OpenCasCade 简介

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-03-11 15:18 800阅读 0赞

Open CASCADE是一套开放原始码的CAD/CAM/CAE几何模型核心，源自于[法国][Link 1]的Matra Datavision公司，这一套函式库系统原来是著名的CADCAM软体EUCLID的开发平台，但是在1998年， Matra Datavision改变了经营策略，从以销售软体为主改变为提供CAD/CAM/CAE软体服务为主的获利模式，并且在1999年公布Open CASCADE的程式原始码，任何人都可以在该公司的网站上下载并且使用这些程式码，而Matra Datavision则以此函式库为基础位客户建立客制化的数值[模拟][Link 2]软体，国内CADCAM产业所需的套装软体常常动辄数百万甚至上千万，如此高昂的软体 费用对于中小企业来说确实是非常沉重的负担，而且套装软体中的功能有些其实根本用不到，但是软体使用者却必须花钱购买这些用不到的功能，如果能够针对中小 企业的需求建构一个精简化的CAD/CAM软体，并且在生产需求改变的时候才增加新的功能，将可以有效节省软体成本，而Open CASCADE的成功经验或许可以提供产业界甚至学术界一些新的思考方向  
Open CASCADE是一个功能强大的三维建模工具，提供了点、线、面、体和复杂形体的显示和交互操作，经过深度开发后可实现纹理、光照、图元填充、渲染等图形操作和放大、缩小、旋转、漫游、模拟飞行、模拟穿越等动态操作。  
[![232550e3e518d87b3a8c580cdf1bbb07.gif][]][232550e3e518d87b3a8c580cdf1bbb07.gif 1]

开源Open CASCADE从底层构建的CAD平台，所以在做机械仿真方面会好用很多，比如数控加工中模拟切屑的去除过程，对于干涉的检查等，使用CASCADE的实体布尔运算即可都可以实现。  
其基本描述从官网翻译大致如下：  
OpenCascade提供二维和三维几何体的生成、显示和分析。主要功能有：  
1．创建锥、柱、环等基本几何体；  
2．对几何体进行布尔操作（相加，相减，相交运算）；  
3．[倒角][Link 3]，斜切，镂空，偏移，扫视；  
4．几何空间关系计算（法线，点积，叉积，投影，拟合等）；  
5．几何体分析（质心，体积，曲率等）；

6．空间变换（平移，缩放，旋转）。  
高级功能：  
1．应用框架服务；  
2．数据交换服务。

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; OCC是基于OO概念的C++类库，用于精密设备等设计应用程序。典型的应用是CAD（2D/3D）应用程序的开发，制造业，仿真，或者一些其他的图形工具。OCC让你能够很快的开发这些程序。 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

OCC提供以下模块:

*  提供2D/3D几何模型库，用以创建任意模型: 创建基本图元包含：棱柱，圆柱，棱锥，圆环等实现了布尔运算（交并差）
    
     *  对实体进行倒角，圆角等操作
     *  用偏移，壳，镂空等方式创建实体
     *  计算属性，例如：surface, volume, center of gravity, curvature
     *  [计算几何][Link 4] projection, interpolation, approximation
 *  模型的显示，和视图操作等这些可视化模块:
    
     *  3D 旋转
     *  缩放
     *  阴影
 *  一个应用程序框架设计:
    
     *  让没有几何信息的应用程序联合几何信息
     *  参数化模型
     *  Java Application Desktop (JAD), a framework for creating your Graphical User Interfaces (GUI)
 *  数据交换模块提供了将OCC模型导入，导出为IGES和STEP等这些标准格式的功能。

Open CASCADE 模型库是Open CASCADE公司基于 CAS.CADE 技术 开发和销售的。它的设计是组件化的。 As such, they separate C++ classes for:

*  定义数据结构 (geometric modeling, display 和 graphic selection)
 *  实现复杂算法
 *  提供应用程序接口 (APIs)

