Open CASCADE Technology (OCCT) 建模教程：创建3D瓶子模型
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/oc/OCCT 概述
本教程将引导您使用Open CASCADE Technology（OCCT）的建模服务创建一个3D瓶子模型。通过这个实践项目，您将学习OCCT的核心建模概念和工作流程，包括几何构建、拓扑操作和实体建模等关键技术。
前提条件
- 熟悉C++编程语言
- 了解基本的3D几何概念
- 已配置好OCCT开发环境
模型规格
我们将创建一个具有以下参数的瓶子模型：
| 参数名称 | 参数值 |
|---|---|
| 高度(MyHeight) | 70mm |
| 宽度(MyWidth) | 50mm |
| 厚度(MyThickness) | 30mm |
瓶子的轮廓将以全局笛卡尔坐标系的原点为中心。
建模步骤
1. 构建轮廓
1.1 定义支撑点
首先，我们在XOY平面上定义轮廓的特征点。这些点将作为轮廓几何形状的基础支撑。
gp_Pnt aPnt1(-myWidth / 2., 0, 0);
gp_Pnt aPnt2(-myWidth / 2., -myThickness / 4., 0);
gp_Pnt aPnt3(0, -myThickness / 2., 0);
gp_Pnt aPnt4(myWidth / 2., -myThickness / 4., 0);
gp_Pnt aPnt5(myWidth / 2., 0, 0);
1.2 定义几何形状
使用这些点创建几何元素：
- 两点之间的线段
- 通过三点定义的圆弧
Handle(Geom_TrimmedCurve) aArcOfCircle = GC_MakeArcOfCircle(aPnt2,aPnt3,aPnt4);
Handle(Geom_TrimmedCurve) aSegment1 = GC_MakeSegment(aPnt1, aPnt2);
Handle(Geom_TrimmedCurve) aSegment2 = GC_MakeSegment(aPnt4, aPnt5);
1.3 定义拓扑结构
将几何曲线转换为拓扑边，然后连接成线：
TopoDS_Edge anEdge1 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aSegment1);
TopoDS_Edge anEdge2 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aArcOfCircle);
TopoDS_Edge anEdge3 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aSegment2);
TopoDS_Wire aWire = BRepBuilderAPI_MakeWire(anEdge1, anEdge2, anEdge3);
1.4 完成轮廓
通过镜像和连接操作完成整个轮廓：
gp_Trsf aTrsf;
aTrsf.SetMirror(gp::OX());
BRepBuilderAPI_Transform aBRepTrsf(aWire, aTrsf);
TopoDS_Wire aMirroredWire = TopoDS::Wire(aBRepTrsf.Shape());
BRepBuilderAPI_MakeWire mkWire;
mkWire.Add(aWire);
mkWire.Add(aMirroredWire);
TopoDS_Wire myWireProfile = mkWire.Wire();
2. 构建主体
2.1 拉伸轮廓
将轮廓面沿Z轴拉伸形成实体：
TopoDS_Face myFaceProfile = BRepBuilderAPI_MakeFace(myWireProfile);
gp_Vec aPrismVec(0, 0, myHeight);
TopoDS_Shape myBody = BRepPrimAPI_MakePrism(myFaceProfile, aPrismVec);
2.2 添加圆角
为实体边缘添加圆角：
BRepFilletAPI_MakeFillet mkFillet(myBody);
TopExp_Explorer anEdgeExplorer(myBody, TopAbs_EDGE);
while(anEdgeExplorer.More()){
TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(anEdgeExplorer.Current());
mkFillet.Add(myThickness / 12., anEdge);
anEdgeExplorer.Next();
}
myBody = mkFillet.Shape();
2.3 添加瓶颈
创建圆柱体并与主体融合：
gp_Pnt neckLocation(0, 0, myHeight);
gp_Dir neckAxis = gp::DZ();
gp_Ax2 neckAx2(neckLocation, neckAxis);
Standard_Real myNeckRadius = myThickness / 4.;
Standard_Real myNeckHeight = myHeight / 10.;
BRepPrimAPI_MakeCylinder MKCylinder(neckAx2, myNeckRadius, myNeckHeight);
TopoDS_Shape myNeck = MKCylinder.Shape();
myBody = BRepAlgoAPI_Fuse(myBody, myNeck);
3. 创建螺纹
3.1 定义螺纹曲线
创建螺旋线作为螺纹的基础：
gp_Pnt aPnt(0, 0, myHeight + myNeckHeight);
gp_Dir aDir(0, 0, 1);
gp_Ax1 anAxis(aPnt, aDir);
Handle(Geom_Circle) aCircle = new Geom_Circle(anAxis, myNeckRadius * 0.99);
Handle(Geom_TrimmedCurve) aSegment = new Geom_TrimmedCurve(aCircle, 0, M_PI);
gp_Vec aVector(0, 0, myNeckHeight / 10);
Handle(Geom_Helix) aHelix = new Geom_Helix(aSegment, aVector);
3.2 创建螺纹实体
使用扫掠操作创建螺纹：
TopoDS_Edge aHelixEdge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aHelix);
TopoDS_Wire aHelixWire = BRepBuilderAPI_MakeWire(aHelixEdge);
gp_Pnt aPnt1(0, 0, myHeight + myNeckHeight + myNeckHeight / 10);
gp_Pnt aPnt2(myNeckRadius * 0.99, 0, myHeight + myNeckHeight + myNeckHeight / 10);
TopoDS_Edge aSegmentEdge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aPnt1, aPnt2);
TopoDS_Wire aSegmentWire = BRepBuilderAPI_MakeWire(aSegmentEdge);
BRepOffsetAPI_MakePipe aPipe(aHelixWire, aSegmentWire);
TopoDS_Shape myThreading = aPipe.Shape();
4. 最终组合
将所有部分组合成完整模型：
TopoDS_Compound aResult;
BRep_Builder aBuilder;
aBuilder.MakeCompound(aResult);
aBuilder.Add(aResult, myBody);
aBuilder.Add(aResult, myThreading);
总结
本教程详细介绍了使用OCCT创建3D瓶子模型的完整流程，涵盖了从基础几何构建到复杂拓扑操作的关键技术。通过这个实例，您应该已经掌握了：
- 使用gp_Pnt定义几何点
- 创建和操作几何曲线
- 构建拓扑结构（边、线、面）
- 应用变换操作（镜像、平移）
- 创建基本实体（棱柱、圆柱）
- 布尔操作（融合）
- 高级建模技术（螺纹创建）
这些技术可以应用于各种3D建模场景，为您的CAD开发项目奠定坚实基础。
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
