AutoCAD+ObjectARX中实体B-REP的数据结构

　　　　　AutoCAD ObjectARX中实体B-REP的数据结构　　　　　AutoCAD ObjectARX中实体B-REP的数据结构　　　　　AutoCAD ObjectARX中实体B-REP的数据结构　　　　　AutoCAD ObjectARX中实体B-REP的数据结构 　　　　　　　　　　　　　　　　冉春玉　孙守翔　周彩兰冉春玉　孙守翔　周彩兰冉春玉　孙守翔　周彩兰冉春玉　孙守翔　周彩兰 　　　　　　　　　　　　(武汉理工大学计算机学院,湖北武汉430070(武汉理工大学计算机学院,湖北武汉430070(武汉理工大学计算机学院,湖北武汉430070(武汉理工大学计算机学院,湖北武汉430070)))) 　 　　摘要：摘要：摘要：摘要：本文通过对AutoCAD中实体模型的边界 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示法（B-REP）演变的论述，给出了ObjectARX 中实体的半边数据结构。 　　关键词：关键词：关键词：关键词：Auto CAD;ObjectARX；边界表示法;半边数据结构 1　概述1　概述1　概述1　概述 　　在使用ObjectARX作为二次开发工具开发AutoCAD实体造型软件时，熟悉并掌握ObjectARX中实体 的数据结构表示方法至关重要，它是开发造型软件编程的基础，是我们访问实体数据的依据。 　　本文通过对AutoCAD中实体模型边界表示法（B-REP）演变的论述，揭示了AutoCAD ObjectARX中 实体模型的半边数据结构。 2　实体模型边界表示法的演变2　实体模型边界表示法的演变2　实体模型边界表示法的演变2　实体模型边界表示法的演变 　　AutoCAD中表示实体的线框、表面、实体模型是一种广义的概念，并不反映实体在计算机内部或 对最终用户所用的具体表现形式。从计算机对实体存储和操作运算角度来看，以边界表示法最为实 用。边界表示法是以物体的边界为基础定义和描述三维物体几何外形的方法。 　　边界表示法把三维物体的体、面、环、边、点的信息分层 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 ，并建立层与层之间的关系。如 图1所示，前四层为拓扑信息层，最后一层为几何层。这种表示法，在具体操作时， 由于采用一种 一致的次序来逐个列出面上的顶点，有时会使一些运算相当费时间，为此，美国斯坦福大学 B.G.Baumgart提出了翼边数据结构的边界表示（B-REP）法，它是描述一条边与其相邻两个顶点、四 个邻边和两个邻面拓扑关系的数据结构。 　　　　　　　　　　　　　　　 当我们从外部观察一个多面体与其相邻的拓扑元素（顶点、边和面）关系时，翼边数据结构描述如 图2。 　　　　　　　　　　　　　　　　 　　在翼边结构中，与边相邻的环有两个，由于翼边没有边的正向，所以，要确定当前边所在的环 与面时比较困难， 于是，人们对翼边结构作了种种改进，多面体半边数据结构即为其较常应用的改 进的一种。 3　多面体半边数据结构3　多面体半边数据结构3　多面体半边数据结构3　多面体半边数据结构 　　在翼边结构中，一条边属于它的两个相邻面的边环，我们可以想象把一条边一分为二，其中半 条边属于它一个相邻面的边环，而另一半条边属于它另一相邻面的边环，如图3所示。这样就形成了 所谓的半边结构，半边结构实体模型的数据结构如图4所示，共有Solid、Face、Loop、HalfEdge和 Vertex 5个层次。 个性文献 http://www.bjx.com.cn/files/wx/wjfz/2001-6/19.htm 第1页 共3页 2009-7-9 19:29 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　3.1体节点3.1体节点3.1体节点3.1体节点 　　体是三维几何元素，是由封闭表面围成的空间，也是欧氏空间中非空、有界的封闭子集，其边 界是有限面的并集。 　　多面体半边数据结构中体节点对应于几何元素中的体。