增强 `src/brep/ssi_boolean.cpp`：
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- 退化检测：共面/共线/切触自动降级到容差路径
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- 奇异点处理：tangent contact 生成退化边而非崩溃
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- 精确谓词全覆盖：所有分类路径使用 GMP
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3. 增强 `src/brep/step_import.cpp`：
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- 破损文件恢复：跳过损坏实体，继续解析
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- 非标实体映射：未知实体 → 近似 B-Rep
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- 导入诊断报告：哪些实体成功/失败/近似
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4. 测试：`tests/brep/test_tolerant_modeling.cpp` (~20项)
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5. 测试：`tests/brep/test_robust_boolean.cpp` 增强 (~15项)
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### M2 — A级曲面 + 六面体网格
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**对标 CGM Class-A + ANSYS Hex Meshing**
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1. 增强 `src/curves/class_a_surfacing.cpp`：
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- `g3_blend_with_constraints` — 带G0/G1/G2/G3约束的过渡
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- `surface_energy_minimization` — 薄板能量最小化光顺
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- `curvature_continuity_optimization` — 曲率连续优化(迭代精化)
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- `reflection_line_analysis` — 反射线不连续性检测+修复
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2. 增强 `include/vde/mesh/fea_mesh.h` + `src/mesh/fea_mesh.cpp`：
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- `mapped_hex_mesh` — 映射法六面体(源面→目标面扫掠)
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- `submapped_hex_mesh` — 子映射法(自动分区)
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- `multi_block_hex_mesh` — 多块结构化六面体
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- `hex_quality_optimization` — 六面体质量优化(untangling)
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3. 测试：`tests/curves/test_class_a_surfacing.cpp` 增强 (~10项)
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4. 测试：`tests/mesh/test_hex_mesh.cpp` (~12项)
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### M3 — 约束求解 + 制图标准
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**对标 D-Cubed + AutoCAD 制图**
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1. 增强 `src/brep/constraint_solver.cpp`：
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- `DOFAnalyzer` — 完整自由度分析(每个零件 6DOF)
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- `RedundancyDetector` — 冗余约束检测+建议删除
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- `ConstraintPropagator` — 约束传播(改一处→联动更新)
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- `KinematicChainSolver` — 机构运动链求解(闭环)
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2. 新建 `include/vde/brep/drawing_standards.h` + `src/brep/drawing_standards.cpp`：
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- `IsoStandard` — ISO 128/129 完整规则
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- `AnsiStandard` — ASME Y14.5 完整规则
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- `JisStandard` — JIS B 0001 完整规则
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- `apply_standard(drawing, standard, options)` — 一键应用标准
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- 尺寸样式/线型/字体/箭头/公差格式自动配置
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3. 测试：`tests/brep/test_constraint_solver_3d.cpp` 增强 (~12项)
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## 📊 预期成果
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| 模块 | 新增文件 | 代码行数 | 测试 | 追平能力 |
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| 容错建模 | 2 | ~1,200 | 20 | B-Rep 92→95% |
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| 鲁棒布尔 | 1 增强 | ~800 | 15 | B-Rep 92→95% |
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| STEP 健壮 | 1 增强 | ~500 | — | 交换 90→93% |
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| A级曲面 | 1 增强 | ~600 | 10 | 曲面 90→93% |
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| 六面体 | 1 增强 | ~700 | 12 | 网格 88→92% |
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| 约束求解 | 1 增强 | ~600 | 12 | 装配 88→92% |
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| 制图标准 | 2 | ~800 | — | 工程图 85→90% |
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| **合计** | **9** | **~5,200** | **69** | **87→93%** |
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### 追平后预期
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当前 → 目标
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B-Rep: 92% → 95%
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曲面: 90% → 93%
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网格: 88% → 92%
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交换: 90% → 93%
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CAM: 82% → 82%
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性能: 88% → 88%
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工程图: 85% → 90%
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装配: 88% → 92%
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质量: 80% → 80%
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综合: 87% → 93% ← 追平 ACIS(93%)
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剩余 1% (93→94)：需要测试积累(900→5000+)和真实场景打磨。
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