【OCCT+ImGUI系列】010-BRepMesh-网格化IncrementalMesh

在三维模型处理中，网格化（Meshing）是将几何模型离散为三角面片的关键步骤。本文基于 OpenCascade 的 BRepMesh_IncrementalMesh 类，结合交互式演示系统，详解网格化参数调节、实时更新与可视化。

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一、BRepMesh_IncrementalMesh 核心机制

BRepMesh_IncrementalMesh 是 OpenCascade 的增量式网格生成器，采用动态精度控制算法，支持以下关键参数：

• LinearDeflection：线性偏差（模型空间单位）
• AngularDeflection：角度偏差（弧度制）
• InParallel：启用多线程加速

通过构造球体示例演示核心调用方式：

TopoDS_Shape shape = BRepPrimAPI_MakeSphere(50.0).Shape();
IMeshTools_Parameters params;
params.Deflection = 1.0;
params.Angle = 30 * M_PI / 180;

BRepMesh_IncrementalMesh mesher;
mesher.SetShape(shape);
mesher.ChangeParameters() = params;
mesher.Perform(); // 执行网格化

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二、交互式教学系统功能

1. 动态参数调节与实时更新

通过 ImGui 滑动条实现参数动态调节，修改后触发网格重建：

// 线性偏差调节（0.1~0.7）
if (ImGui::SliderFloat("Linear Deflection", &linearDeflection, 0.1f, 0.7f)) {
   
   
    bMeshDirty = true; // 设置网格更新标志
}

// 角度偏差调节（5°~30°）
float angularDeg = angularDeflection * 180 / M_PI;
if (ImGui::SliderFloat("Angular Deflection", &angularDeg, 5.0f, 30.0f)) {
   
   
    angularDeflection = angularDeg * M_PI / 180;
    bMeshDirty = true;
}

参数修改后通过bMeshDirty标志触发updateMesh函数，保证视图实时响应

2. 网格清除与重置

通过BRepTools::Clean清除模型三角化数据，配合上下文更新实现网格重置：

void clearTriangulation(const TopoDS_Shape& shape) {
   
   
    for (TopExp_Explorer exp(shape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next()) {
   
   
        BRepTools::Clean(TopoDS::Face(exp.Current()));
    }
}

3. 三角化信息统计

遍历所有面的三角化数据，统计总三角形数量：

int totalTriangles = 0;
for (TopExp_Explorer exp(shape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next()) {
   
   
    Handle(Poly_Triangulation) tri = ...;
    if (!tri.IsNull()) totalTriangles += tri->NbTriangles();
}
ImGui::Text("Total Triangles: %d", totalTriangles);

4. 网格线框可视化

提取每个三角面片的边线，生成红色线框辅助显示：

void drawTriangulations(...) {
   
   
    for (each triangle in triangulation) {
   
   
        gp_Pnt p1 = tri->Node(n1).Transformed(...