opencascade12解析

1.main.cpp

#include "DisplayScene.h"
#include "Viewer.h"// OpenCascade includes
#include <BinXCAFDrivers.hxx>               // 包含了用于处理 XCAF 数据的头文件
#include <STEPCAFControl_Reader.hxx>        // 包含了用于读取 STEP 文件的头文件
#include <TDocStd_Application.hxx>          // 包含了用于管理文档的头文件
#include <TDocStd_Document.hxx>             // 包含了文档对象的头文件//-----------------------------------------------------------------------------namespace
{// 从 STEP 文件中读取数据并转换为 XCAF 形式的函数Handle(TDocStd_Document) ReadStepWithMeta(const char* filename){STEPCAFControl_Reader Reader;  // STEP 文件读取器对象// 创建 XCAF 文档Handle(TDocStd_Application) app = new TDocStd_Application;  // 创建文档应用程序对象BinXCAFDrivers::DefineFormat(app);                           // 定义 XCAF 格式Handle(TDocStd_Document) doc;                                // 创建文档对象app->NewDocument("BinXCAF", doc);                            // 新建文档// 从文件中读取 CAD 和相关数据try{IFSelect_ReturnStatus outcome = Reader.ReadFile(filename);  // 读取 STEP 文件//if ( outcome != IFSelect_RetDone )  // 如果读取失败{app->Close(doc);  // 关闭文档return nullptr;   // 返回空指针}if ( !Reader.Transfer(doc) )  // 将读取的数据转换到文档中{app->Close(doc);  // 关闭文档return nullptr;   // 返回空指针}}catch ( ... )  // 捕获所有异常{app->Close(doc);  // 关闭文档return nullptr;   // 返回空指针}return doc;  // 返回文档对象}
}//-----------------------------------------------------------------------------int main(int argc, char** argv)
{Viewer vout(50, 50, 500, 500);  // 创建一个 Viewer 对象，并设置窗口位置和大小if ( argc > 1 )  // 如果有命令行参数{Handle(TDocStd_Document) doc = ::ReadStepWithMeta(argv[1]);  // 从 STEP 文件中读取数据并转换为 XCAF 形式//if ( doc.IsNull() )  // 如果文档为空{std::cout << "Failed to read STEP model from file " << argv[1] << std::endl;  // 打印读取失败的信息return 1;  // 返回错误码}// 创建 DisplayScene 命令，并将文档和 Viewer 的上下文传入DisplayScene cmd( doc, vout.GetContext() );if ( !cmd.Execute() )  // 如果执行 DisplayScene 命令失败{std::cout << "Failed to visualize CAD model with `DisplayScene` command." << std::endl;  // 打印执行失败的信息return 1;  // 返回错误码}}vout.StartMessageLoop();  // 启动消息循环return 0;  // 返回正常退出码
}

这段代码主要完成了以下功能：

  1. 包含了用于处理 STEP 文件和 XCAF 数据的头文件。
  2. 定义了一个命名空间，其中包含了一个函数 ReadStepWithMeta，用于从 STEP 文件中读取数据并转换为 XCAF 形式。
  3. 在 main 函数中，创建了一个 Viewer 对象，并设置了窗口的位置和大小。
  4. 如果命令行参数中指定了 STEP 文件名，则调用 ReadStepWithMeta 函数读取文件，并将结果存储在一个文档对象中。
  5. 如果读取成功，则创建一个 DisplayScene 命令，并将文档对象和 Viewer 的上下文传入，执行该命令以可视化 CAD 模型。
  6. 最后启动消息循环，使程序进入事件循环，等待用户交互。

