OCCT 实战（3）核心模块与架构

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于 2025-04-15 17:56:25 首次发布

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一、核心模块与架构

OpenCASCADE Technology (OCCT) 采用模块化分层架构，核心模块分为基础层、建模层和可视化层，各层协同工作以提供完整的几何建模能力。其架构的核心组成：

在这里插入图片描述

OCCT的核心模块功能：

基础模块（Foundation Classes）
- TKernel：核心基础类（字符串、容器、异常处理）
- TKMath：数学计算工具（矩阵运算、几何变换）
- TKG2d/TKG3d：2D/3D几何基础（点、曲线、曲面）
建模模块（Modeling Data & Algorithms）
- TopoDS：边界表示（BRep）拓扑数据结构
- Geom/Geom2d：参数化几何对象（NURBS曲线/曲面）
- BRepAlgoAPI：高级建模算法（布尔运算、倒角等）
可视化模块（Visualization）
- AIS（交互服务）：对象显示、选择、高亮
- V3d：3D视图系统（基于OpenGL）
- OpenGl：底层图形渲染接口
数据交换模块（Data Exchange）
- STEP/IGES：工业标准格式支持
- STL：3D打印网格输出
高级功能模块
- TKMesh：网格生成与处理
- TKHLR：隐藏线消除
- TKFillet：倒圆角功能

OpenCASCADE（OCCT）的数据流转遵循 几何建模 → 拓扑处理 → 可视化 → 交互/导出 的典型流程，核心过程如下：

关键操作：

gp_Pnt P1(0,0,0);  // 创建点
Handle(Geom_Line) line = new Geom_Line(P1, gp_Dir(1,0,0));  // 创建直线

关键操作：

TopoDS_Edge edge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(line);  // 几何→拓扑
TopoDS_Wire wire = BRepBuilderAPI_MakeWire(edge);  // 组合拓扑元素

关键操作：

TopoDS_Shape box = BRepPrimAPI_MakeBox(10,10,10);
TopoDS_Shape cutResult = BRepAlgoAPI_Cut(box, sphere);  // 布尔运算

关键操作：

Handle(AIS_Shape) aisShape = new AIS_Shape(cutResult);
viewer->Display(aisShape, Standard_True);  // 提交到渲染管线

关键操作：

STEPControl_Writer writer;
writer.Transfer(cutResult, STEPControl_AsIs);
writer.Write("output.stp");  // 导出STEP文件

此流程是OCCT工业级可靠性的核心，既支持交互式CAD操作，也适合批处理几何计算。