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OpenCascade中文帮助文档.pdf

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.87M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    OCC体系结构和基本概念
    OCC体系结构
    面向对象方法和面向对象的软件工程
    OCC的体系结构
    基本概念
    类和泛化
    数据类型的分类
    持久化和数据模式
    本章小结
    基础类分析
    基础类概述
    数据类型、句柄、内存管理器和异常类
    数据类型
    句柄
    内存管理器
    异常类
    集合容器和标准对象的集合容器
    集合容器
    标准对象的集合容器
    数学基本类型和数学算法
    向量和矩阵类
    基本几何类型
    常用数学算法
    本章小结
    数据结构分析
    数据结构模块的整体框架
    二维几何数据结构
    概述
    TopAbs包
    三维几何数据结构
    拓扑数据结构
    保持Shape位置轨迹
    Shape和SubShape的处理
    拓扑数据结构的访问
    本章小结
    5.1.1基础类
    5.1.2可视化
    5.2二维Geometry框架程序建立
    5.2.3Geometry框架程序的实现
    10.1.2显示一个3D对象的例子
    10.2选取操作
    10.2.1基本原理
    10.2.2感知图元
    10.2.3动态选取
    10.3应用示例
    10.4本章小结
    OCC可视化的应用程序交互服务AIS
    11.1AIS包
    11.2交互对象的管理
    11.2.1交互服务协定
    11.2.2基本算法
    11.3选取算法
    11.3.1选取协定
    11.3.2基本算法
    11.3.3交互对象的图形属性
    11.3.4属性管理
    11.4交互环境
    11.4.1基本规定
    11.4.2交互环境的管理
    11.5当前环境的管理
    11.5.1管理协定
    11.5.2基本算法
    11.5.3在NeutralPoint中的显示算法
    11.5.4在当前环境中的显示算法
    11.5.5过滤器的用法
    11.5.6当前环境的使用
    11.6AIS标准交互对象类
    11.7本章小结
    12.1创建2D显示
    12.1.1创建标记映像
    12.1.2创建属性映像
    12.1.3创建2D驱动
    12.1.4安装映像
    12.1.5创建视图
    12.1.6创建可显示的对象
    12.1.7创建图元
    图像处理
    一般情况
    特殊情况：.xwd格式
    文本处理
    标记处理
    向量标记
    索引标记
    使用缓冲器进行绘制
    本章小结
    第 1 章 OCC 体系结构和基本概念 OCC 是用面向对象方法设计的一个 CAD 基础平台（软件）。为了能从整体 上把握 OCC 的组织情况，也为了方便后续章节的讨论，本章将介绍 OCC 体系 结构和几个基本概念。 1.1 OCC 体系结构 1.1.1 面向对象方法和面向对象的软件工程 在介绍 OCC 体系结构之前，先介绍面向对象方法的概念和什么叫面向对象 的软件工程。 在面向对象的方法出现以前，程序员都采用面向过程的程序设计方法，其中 典型的是结构化程序设计。这种设计的思路是：自顶向下、逐步求精。其程序结 构是按功能划分为若干个基本模块，这些模块形成一个树状结构。各模块间的关 系尽可能简单，在功能上相对独立；每一模块内部均是由顺序、选择和循环三种 基本结构组成。其模块化实现的具体方法是使用子程序。结构化程序设计由于采 用了模块分解与功能抽象以及自顶向下、分而治之的方法，从而有效的将一个复 杂的程序系统设计任务分解成许多易于控制和处理的子任务，便于开发和维护 [2]。这种设计方法的致命缺点是：程序的可重用性差。因为它把数据和处理数据 的过程分离为相互独立的实体，当数据结构改变时，所有相关的处理过程都要进 行相应的修改。 而面向对象的方法将数据及对数据的操作放在一起，作为一个相互依存、不 可分离的整体——对象。对同类型对象抽象出其共性，形成类。类中的大多数数 据，只能用本类的方法进行处理。类通过一个简单的外部接口与外界发生关系， 对象与对象之间通过消息进行通信[2]。这样，程序模块间的关系更为简单，程序 模块的独立性、数据的安全性就有了良好的保障，实现了“高内聚”“低耦合”。 另外，继承与多态性可以大大提高程序的可重用性，使得软件的开发和维护都更 为方便。 面向对象的软件工程是面向对象方法在软件工程领域的全面应用。它包括面 向对象的分析（OOA）、面向对象的设计（OOD）、面向对象的编程（OOP）、面 向对象的测试（OOT）和面向对象的软件维护（OOSM）等主要内容[2]。