2.displayscene.h

#ifndef DisplayScene_h
#define DisplayScene_h// OpenCascade includes
#include <NCollection_DataMap.hxx>        // 包含用于处理哈希映射的头文件
#include <NCollection_List.hxx>           // 包含用于列表的头文件// Forward declarations
class TDF_Label;                         // OCAF 标签类的前向声明
class TDF_LabelMapHasher;                // 标签哈希映射器类的前向声明
class TopLoc_Location;                   // 位置类的前向声明
class XCAFPrs_Style;                     // XCAF 样式类的前向声明
class TCollection_AsciiString;           // ASCII 字符串类的前向声明
class AIS_InteractiveObject;             // 交互对象类的前向声明
class AIS_InteractiveContext;            // 交互上下文类的前向声明
class TDocStd_Document;                  // 文档类的前向声明//! Type alias for label-presentation map.
typedef NCollection_DataMap<TDF_Label,NCollection_List<Handle(AIS_InteractiveObject)>,TDF_LabelMapHasher> LabelPrsMap;  // 标签-显示对象映射的类型别名//! Redisplays all objects in the viewer.
class DisplayScene : public Standard_Transient  // 显示场景类，继承自 OCCT 标准的临时对象类
{
public:// OCCT RTTIDEFINE_STANDARD_RTTI_INLINE(DisplayScene, Standard_Transient)  // 定义 OCCT RTTIpublic://! Ctor accepting the interactive context to use.//! \param[in] doc the XDE document to visualize.//! \param[in] ctx the interactive context instance.DisplayScene(const Handle(TDocStd_Document)&       doc,  // 构造函数，接受 XDE 文档和交互上下文对象作为参数const Handle(AIS_InteractiveContext)& ctx): Standard_Transient (),      // 调用基类的构造函数m_doc              (doc),   // 初始化 XDE 文档成员变量m_ctx              (ctx)    // 初始化交互上下文成员变量{}public://! Executes this visualization command.//! \return execution status (true for success, false for failure).virtual bool Execute();  // 执行可视化命令的虚函数protected://! Display items conatined in the XDE document.//! \param[in] label          the OCAF label with assembly or shape to display.//! \param[in] parentTrsf     the transformation of the  parent assembly.//! \param[in] parentStyle    the style of the parent.//! \param[in] parentId       the entry of the parent label.//! \param[in] mapOfOriginals the map of the created AIS objects. New parts are//!                           connected to already created objects contained in the map.//! \param[in] processed      the map of processed items.void displayItem(const TDF_Label&               label,const TopLoc_Location&         parentTrsf,const XCAFPrs_Style&           parentStyle,const TCollection_AsciiString& parentId,LabelPrsMap&                   mapOfOriginals);  // 显示文档中的项目protected://! XDE document to visualize.Handle(TDocStd_Document) m_doc;  // XDE 文档对象//! Interactive context facade to work with AIS.Handle(AIS_InteractiveContext) m_ctx;  // 交互上下文对象};#endif

这段代码定义了一个名为 DisplayScene 的类，用于在视图中重新显示所有对象。主要包括以下部分：

  1. 引入了用于处理哈希映射和列表的头文件。
  2. 提供了一系列前向声明，用于声明类的成员变量和函数参数。
  3. 定义了一个类型别名 LabelPrsMap，用于表示标签和显示对象之间的映射关系。
  4. 声明了一个类 DisplayScene，它继承自 OCCT 标准的临时对象类 Standard_Transient，并包含了一些成员变量和函数。
  5. 定义了类的构造函数，接受 XDE 文档和交互上下文对象作为参数。
  6. 声明了一个虚函数 Execute()，用于执行可视化命令。
  7. 声明了一个保护函数 displayItem()，用于显示文档中的项目。
  8. 声明了类的成员变量 m_doc 和 m_ctx，分别用于存储 XDE 文档和交互上下文对象

