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一、简介
PythonOCC(Python OpenCASCADE Community Edition)是一个强大的开源库,它基于Open CASCADE Technology(OCCT),为Python开发者提供了丰富的三维建模和可视化功能。作为CAD/CAM/CAE领域的基石,Open CASCADE Technology以其广泛的几何建模能力、高效的算法和灵活的API而闻名。PythonOCC通过将OCCT的C++接口封装成Python语言,极大地降低了三维几何处理的门槛,使得非专业程序员和科学家也能轻松地进行复杂的三维模型设计、分析以及可视化工作。
PythonOCC支持从基础的三维形状构建(如点、线、面、体等)到高级几何操作(如布尔运算、形状分析、网格生成等)的全方位功能。用户可以利用PythonOCC来创建复杂的三维模型,进行几何形状的分析与优化,甚至实现三维打印前的准备工作。此外,PythonOCC还提供了丰富的可视化工具,使得用户能够直观地查看和检验其设计的三维模型,大大提升了开发效率和用户体验。
PythonOCC因其易于上手、功能强大且灵活的特性,在多个领域得到了广泛应用,包括但不限于航空航天、汽车制造、机械设计、生物医学工程以及教育科研等。无论是需要精确控制三维模型构建的工程师,还是希望通过编程实现创意设计的艺术家,PythonOCC都为他们提供了一个理想的平台。
github 地址:https://github.com/tpaviot/pythonocc-core
效果:
二、安装环境
1.PyCharm
目前社区版够已经完全够用了,名字:PyCharm Community Edition
下载地址:JetBrains: Essential tools for software developers and teams
这里选择 PyCham
点击 Download
这里有两个版本,选择 PyCharm Community Edition
安装完成后,在设置 --> 插件 这里可以看到对应的中文包
2.Conda
pythonocc 是无法使用 pip 进行安装的,使用 pip 安装会报错,从官方的 github 介绍来看,是推荐用 Conda 来进行安装的,而且 Conda 也能安装 pip 相关的库,非常的方便,推荐使用!
下载地址:Installing Miniconda — Anaconda documentation
点击 Download the installer
这里选择 Miniconda3 Windows 64-bit,也可以使用下面的地址直接打开
Miniconda — Anaconda documentation
三、Conda 环境搭建
虚拟环境是一个自包含的目录结构,它包含了你需要的所有包和库,与系统其他部分隔离开来。
在 Conda 安装完成后,就可以创建一个环境了
在搜索栏中搜索 Anaconda Prompt
可以输入 conda --version 来验证是否安装成功
从上图可以看到,有一个(base),这表示当前的环境名称是 base,默认的 base 最好不要使用,我们需要创建一个新的环境。
使用 conda list 命令可以查看当前安装了那些库:
1.命令解释
在 github 界面我们可以看到具体的用法,对这些命令我做一个系统的解释。
命令:
conda create --name=pyoccenv python=3.10
source activate pyoccenv
conda install -c conda-forge pythonocc-core=7.8.1
第一句:
conda create --name=pyoccenv python=3.10
conda create:用于创建一个新的虚拟环境。
-name pyoccenv:可以写成 -n pyoccenv,-n 是 --name 的缩写,用于指定新环境的名字。在这里,pyoccenv 为这个新环境取的名字。创建环境后,可以通过 conda activate pyoccenv 命令来激活这个环境。
python=3.12: 这部分指定了在创建这个新环境时,应该安装 Python 解释器的版本。python=3.12 表示你要在这个环境中安装 Python 3.12 版本。Conda 会根据你的指定,从可用的源中找到并安装这个版本的 Python。
如果你这样写:
conda create --name=pyoccenv
依然是可以的,它的意思是:创建一个名为 pyoccenv 的空环境,不包含任何包,包括 Python 解释器。
也可以这么写:
conda create --name=pyoccenv python
它的意思是:创建一个名为 pyoccenv 的环境,并同时安装最新版本的 Python 解释器
第二句:
source activate pyoccenv
这句代码是用来激活环境,不过从 Conda 4.4 开始,已经不用这种写法了,推荐使用新的的写法:conda activate pyoccenv
它意思是:激活环境,名称为 pyoccenv。
第三句:
conda install -c conda-forge pythonocc-core=7.8.1
conda install 是 Conda 的安装命令,主要用于安装软件包。
-c conda-forge 指定了软件包的来源渠道。-c 是 --channel 的简写,它告诉 Conda 从指定的渠道安装包。conda-forge 是一个社区驱动的 Conda 包渠道,提供了大量的开源软件包,通常更新更及时。
pythonocc-core=7.8.1 这是你要安装的软件包的名称和版本。在这里,pythonocc-core 是具体的软件包名,而 =7.8.1 指定了你希望安装的版本号。如果不指定版本,Conda 会默认安装最新版本。