    1.1.2 OCC 的体系结构 整个 OCC 就是用面向对象方法设计出来的一个对象库。之所以用面向对象 方法而不是面向过程方法，是因为用面向对象方法有三个好处。第一，由面向对 象方法抽象的系统结构能映射到数据库结构中,很容易实现程序与数据结构的封 装。第二，面向对象方法从所处理的数据入手,以数据为中心来描述系统,数据相 对于功能而言,具有更强的稳定性,这样设计出的系统模型往往能较好地映射问题 域模型[3]。第三，对象、类、继承性、多态性的引入使用,令面向对象的设计方法 能更好地生产可重用的软件构件和解决软件的复杂性问题。 不过，面向对象的设计方法要求开发人员必须花很大精力去分析对象是什 么，每个对象应该承担什么责任，所有这些对象怎样很好地合作以完成预定的目 标。这样做换来的好处是：提高了目标系统的可重用性，减少了生命周期后续阶 段的工作量和可能犯的错误，提高了软件的可维护性[3]。 用面向对象方法和软件工程思想分析，整个 OCC 由五个模块组成，分别是 基础类模块、建模数据模块、建模算法模块、可视化模块、数据交换模块和应用 程序模块。其中，建模数据模块主要提供二维和三维几何模型的数据结构，也称 数据结构模块。 一个模块主要由一个或几个工具箱构成。当然它也可以包含一些执行体和资 源体等。就结构上看，一个工具箱就是一个共享库（如.so 或.dll 类型的文件）。 每个工具箱由一个或几个包组成。而每个包则由许多类组成，例如， 一个几何包包含点类、线类和圆类等。在同一个包中，不能含有相同名字的两个 类。使用类的时候，类名要以包名作前缀，如 Geom_Circle。 图 2.1 简要说明了包的内容。
    图 2.1 包的内容 1.2 基本概念 1.2.1 类和泛化 1、类 OCC 是一个面向对象的软件，与所有面向对象的软件一样，其最基本的软 件成分是类。一个类就是一种数据类型的实现。类有自己的行为（由它的函数提 供的服务）和结构（类的数据结构——用来存储其数据）。 OCC 中所有类按其实现方式可以分三种：普通类、推迟类和通用类。普通 类含有实例方法，可以被直接实例化。而推迟类则不能被实例化。推迟类的作用 在于使一层类共同拥有一种给定的行为，而这些行为的发生取决于普通类（推迟 类的派生类）的实现。通过推迟类的创建，可以保证所有派生自同一推迟类的普 通类拥有相同的继承行为。在 C++中，与推迟类等同的是抽象类。 至于通用类，它提供了一套处理其他数据类型的功能行为。通用类的实例化 需要为它的参数指定类型。通用类的作用与 C++中模板类的作用一样。 2、泛化 这里所谓的泛化，主要是通过通用类的实现来获得的。 通用类分两步实现。首先，对一个通用类进行声明以建立模型。在 CDL （CASCADE 定义语言）中，通用类被声明为对不确定类型数据项的操作。这里
    的数据项就是通用类中的形参。对通用类的形参进行限制，就可以使形参类型成 为普通类的子类。要注意的是：声明一个通用类并没有创建一个新的类类型，而 只是定义了一种适用于几个普通类的通用形式。然后，赋予通用类型信息对该通 用类进行实例化。通用类被实例化时，它的形参类型由实参类型（基本类型或基 本类）替代。实例化结束后，就创建出一个新的类。新类可以由用户在实例化声 明中任意命名。按惯例，通用类的实例名通常由通用类名和实参类型名组成。至 于通用类的名字，只需在其本身名字前添加一个前缀（该通用类所在包的名字）。 例 2.1： class Array1OfReal instantiates Array1 from TCollection (Real); 这 个 声 明 位 于 TColStd 包 的 一 个 CDL 文 件 中 。 它 定 义 了 一 个 新 的 类 TColStd_Array1OfReal。该类是通用类 TCollection_Array1 的一个实例，并且参 数类型指定为实型。 从具有相同形参类型的相同通用类中，可以实例化出不止一个类。这些实例 化出来的类通过各自的实现来识别。其实在 C++中，它们已经不属于同一类了。 另外，我们不能从通用类中派生类。 在由通用类获得的泛化中，我们经常发现许多类由一个共同的通用类型联系 着。这种现象发生在一种基本结构供给迭代器的时候。在这种情况下，有必要弄 清一件事，那就是由相关通用类构成的团体的确用于同一对象类型的实例化。为 了使这个实例化过程成为一整体，可以将一些通用类声明为内嵌类。这样的通用 类就叫内嵌通用类。 一旦主通用类被实例化，它的内嵌类也将被实例化。内嵌类的实例名由内嵌 类名字和主通用类名字组成，通过“Of”连接。 例 2.2： class MapOfReal instantiates Map from TCollection (Real,MapRealHasher); 这个声明位于 TColStd 中。它不仅定义了 TColStd_MapOfReal 类，也定义了 TColStd_MapIteratorOfMapOfReal 类（该类是通用类 TCollection_Map 的内嵌类 MapIterator 的一个实例）。内嵌类的实例独立于主类的实例，而决非绑定于它。 作为内嵌类，即使它们本身不是通用类，但是内嵌于通用类，它们也是通用的。 1.2.2 数据类型的分类 数据类型是作为类被实现的。类不仅定义了它的数据结构和基于它的实例的 方法，也声明了该实例的处理方式。