3.displayscene.cpp

#include "DisplayScene.h"// OpenCascade includes
#include <AIS_ConnectedInteractive.hxx>   // 包含用于连接交互对象的头文件
#include <AIS_InteractiveContext.hxx>     // 包含交互上下文的头文件
#include <AIS_PointCloud.hxx>             // 包含点云交互对象的头文件
#include <Prs3d_ShadingAspect.hxx>        // 包含用于外观设置的头文件
#include <TDF_ChildIterator.hxx>          // 包含 OCAF 子标签迭代器的头文件
#include <TDF_Label.hxx>                  // 包含 OCAF 标签的头文件
#include <TDF_Tool.hxx>                   // 包含 OCAF 标签工具的头文件
#include <TDocStd_Document.hxx>           // 包含 XDE 文档的头文件
#include <TopoDS_Iterator.hxx>            // 包含拓扑对象迭代器的头文件
#include <XCAFDoc_ColorTool.hxx>          // 包含 XCAF 颜色工具的头文件
#include <XCAFDoc_DocumentTool.hxx>       // 包含 XCAF 文档工具的头文件
#include <XCAFDoc_ShapeTool.hxx>          // 包含 XCAF 形状工具的头文件
#include <XCAFPrs_AISObject.hxx>          // 包含 XCAF AIS 对象的头文件
#include <XCAFPrs_Style.hxx>              // 包含 XCAF 样式的头文件#undef COUT_DEBUG  // 取消定义调试输出宏//-----------------------------------------------------------------------------namespace
{// 函数：判断拓扑对象是否为空bool IsEmptyShape(const TopoDS_Shape& shape){if ( shape.IsNull() )  // 如果拓扑对象为空，则返回 truereturn true;if ( shape.ShapeType() >= TopAbs_FACE )  // 如果拓扑对象的类型大于等于面，则返回 falsereturn false;int numSubShapes = 0;for ( TopoDS_Iterator it(shape); it.More(); it.Next() )  // 统计拓扑对象的子对象数量numSubShapes++;return numSubShapes == 0;  // 如果子对象数量为 0，则返回 true，否则返回 false}
}//-----------------------------------------------------------------------------// 函数：执行可视化命令
bool DisplayScene::Execute()
{if ( m_doc.IsNull() )  // 如果 XDE 文档为空，则直接返回 truereturn true;// 清空视图中的所有对象m_ctx->RemoveAll(false);// 获取 XDE 工具Handle(XCAFDoc_ShapeTool)ShapeTool = XCAFDoc_DocumentTool::ShapeTool( m_doc->Main() );  // 获取 XDE 形状工具// 获取要可视化的根形状TDF_LabelSequence roots;  // 根形状序列ShapeTool->GetFreeShapes(roots);  // 获取根形状序列// 准备默认样式XCAFPrs_Style defaultStyle;defaultStyle.SetColorSurf(Quantity_NOC_GREEN);  // 设置表面颜色为绿色defaultStyle.SetColorCurv(Quantity_Color(0.0, 0.4, 0.0, Quantity_TOC_sRGB));  // 设置曲线颜色为绿色// 递归显示对象LabelPrsMap mapOfOriginals;  // 映射原始对象的哈希映射表//for ( TDF_LabelSequence::Iterator lit(roots); lit.More(); lit.Next() )  // 遍历根形状序列{const TDF_Label& L         = lit.Value();  // 获取当前标签TopLoc_Location  parentLoc = ShapeTool->GetLocation(L);  // 获取当前标签的位置信息try{this->displayItem(L, parentLoc, defaultStyle, "", mapOfOriginals);  // 调用 displayItem 函数显示当前标签的子对象}catch (...)  // 捕获异常{TCollection_AsciiString entry;TDF_Tool::Entry(L, entry);  // 获取标签的条目信息#if defined COUT_DEBUGstd::cout << "DisplayScene::Execute(): cannot display item '"<< entry.ToCString()<< "'"<< std::endl;
#endif}}return true;  // 返回 true 表示执行成功
}//-----------------------------------------------------------------------------// 函数：显示标签中的项目
void DisplayScene::displayItem(const TDF_Label&               label,const TopLoc_Location&         parentTrsf,const XCAFPrs_Style&           parentStyle,const TCollection_AsciiString& parentId,LabelPrsMap&                   mapOfOriginals)
{// 获取 XDE 工具Handle(XCAFDoc_ShapeTool) ShapeTool = XCAFDoc_DocumentTool::ShapeTool( m_doc->Main() );  // 获取 XDE 形状工具Handle(XCAFDoc_ColorTool) ColorTool = XCAFDoc_DocumentTool::ColorTool( m_doc->Main() );  // 获取 XDE 颜色工具// 获取标签引用的标签（用于实例或根引用）TDF_Label refLabel = label;//if ( ShapeTool->IsReference(label) )  // 如果标签是引用类型ShapeTool->GetReferredShape(label, refLabel);  // 获取引用的形状标签// 构建路径 ID，该 ID 是组件在分层组件图中的唯一标识符TCollection_AsciiString itemId;TDF_Tool::Entry(label, itemId);  // 获取标签的条目信息//if ( !parentId.IsEmpty() )  // 如果父 ID 不为空{itemId.Prepend("/");  // 在路径 ID 前面添加 "/"itemId.Prepend(parentId);  // 将父 ID 添加到路径 ID 中}// 如果标签包含零件而不是装配件，我们可以创建相应的 AIS 对象。所有部件实例将引用该对象。if ( !ShapeTool->IsAssembly(refLabel) )  // 如果标签不是装配类型{Handle(AIS_ConnectedInteractive)                   brepConnected;  // 连接的交互对象NCollection_List<Handle(AIS_ConnectedInteractive)> createdObjects;  // 创建的对象列表Handle(TCollection_HAsciiString) hItemId = new TCollection_HAsciiString(itemId);  // 创建路径 ID 字符串对象// 使用 AIS_ConnectedInteractive 来引用相同的 AIS 对象，而不是创建副本。