OpenCASCADE中获取曲面上的曲线（如边界）的方法和注意点

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　　本人在处理计算几何一些算法时，由于模型有时是由其他软件建模，再读入的，所以经常会遇到获取曲面上的曲线（如边界）以及参数域2D曲线和空间3D曲线之间的转化等问题。今天有人来问我相关的问题，想着还是总结分享一下吧。

 

1. 根据 TopoDS_Face 类型的面，获取 TopoDS_Edge 类型的边界。

　　利用 TopExp_Explorer 类，可以探索一个拓扑对象中包含的下级拓扑对象，找到Face中的Wire，再找Wire中的Edge。具体代码实现如下。

TopoDS_Face aFace,
for (TopExp_Explorer wireExp(aFace, TopAbs_WIRE); wireExp.More(); wireExp.Next()){
    for (TopExp_Explorer edgeExp(wireExp.Current(), TopAbs_EDGE); edgeExp.More(); edgeExp.Next()){
        TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(edgeExp.Current());
        // Next step
    }
}

　　如果你需要的只是 TopoDS_Edge 类型的边界，那么到此为止。如果同时你还需要这条曲线的参数域2D曲线的信息，那么继续往下做。

 

2. 根据 TopoDS_Face 类型的面和 TopoDS_Edge 类型的边界，生成 Handle(Geom2d_BSplineCurve) 类型的曲面参数域上的2D曲线。

　　利用 BRep_Tool::CurveOnSurface 函数获取 Handle(Geom2d_Curve) 类型的曲面参数域曲线，再利用 Geom2dConvert::CurveToBSplineCurve 函数将其转换为我们更常用的 Handle(Geom2d_BSplineCurve) 类型。具体代码实现如下。

　　该步的注意点：如果原来的曲线是某曲线裁剪得到的，那么转出来的 Handle(Geom2d_Curve) 类型的曲线是完整的曲线，需要利用首尾参数再人为裁剪一次。这可能是OCC的一个bug，后期版本也许会修正。

double aFirst;
double aLast;
// get the 2d curve of the edge on the face
Handle(Geom2d_Curve) aCurve2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(anEdge, aFace, aFirst, aLast);

Handle(Geom2d_BSplineCurve) aPCurve;
// if the curve does not exist
if (aCurve2d == NULL){
    fprintf(stderr, "The curve does not exist.\n");
}
//
else{
    fprintf(stderr, "The curve is an infinite line.\n");
    // trim the curve by the first and last parameter
    Handle(Geom2d_TrimmedCurve) aTrimmedCurve = new Geom2d_TrimmedCurve(aCurve2d, aFirst, aLast);
    
    aPCurve = Geom2dConvert::CurveToBSplineCurve(aTrimmedCurve);
}

 

3. 重新生成3D曲线

　　这里我们利用B样条曲面和获取到的参数域上的2DB样条曲线来生成3D曲线。这么做有什么好处呢？在第一步中获得的Edge只包含了空间曲线的信息，如果你的程序需要对参数域上的曲线进行操作，那么这一步就能把参数域2D曲线和Edge联系起来了。具体代码实现如下。

　　该步的注意点：BRepLib::BuildCurve3d这个函数一定要执行，这样你的Edge里面才会有3d的曲线。这样这条曲线才可以被显示。

Handle(Geom_BSplineSurface) aSurface;
Handle(Geom2d_BSplineCurve) aPCurve;
// use the surface and the 2d parameter curve to create a TopoDS_Edge 
TopoDS_Edge anEdge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aPCurve, aSurface).Edge();
// create 3d edge
// this line is significance, otherwise the edge can not be displayed
BRepLib::BuildCurve3d(anEdge);