OCCT中的基础变换

在 OCCT 中，基础的几何变换（平移、旋转、缩放、镜像等）是对几何形状进行操作和处理的重要手段。下面为你详细介绍这些变换及其示例程序。

基础变换介绍

1. 平移（Translation）

平移是指将一个几何形状沿着指定的向量进行移动。在 OCCT 中，可通过 gp_Vec 定义平移向量，再利用 BRepBuilderAPI_Transform 类来实现平移操作。

2. 旋转（Rotation）

旋转是围绕指定的轴和角度对几何形状进行转动。在 OCCT 里，使用 gp_Ax1 定义旋转轴，gp_Trsf 定义旋转变换，最后借助 BRepBuilderAPI_Transform 类执行旋转操作。

3. 缩放（Scaling）

缩放是按指定的比例因子对几何形状进行放大或缩小。通过 gp_Trsf 定义缩放变换，然后使用 BRepBuilderAPI_Transform 类完成缩放操作。

4. 镜像（Reflection）

镜像是将几何形状关于指定的平面进行对称变换。在 OCCT 中，使用 gp_Ax2 定义镜像平面，gp_Trsf 定义镜像变换，最后利用 BRepBuilderAPI_Transform 类实现镜像操作。

示例程序

以下是一个展示如何在 OCCT 中进行平移、旋转、缩放和镜像变换的示例程序。

#include <BRepBuilderAPI_MakeBox.hxx>
#include <BRepBuilderAPI_Transform.hxx>
#include <gp_Vec.hxx>
#include <gp_Ax1.hxx>
#include <gp_Trsf.hxx>
#include <gp_Ax2.hxx>
#include <AIS_Shape.hxx>
#include <V3d_View.hxx>
#include <ViewerTest.hxx>
#include <iostream>int main() {// 创建立方体TopoDS_Shape box = BRepBuilderAPI_MakeBox(10, 10, 10);if (box.IsNull()) {std::cerr << "立方体创建失败！" << std::endl;return 1;}// 1. 平移操作gp_Vec translationVector(20, 0, 0);  // 沿 X 轴平移 20 个单位gp_Trsf translation;translation.SetTranslation(translationVector);BRepBuilderAPI_Transform translatedTransform(box, translation);translatedTransform.Build();TopoDS_Shape translatedBox = translatedTransform.Shape();// 2. 旋转操作gp_Ax1 rotationAxis(gp_Pnt(0, 0, 0), gp_Dir(0, 0, 1));  // 绕 Z 轴旋转gp_Trsf rotation;rotation.SetRotation(rotationAxis, M_PI / 4);  // 旋转 45 度BRepBuilderAPI_Transform rotatedTransform(box, rotation);rotatedTransform.Build();TopoDS_Shape rotatedBox = rotatedTransform.Shape();// 3. 缩放操作gp_Trsf scaling;scaling.SetScale(gp_Pnt(0, 0, 0), 1.5);  // 以原点为中心，缩放因子为 1.5BRepBuilderAPI_Transform scaledTransform(box, scaling);scaledTransform.Build();TopoDS_Shape scaledBox = scaledTransform.Shape();// 4. 镜像操作gp_Ax2 mirrorPlane(gp_Pnt(0, 0, 0), gp_Dir(1, 0, 0));  // 关于 X 轴镜像gp_Trsf mirror;mirror.SetMirror(mirrorPlane);BRepBuilderAPI_Transform mirroredTransform(box, mirror);mirroredTransform.Build();TopoDS_Shape mirroredBox = mirroredTransform.Shape();// 可视化结果ViewerTest viewer;viewer << AIS_Shape(box) << "原始立方体";viewer << AIS_Shape(translatedBox) << "平移后的立方体";viewer << AIS_Shape(rotatedBox) << "旋转后的立方体";viewer << AIS_Shape(scaledBox) << "缩放后的立方体";viewer << AIS_Shape(mirroredBox) << "镜像后的立方体";viewer.Start();return 0;
}    

代码说明

1. 创建立方体：使用 BRepBuilderAPI_MakeBox 类创建一个边长为 10 的立方体。
2. 平移操作：
   • 定义一个 gp_Vec 类型的平移向量 translationVector。
   • 使用 gp_Trsf 的 SetTranslation 方法设置平移变换。
   • 利用 BRepBuilderAPI_Transform 类对立方体进行平移操作。
3. 旋转操作：
   • 使用 gp_Ax1 定义旋转轴。
   • 使用 gp_Trsf 的 SetRotation 方法设置旋转变换。
   • 利用 BRepBuilderAPI_Transform 类对立方体进行旋转操作。
4. 缩放操作：
   • 使用 gp_Trsf 的 SetScale 方法设置缩放变换。
   • 利用 BRepBuilderAPI_Transform 类对立方体进行缩放操作。
5. 镜像操作：
   • 使用 gp_Ax2 定义镜像平面。
   • 使用 gp_Trsf 的 SetMirror 方法设置镜像变换。
   • 利用 BRepBuilderAPI_Transform 类对立方体进行镜像操作。
6. 可视化结果：使用 ViewerTest 类将原始立方体和经过变换后的立方体进行可视化展示。

编译与运行

编译此程序时，需要链接 OCCT 的相关库，例如：

g++ geometry_transformations.cpp -o geometry_transformations \-locctTKernel -locctTKGeomBase -locctTKTopAlgo -locctTKV3d -locctTKOpenGl -locctTKViewer

运行生成的可执行文件 geometry_transformations 即可看到可视化结果。