// 这是在任何足够好的 3D 图形 API 中都可以期望的典型的实例化。NCollection_List<Handle(AIS_InteractiveObject)>*aisListPtr = mapOfOriginals.ChangeSeek(refLabel);  // 在原始对象映射中查找指定标签的列表if ( aisListPtr == NULL )  // 如果原始对象列表为空{NCollection_List<Handle(AIS_InteractiveObject)> itemRepresList;  // 创建对象表示列表//* 设置 BRep 表示TopoDS_Shape shape = ShapeTool->GetShape(refLabel);  // 获取标签中的拓扑形状if ( !::IsEmptyShape(shape) )  // 如果拓扑形状非空{/* 构造原始的 AIS 对象并立即创建连接的交互对象。* 这是因为我们从不显示原始对象本身。我们的场景中总是有参考对象。*/// 获取标签 IDTCollection_AsciiString refEntry;TDF_Tool::Entry(refLabel, refEntry);  // 获取标签的条目信息#if defined COUT_DEBUGstd::cout << "DisplayScene::Execute(): creating original AIS object for item '"<< refEntry.ToCString()<< "'"<< std::endl;
#endif// 原始对象Handle(AIS_ColoredShape) brepPrs = new XCAFPrs_AISObject(refLabel);  // 创建 AIS 对象#if defined COUT_DEBUGstd::cout << "DisplayScene::Execute(): creating AIS object connected to the item '"<< refEntry.ToCString()<< "'"<< std::endl;
#endif// 连接的对象brepConnected = new AIS_ConnectedInteractive();  // 创建连接的交互对象brepConnected->Connect(brepPrs);  // 连接 AIS 对象itemRepresList.Append(brepPrs);  // 将 AIS 对象添加到对象表示列表中}aisListPtr = mapOfOriginals.Bound( refLabel, itemRepresList );  // 将标签和对象表示列表绑定}else{/* 如果在此处，我们不打算创建原始的 AIS 对象，但是* 我们仍然必须构造连接的交互对象并* 将其链接到已经存在的原始 AIS 形状。*/NCollection_List<Handle(AIS_InteractiveObject)>::Iterator it(*aisListPtr);  // 获取 AIS 对象列表的迭代器for ( ; it.More(); it.Next() )  // 遍历 AIS 对象列表{const Handle(AIS_InteractiveObject)& aisOriginal = it.Value();  // 获取当前 AIS 对象if ( aisOriginal->IsKind( STANDARD_TYPE(XCAFPrs_AISObject) ) )  // 如果 AIS 对象是 XCAFPrs_AISObject 类型{Handle(XCAFPrs_AISObject) brepPrs = Handle(XCAFPrs_AISObject)::DownCast( it.Value() );  // 转换为 XCAFPrs_AISObject 类型const TDF_Label& originalLab = brepPrs->GetLabel();  // 获取 AIS 对象的标签TCollection_AsciiString originalEntry;TDF_Tool::Entry(originalLab, originalEntry);  // 获取标签的条目信息#if defined COUT_DEBUGstd::cout << "DisplayScene::Execute(): creating AIS object connected to the item '"<< originalEntry.ToCString()<< "'"<< std::endl;
#endif// 连接的对象brepConnected = new AIS_ConnectedInteractive();  // 创建连接的交互对象brepConnected->Connect(brepPrs);  // 连接 AIS 对象}}}if ( !brepConnected.IsNull() )  // 如果连接的交互对象不为空{brepConnected->SetDisplayMode         ( AIS_Shaded );  // 设置显示模式为 AIS_ShadedbrepConnected->SetLocalTransformation ( parentTrsf.Transformation() );  // 设置本地变换矩阵try{m_ctx->Display(brepConnected, false);  // 在视图中显示交互对象createdObjects.Append(brepConnected);  // 将交互对象添加到创建的对象列表中}catch (...)  // 捕获异常{std::cout << "DisplayScene::Execute(): invalid shape for item '"<< itemId.ToCString()<< "'"<< std::endl;m_ctx->Remove(brepConnected, Standard_False);  // 从视图中移除交互对象mapOfOriginals.UnBind(refLabel);  // 解绑标签和对象列表}}return; // 我们完成了}XCAFPrs_Style defStyle = parentStyle;  // 使用父样式作为默认样式Quantity_ColorRGBA color;if ( ColorTool->GetColor(refLabel, XCAFDoc_ColorGen, color) )  // 获取通用颜色{defStyle.SetColorCurv( color.GetRGB() );  // 设置曲线颜色defStyle.SetColorSurf( color );  // 设置表面颜色}if ( ColorTool->GetColor(refLabel, XCAFDoc_ColorSurf, color) )  // 获取表面颜色{defStyle.SetColorSurf( color );  // 设置表面颜色}if ( ColorTool->GetColor(refLabel, XCAFDoc_ColorCurv, color) )  // 获取曲线颜色{defStyle.SetColorCurv( color.GetRGB() );  // 设置曲线颜色}// 对于装配件，继续到嵌套组件。for ( TDF_ChildIterator childIt(refLabel); childIt.More(); childIt.Next() )  // 遍历子标签{TDF_Label childLabel = childIt.Value();  // 获取子标签if ( !childLabel.IsNull() && ( childLabel.HasAttribute() || childLabel.HasChild() ) )  // 如果子标签非空且包含属性或子标签{TopLoc_Location trsf = parentTrsf * ShapeTool->GetLocation(childLabel);  // 获取子标签的位置信息this->displayItem(childLabel, trsf, defStyle, itemId, mapOfOriginals);  // 递归调用显示项目函数}}
}

以上是 DisplayScene 类的代码注释，它主要用于在 OpenCascade 中显示 XDE 文档中的形状。

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