体节点构成半边数据结构中体节点的双 向链表，每个节点通过指针分别指向体节点链表中的前驱节点和后继节点，也提供指向其面链表、 边链表和顶点链表中第一节点的指针。 3.2面节点3.2面节点3.2面节点3.2面节点 　　面是形体上一个有线、非零的区域，由一个外环、若干个内环界定其范围。面有方向性，一般 用其外法线向量的方向定义面的正负。 　　多面体半边结构中的面节点与几何元素中面相对应。面节点构成半边数据结构中面节点的双向 链表，每个面节点通过指针分别指向面节点链表中的前驱节点和后继节点，也提供指向有关链表中 的相应指针和一个记录面的方程系数（包括4个浮点数的向量）。 　　3.3环节点3.3环节点3.3环节点3.3环节点 　　环是有序边组成的封闭边界。 　　环节点在多面体半边数据结构中是作为一个辅助表示实体信息的结构应用的。 　　环节点构成半边数据结构中环节点的双向链表，每个环节点通过指针分别指向环节点链表中的 前驱节点和后继节点，也提供指向其相关链表的指针。 　　3.4半边节点和边节点3.4半边节点和边节点3.4半边节点和边节点3.4半边节点和边节点 　　边是一维几何元素，是两个或多个相邻面的交界。多面体半边结构中边节点对应几何元素的 边。　 　　每个边节点都有两个指针分别指向它的左、右两个半边节点，也提供两个分别指向其所在边节 点链表中的前驱节点和后继体节点的指针。 　　每个半边节点仅有一个起始顶点，半边节点构成半边数据结构中半边节点的双向链表，每个半 边节点通过指针分别指向半边节点链表中前驱节点和后继体节点，也提供相应链表节点的指针。 　　3.5顶点节点　3.5顶点节点　3.5顶点节点　3.5顶点节点 　　点是实体造型中的最基本元素，自由曲线、曲面或其他形体均可用有序的点集表示。 　　多面体半边结构中的顶点节点对应几何元素中的点。每个顶节点包含一个含有3个浮点数的向 量，用来表示顶点的坐标。顶点节点构成半边数据结构中顶点的双向链表，每个顶点节点通过指针 分别指向顶点节点的前驱节点和后继节点，也提供指向半边链表中的所属半边节点的指针。 4　AutoCAD4　AutoCAD4　AutoCAD4　AutoCAD ObjectARX中实体B-REP的数据结构ObjectARX中实体B-REP的数据结构ObjectARX中实体B-REP的数据结构ObjectARX中实体B-REP的数据结构 　　 在AutoCAD ObjectARX中实体的B-REP的数据结构使用的是半边数据结构，它是一个动态数据结 构，由相互连接的对象组成，这些对象可以是体（Bodies）、表面（Surface）、面（Faces）、边 （Edges）和顶点（Vertices），如图5所示。 个性文献 http://www.bjx.com.cn/files/wx/wjfz/2001-6/19.htm 第2页 共3页 2009-7-9 19:29 　　　　　　　　　　　 　　体是由B-REP ObjectARX表示的。面是一个具有由体向外的法向量点平面。曲面由若干个平面近 似表述，用来近似表达曲面的每一个平面都有一个指向所属曲面对象的指针。表面可以是圆柱面、 圆锥面、球面、圆环面或不能精确表示的面。因为每一条边至少由两个面共享，所以每一个欧拉边 至少由两条半边对象表示。由属于同一表面的两个近似面共享的边称为“近似边“，以AEF标记。每 个面都由其边组成的环精确地定界，当从实体外部观察时，边被安排为反时针方向，也就是说，环 内的面始终位于边的左边。每个边的顶点具有X、Y、Z坐标，并由边的指针指向它。 　　对于有孔的面，面上的孔被一对相反的“桥边”边接列边的外环上。桥边由BEF标记，通常桥边 是不显示的，如图6所示。 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考文献参考文献参考文献参考文献 ［1］孙江宏，等. AutoCAD ObjectARX开发工具及应用［M］. 清华大学出版社，1999.2. 最佳视觉效果:800*600分辨率 为了本系统能够更好的为您服务，请使用IE4.0或以上版本浏览器 北京光宇华夏科技有限责任公司Copyright@2001 个性文献 http://www.bjx.com.cn/files/wx/wjfz/2001-6/19.htm 第3页 共3页 2009-7-9 19:29