OCCT 知识笔记之TopoDS_Compound 详解

TopoDS_Compound 是 ​Open CASCADE Technology (OCCT) 中用于表示 ​复合拓扑形状（Compound Shape）​ 的类，属于 TopoDS 包（Topology Data Structure）。它允许将多个独立的 ​TopoDS_Shape​（如实体、面、边等）组合成一个逻辑上的整体，而不进行布尔运算或几何合并。

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​1. 核心特性

• ​容器作用：将多个形状（Solid、Face、Edge 等）组合成一个单一对象。
• ​非参数化：仅存储形状引用，不修改原始几何或拓扑关系。
• ​轻量级：相比布尔运算（如 BRepAlgoAPI_Fuse），Compound 不生成新几何，仅管理形状集合。
• ​用途：常用于临时分组、简化模型处理流程、或导出多部件组合。

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​2. 使用场景

1. ​组合多个独立形状​（如装配体中的零件）。
2. ​简化复杂模型的交互​（如同时移动一组面）。
3. ​导出多部件模型​（如 STEP/IGES 文件中的多个几何体）。
4. ​避免不必要的布尔运算​（当仅需逻辑组合时）。

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​3. 关键方法

​(1) 创建 Compound

TopoDS_Compound aCompound;
BRep_Builder aBuilder;
aBuilder.MakeCompound(aCompound);  // 初始化空Compound

​(2) 添加形状到 Compound

aBuilder.Add(aCompound, aShape);  // 将aShape添加到Compound中

• aShape 可以是任意 TopoDS_Shape（如 Solid、Face、Edge）。

​(3) 遍历 Compound 中的形状

TopExp_Explorer anExp(aCompound, TopAbs_SOLID);  // 遍历所有Solid
for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
    TopoDS_Solid aSolid = TopoDS::Solid(anExp.Current());
    // 处理每个Solid...
}

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​4. 完整示例

​示例1：将多个立方体组合成 Compound

#include <TopoDS_Compound.hxx>
#include <BRep_Builder.hxx>
#include <BRepPrimAPI_MakeBox.hxx>

void createCompound() {
    // 创建两个独立的立方体
    TopoDS_Solid box1 = BRepPrimAPI_MakeBox(10, 10, 10).Solid();
    TopoDS_Solid box2 = BRepPrimAPI_MakeBox(5, 5, 5).Solid();
    box2.Move(gp_Trsf().SetTranslation(gp_Vec(15, 0, 0)));  // 移动第二个立方体

    // 创建Compound并添加立方体
    TopoDS_Compound aCompound;
    BRep_Builder aBuilder;
    aBuilder.MakeCompound(aCompound);
    aBuilder.Add(aCompound, box1);
    aBuilder.Add(aCompound, box2);

    // 可视化Compound
    Handle(AIS_Shape) aisCompound = new AIS_Shape(aCompound);
    aisCompound->SetColor(Quantity_NOC_GREEN);
    myContext->Display(aisCompound, Standard_True);
}

​示例2：从 Compound 中提取特定类型形状

TopExp_Explorer anExp(aCompound, TopAbs_FACE);  // 遍历所有面
for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
    TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(anExp.Current());
    // 对每个面进行操作...
}

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​5. 与类似结构的区别

类型	描述	与 Compound 的区别
TopoDS_Compound	逻辑组合多个形状	​不修改几何，仅存储引用
BRepAlgoAPI_Fuse	布尔并集运算	生成新几何体，合并拓扑
TopoDS_Solid	单一封闭实体	Compound 可包含多个 Solid
TopTools_ListOfShape	形状列表	Compound 是拓扑结构，支持OCCT算法

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​6. 常见问题

​Q1: Compound 和布尔运算的区别？

• ​Compound 仅逻辑组合形状，原始几何保持不变。
• ​布尔运算​（如 Fuse/Cut）会生成新的几何体，改变拓扑结构。

​Q2: 如何判断一个形状是否为 Compound？

if (aShape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND) {
    // 是Compound
}

​Q3: 能否从 Compound 中移除某个形状？

• ​不能直接移除，需重建 Compound 或使用 TopTools_ListOfShape 过滤。

​Q4: Compound 会影响性能吗？

• ​几乎无性能开销，因为它不计算几何交集或容差。

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​7. 总结

• ​TopoDS_Compound 是OCCT中管理多形状组的轻量级工具。
• ​适用场景：装配体、多部件导出、临时形状分组。
• ​优势：避免不必要的几何计算，保持原始形状独立性。
• ​注意：若需几何合并，应使用布尔运算（如 BRepAlgoAPI_Fuse）。