2.切换镜像源
使用 Conda 在国内安装库,安装失败是大概率的事,因此不得不把下载链接转到国内。
切换镜像源这里有两种方式:
1)使用控制台
conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/free/
conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main/
conda config --set show_channel_urls yes
运行:
这里最好先切换一些环境名,我这里用的是 base 默认的环境,一般情况下是不用的。
使用 conda config --show 命令可以查看配置,在 channels 这里可以看到你刚刚的设置
可以根据下面命令来更新 Conda 环境中的软件包
conda update conda
如果你以后需要切换回官方源,可以执行以下命令:
conda config --remove-key channels
2)修改配置文件
通常在 C:\用户\.condarc 文件中
完成了上面的操作,打开后就是这个样子
你也可以直接复制过去:
show_channel_urls: true
channels:
- https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main/
- https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/free/
- defaults
3)其他的镜像源
中科大镜像源:
conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/pkgs/main
conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/pkgs/free
conda config --set show_channel_urls yes
阿里云镜像源:
conda config --add channels http://mirrors.aliyun.com/anaconda/pkgs/main/
conda config --add channels http://mirrors.aliyun.com/anaconda/pkgs/free/
conda config --set show_channel_urls yes
3.创建新的环境
根据第1小节命令解释来实际操作
首先,使用 conda create --name=pyoccenv 创建一个新的环境
在一段时间后,会提示你环境安装的位置,输入 y 即可
如果你是第一次添加环境,会下载一堆插件库,等待下载完成即可。
安装环境成功后,系统提示你激活环境和停用环境的方法,
conda activate pyoccenv 激活环境
conda deactivate 停用环境
输入 conda info --envs 来查看现在安装了那些环境
下面就来激活 环境,输入 conda activate pyoccenv
看到括号内有对应的环境名称即为成功。
下面我们来看看当前的下载镜像地址,输入 conda config --show channels
如果地址如上图所示,则是清华大学的镜像地址,如果不是,则根据第2小节切换镜像源来操作。
接下来就是安装 pythonocc 了,输入 conda install -c conda-forge pythonocc-core
这时会提示我们需要下载那些库,输入 y 即可
列表太长了,我截图了最下面的部分
开始下载,一般需要等待很久
下载失败也是常用的事,如果下载失败了,或者长时间没反应,你可以关闭控制台,重新安装它,命令:conda install pythonocc-core
检查是否安装成功,输入 conda list pythonocc-core
如果出现了具体的信息和版本则为安装成功。
四、PyCharm 环境搭建
在创建项目之前,请先安装 Python,下载地址:
也可以通过 pycharm 进行安装 python,具体安装方法这里就不做介绍了,下面开始创建项目,
点击创建,创建完成后,会自动进行配置,我们点击右下角的解释器,
如果是第一次打开 PyCharm 可能是默认的解释器,或者无解释器的状态
点击 解释器设置
就会来到 解释器界面,这里你可以添加库和升级库
如果在 python 解释器这里出现了红色的文字,说明解释器配置不正确
如果需要删除某一个解释器,可以点击全部显示,对解释器进行添加和删除。
点击 添加新的解释器
在第三章中添加的环境 pyoccenv 在这里就可以选择了,一般情况下打开这个界面会自动的获取到已添加的环境,如果没有,点击旁边的按钮 加载环境,选择好后,点击确认。
接下来需要一个 python 脚本来运行代码。
右键点击项目,选择 new --> python 文件 来创建一个新的 python 脚本
输入文件名,按回车
测试项目的结构如下:
输入下面代码:
from OCC.Core.BRepPrimAPI import BRepPrimAPI_MakeBox
from OCC.Display.SimpleGui import init_display
# 创建一个立方体
box = BRepPrimAPI_MakeBox(10, 10, 10).Shape()
# 初始化显示
display, start_display, add_menu, add_function_to_menu = init_display()
# 显示立方体
display.DisplayShape(box, update=True)
# 开始显示
start_display()
如果出现错误,说明解释器出现了问题,或者不是之前我们创建的环境
如果代码没有错误,说明环境搭建是正确的,点击运行按钮
效果: