茂之钳
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3.0 KiB
C++
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#pragma once
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/**
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* @file brep_heal.h
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* @brief B-Rep 拓扑修复
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* 对 BrepModel 执行拓扑修复操作，处理导入 STEP/IGES 文件时常见的
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* 几何缺陷：重复顶点、冗余边、间隙和方向不一致。
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* ## 修复流水线
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* 1. heal_merge_vertices — 合并重合顶点
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* 2. heal_merge_edges — 合并重合边
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* 3. heal_close_gaps — 闭合小间隙
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* 4. heal_orientation — 统一面方向
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* 建议通过 heal_topology() 一次性执行完整流水线。
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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/brep/brep_validate.h"
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namespace vde::brep {
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/**
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* @brief 合并重合顶点
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* 扫描所有顶点对，将距离小于 tolerance 的顶点合并为一个。
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* 更新所有引用被合并顶点的边，使其指向保留的顶点。
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*
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* @param body 待修复的 B-Rep 模型（原地修改）
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* @param tolerance 距离容差，默认 1e-6
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* @return 合并的顶点对数
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*
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* @note 合并后 body.vertices_ 的大小会减小。
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* @note 顶点 ID 引用的重定向使用 Edges → Loops 层次。
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*/
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int heal_merge_vertices(BrepModel& body, double tolerance = 1e-6);
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/**
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* @brief 合并重合边
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*
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* 查找共享端点且曲线几何几乎相同的边对，将其中一条边合并到另一条。
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* 更新所有引用被合并边的环，使其指向保留的边。
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*
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* @param body 待修复的 B-Rep 模型（原地修改）
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* @param tolerance 曲线几何比较容差，默认 1e-6
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* @return 合并的边对数
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*/
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int heal_merge_edges(BrepModel& body, double tolerance = 1e-6);
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/**
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* @brief 闭合面之间的微小间隙
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* 检查每条边的端点是否在 max_gap 范围内接近另一条边的端点。
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* 将接近的顶点吸附到一起，消除拓扑间隙。
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* @param body 待修复的 B-Rep 模型（原地修改）
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* @param max_gap 最大间隙尺寸，默认 1e-4
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* @return 闭合的间隙数
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*/
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int heal_close_gaps(BrepModel& body, double max_gap = 1e-4);
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/**
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* @brief 统一面方向（全部向外）
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* 通过符号体积计算确保所有面法向量朝外。
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* 对于方向朝内的面，翻转其 reversed 标志。
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* @param body 待修复的 B-Rep 模型（原地修改）
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* @return 翻转的面数
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*/
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int heal_orientation(BrepModel& body);
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/**
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* @brief 执行完整拓扑修复流水线
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* 按推荐顺序执行所有修复步骤：
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* 顶点合并 → 边合并 → 间隙闭合 → 方向统一
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* 最后调用 validate() 检查修复结果。
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* @param body 待修复的 B-Rep 模型（原地修改）
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* @param tolerance 用于顶点/边合并的距离容差，默认 1e-6
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* @return true 如果修复后模型通过验证
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* @code{.cpp}
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* BrepModel body = import_step("part.step");
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* if (heal_topology(body)) {
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* // 模型已修复，可以安全执行布尔运算等操作
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* auto result = validate(body);
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* assert(result.valid);
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* }
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* @endcode
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*/
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bool heal_topology(BrepModel& body, double tolerance = 1e-6);
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} // namespace vde::brep
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