让有关系的或者相似的类在同一个包内可以防止类的冲突; C++ 类名的前面加上了包的名字做前缀。比如所有用来定义3D几何对象的类都在前面加上 Geom前缀。在 Geom中, 实现 Bezier surfaces 的类被命名为 BezierSurface, 它的全名是Geom\_BezierSurface。

大的模块划分为6个，见下表

表 1: 类库模块与内容

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 基础类 Foundation Classes </td> 
 <td> 模型数据 Modeling Data </td> 
 <td> 建模算法 Modeling Algorithms </td> 
 <td> 可视化 Visualization </td> 
 <td> 数据交换 Data Exchange </td> 
 <td> 程序框架 Application Framework </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> Kernel Classes Math Utilities &nbsp; 核心类和数学库 </td> 
 <td> 2D Geometry 3D Geometry Geometry Utilities Topology &nbsp; 几何和拓扑 </td> 
 <td> Construction of Primitives Boolean Operations Fillets and Chamfers Offsets, Drafts Sewing and Sweeps Features Hidden Line Removal Geometric Tools Topological Tools </td> 
 <td> Services Common to 2D and 3D 2D Visualization 3D Visualization &nbsp; &nbsp; </td> 
 <td> IGES STEP AP203 AP214 Extended data exchange (XDE) </td> 
 <td> Data Framework Data Storage Application Desktop </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

当你安装完成后，你可以找到下面这些目录，这里简单介绍一下目录结构：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> <img alt="OCC的目录结构" height="459" src="https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/cbe98de8df8429d53cb5cdf8b29e7cd0.gif" width="165"> &nbsp; </td> 
 <td> 目录树描述&nbsp; data&nbsp;- 这里面包含各种不同格式的模型文件。都是occ支持的格式。 doc&nbsp;–occ的文档。 ros/adm&nbsp;- occ团队工具，可以用来重新生成occ。 ros/adm/win32&nbsp;- 包含Visual C++ 6.0., 7.1.&nbsp;和 8.0.的工程文件, 用来生成occ的win32版本。 ros/adm/win64&nbsp;-&nbsp;包含 Visual C++ 8.0.工程,用来生成win平台<a href="https://www.baidu.com/s?wd=64%E4%BD%8D&amp;tn=24004469_oem_dg&amp;rsv_dl=gh_pl_sl_csd" rel="nofollow">64位</a>版本。 ros/drv&nbsp;- 此文件夹包含WOK生成的源码文件。 ros/inc&nbsp;- 包含所有的occ头文件。 ros/src&nbsp;- 此文件夹包含occ源码，根据开发模块组织存放。 ros/win32&nbsp;- 此文件夹包含了occ的可执行程序（dll）和lib，有debug，release。 Samples&nbsp;- 此文件夹包含了帮助文档中的标准例程。 tools&nbsp;- 包含OCAF&nbsp;浏览器&nbsp;和 MFC&nbsp;应用程序向导工具; wok –&nbsp;此文件夹包含&nbsp;WOK (Workshop Organization Kit) 工具包，用以组织大型项目和开发团队。 3rdparty&nbsp;- 此文件夹包含用以支持occ工作的第三方库(Java, QT and Tcl) 和例程。 uninstall&nbsp;- 卸载要用到的文件。 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

[Link 1]: https://www.baidu.com/s?wd=%E6%B3%95%E5%9B%BD&tn=24004469_oem_dg&rsv_dl=gh_pl_sl_csd
[Link 2]: https://www.baidu.com/s?wd=%E6%A8%A1%E6%8B%9F&tn=24004469_oem_dg&rsv_dl=gh_pl_sl_csd
[232550e3e518d87b3a8c580cdf1bbb07.gif]: /images/20220311/4452c0dc07cb44729ce6fd9c8382d4ff.png
[232550e3e518d87b3a8c580cdf1bbb07.gif 1]: http://www.opencascade.org/showroom/screenshots/
[Link 3]: https://www.baidu.com/s?wd=%E5%80%92%E8%A7%92&tn=24004469_oem_dg&rsv_dl=gh_pl_sl_csd
[Link 4]: http://blog.csdn.net/hoya5121/category/272365.aspx