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)
157 lines
5.6 KiB
C++
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5.6 KiB
C++
#pragma once
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/**
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* @file advanced_blend.h
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* @brief 高级过渡曲面（Advanced Blend）操作
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* 提供多种超出简单恒定半径圆角的过渡曲面算法：
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* - 沿边变半径过渡（variable_radius_blend）
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* - 多面同时过渡（multi_face_blend）
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* - 滚动球算法（rolling_ball_blend）
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* - 两面间恒定半径过渡（face_face_blend）
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* ## 与 fillet/fillet_variable 的关系
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* modeling.h 中的 fillet 和 fillet_variable 是面向最终用户的高层 API，
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* 本模块提供更底层的过渡曲面算法实现。两者可配合使用。
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* @ingroup brep
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*/
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#include "vde/brep/brep.h"
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#include <vector>
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namespace vde::brep {
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/**
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* @brief 沿边变半径过渡
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* 沿指定边的参数方向，在 r_start 和 r_end 之间线性插值半径，
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* 每段独立构建过渡曲面片段，最终拼接为完整过渡。
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*
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* 算法：
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* 1. 定位目标边及其两个邻面
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* 2. 计算两面法向量及角平分线方向
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* 3. 沿边曲线采样 N 个截面，每个截面处计算半径和切点
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* 4. 每相邻两截面间构建一张过渡曲面（NURBS quad patch）
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* 5. 重建两个邻面，切除过渡区域
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* 6. 复制未受影响的面，组装壳和体
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*
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* @param body 输入实体
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* @param edge_id 目标边索引
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* @param r_start 边起点处的过渡半径（≥ 0）
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* @param r_end 边终点处的过渡半径（≥ 0）
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* @param samples 沿边的截面采样数（默认 16）
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* @return 过渡后的新实体
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*
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* @pre edge_id 有效，r_start ≥ 0, r_end ≥ 0
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* @note samples 越大截面过渡越光滑，但面和边数增加
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*/
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[[nodiscard]] BrepModel variable_radius_blend(
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const BrepModel& body, int edge_id,
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double r_start, double r_end, int samples = 16);
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/**
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* @brief 多面同时过渡
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* 对多个面同时施加恒定半径的过渡处理。每个目标面独立向内偏移，
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* 目标面之间的交角处构造球面填充，非目标面保持不变。
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*
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* 算法：
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* 1. 对每个目标面，沿面法向量向内偏移半径距离
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* 2. 检测目标面之间的共享边，在交线处构造圆柱过渡
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* 3. 检测三面以上交角顶点，用球面贴片填充
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* 4. 复制非目标面，组装壳和体
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*
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* @param body 输入实体
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* @param face_ids 目标面索引列表
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* @param radius 过渡半径（> 0）
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* @return 过渡后的新实体
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*
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* @pre face_ids 非空，所有索引有效，radius > 0
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*/
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[[nodiscard]] BrepModel multi_face_blend(
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const BrepModel& body, const std::vector<int>& face_ids, double radius);
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/**
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* @brief 滚动球算法过渡
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*
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* 模拟一个半径为 radius 的球体沿目标边滚动，球体的扫掠包络面即为过渡曲面。
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* 球体始终保持与边的两个邻面接触，其中心沿边的等距曲线移动。
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* 算法：
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* 1. 计算滚动球中心轨迹（沿边的 offset 曲线，offset = r / cos(half_angle)）
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* 2. 沿边采样球心位置
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* 3. 每个球心位置计算球与两面的切点
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* 4. 相邻截面间构建过渡曲面 patch（近似球体扫掠包络）
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* 5. 重建邻面、复制非影响面、组装壳和体
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* 对直边退化为圆柱过渡，对曲边产生自然的变曲率过渡。
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* @param body 输入实体
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* @param edge_id 目标边索引
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* @param radius 球体半径（> 0）
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* @param samples 沿边的球心采样数（默认 20）
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* @return 过渡后的新实体
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*
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* @pre edge_id 有效，radius > 0
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*/
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[[nodiscard]] BrepModel rolling_ball_blend(
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const BrepModel& body, int edge_id,
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double radius, int samples = 20);
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/**
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* @brief 两面间恒定半径过渡
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* 在两个任意面之间构造恒定半径的过渡曲面。与单边过渡不同，
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* 此函数处理两个面之间的整个共享或邻近区域。
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*
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* 算法：
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* 1. 找到两面之间的共享边，或确定两面的邻近区域
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* 2. 沿共享边界计算过渡曲面（恒定半径圆柱面）
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* 3. 切掉两面在过渡区域的部分
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* 4. 插入过渡曲面，组装壳和体
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* @param body 输入实体
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* @param face_a 第一个面索引
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* @param face_b 第二个面索引
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* @param radius 过渡半径（> 0）
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* @param samples 沿边界的截面采样数（默认 16）
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* @return 过渡后的新实体
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*
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* @pre face_a 和 face_b 有效，radius > 0
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*/
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[[nodiscard]] BrepModel face_face_blend(
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const BrepModel& body, int face_a, int face_b,
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double radius, int samples = 16);
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/**
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* @brief 形状过渡（Shape Fillet）
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*
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* 沿边采样变半径，逐段建模过渡曲面，自动检测三面交角并
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* 以球面填充 + 过渡面处理。
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* 算法：
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* 1. 定位目标边及其两个邻面
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* 2. 沿边曲线采样 N 个截面，每截面计算半径（r_start → r_end 线性插值）
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* 3. 计算每截面的角平分线方向和切点
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* 4. 每相邻两截面间构建一张过渡曲面
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* 5. 检测三面交角顶点（目标边端点处 ≥ 3 个面交汇）
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* - 若检测到三面交角：在交角顶点处构造球面填充面
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* - 球面填充面与相邻过渡面之间插入过渡面
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* 6. 重建两个邻面（切除过渡区域），复制其他面，组装壳和体
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* @param body 输入实体
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* @param edge_id 目标边索引
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* @param r_start 边起点处的过渡半径（≥ 0）
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* @param r_end 边终点处的过渡半径（≥ 0）
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* @param samples 沿边的截面采样数（默认 16）
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* @return 过渡后的新实体
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*
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* @pre edge_id 有效，r_start ≥ 0, r_end ≥ 0
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* @note 自动检测并处理三面交角，以球面填充 + 过渡面连接
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*/
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[[nodiscard]] BrepModel shape_fillet(
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const BrepModel& body, int edge_id,
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double r_start, double r_end, int samples = 16);
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} // namespace vde::brep
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