    依据处理方式（见图 2.2）的不同， OCC 中所有数据类型可分为两大类： 通过句柄（或引用）处理的数据类型和通过值处理的数据类型。一个通过值处理 的类型变量包含自己的实例；而一个通过句柄处理的类型变量包含一个实例的引 用。 通过值处理的类型首先有基本类型，如布尔类型、字符型、整型、实型等。 通过句柄处理的类型变量，如果它不指向任何对象，那我们就说它是空的。要引 用一个对象，我们就得用它的一个构造函数实例化该对象，如例 2.3。 例 2.3： Handle(myClass) m = new myClass; 在 OCC 中，句柄是一些特殊类，它们以引用的方式对动态存储对象进行安 全处理。句柄提供了一种引用计算机制，通过这种机制，当对象不被引用时，可 以自动析构对象。 图 2.2 数据类型的两种处理方式 1.2.3 持久化和数据模式 数据模式是应用程序用来存储数据的一种结构，由一些持久类构成。 一个对象若可以被永久存储，则是持久的。持久对象可以被它的创建程序或 其它程序在以后的时间里再次使用。 要 想 使 一 个 对 象 在 CDL 中 是 持 久 的 ， 必 须 声 明 它 的 类 型 继 承 自 Standard_Persistent 类或其派生类。所有继承自 Standard_Persistent 类的类都是通 过引用处理的。 对于由 Standard_Storable 类派生出的所有类，它们的实例（对象）是不能被
    单独存储的，但是可以作为持久对象的区域被存储。所有继承自 Standard_Storable 类的类，其对象都是通过值处理的。 1.3 本章小结 本章用面向对象方法和软件工程思想从整体上分析了 OCC 的体系结构。整 个 OCC 包含五个模块；模块中包含工具箱；工具箱中包含包；包中包含类；类 是 OCC 软件的最基本要素。 本章还介绍了 OCC 的几个基本概念：类、泛化、数据类型的分类、持久化 和数据模式。与 C++类的命名不同，OCC 有自己的命名方法。OCC 中类分为普 通类、推迟类和通用类三种，分别对应 C++中的具体类、抽象类和模板类。OCC 的数据可以分为句柄处理类型和值处理类型两种。OCC 的持久化和数据模式与 一般软件的原理相同，不同的是：为了使对象持久化，需要声明该对象是由 Standard_Persistent 类或其派生类派生的。
    第 2 章 基础类分析 顾名思义，基础类是 OCC 的基石。它提供了大量的通用服务，如自动动态 内存管理（通过句柄对对象进行处理）、集合容器、异常处理、通过向下抛掷和 创建插件程序而获得的泛化等。因此，本章将先对 OCC 的基础类模块进行概述， 然后论述其中几个重点部分，如数据类型、集合容器等。 2.1 基础类概述 基础类包括根类组件、串类组件、集合容器组件、标准对象的集合容器组件、 向量和矩阵类组件、基本几何类型组件、常用数学算法组件、异常类组件、数量 类组件和应用程序服务组件。 1、根类组件 根类是基本的数据类型和类，其它所有类都是依此而建立的。它提供以下类 型和类： （1）基本类型，如 Boolean（布尔类型）、Character（字符型）、Integer（整 型）或者 Real（实型）等。 （2）动态对象的安全处理，以确保那些不再被引用的对象能被及时删除（详 见 Standard_Transient 类）。 （3）可设置的内存优化管理器。它能改善那些经常使用动态对象的程序性 能。 （4）run-time 类型信息扩展机制。它使得复杂程序的创建变得更为简易。 （5）异常管理。 （6）C++各种流的封装。 根类主要在 Standard 和 MMgt 两个包中实现。 2、串类组件 串类用来处理动态大小的 ASCII 和 Unicode 字符序列，可以通过句柄处理， 因此也可以被共享。串类在 TCollection 包中实现。 3、集合容器组件 集合容器是处理动态大小的数据集合的类。集合容器是通用的，即每一种集 合容器定义了一种结构和一些算法，可持有许多对象——通常这些对象不必从根 类继承。这与 C++模板相似。如果需要使用一个给定对象类型的集合容器，则必 须对这个元素的指定类型进行实例化。一旦这个实例声明被编译，所有基于这个
    通用集合容器的函数都可以在集合容器对象中实现。 集合容器包含许多通用类，如 run-time 大小的数组、列表、栈、队列、集（Set） 和散列图（hash map）。 集合容器在 TCollection 和 NCollection 包中实现。 4、标准对象的集合容器组件 TColStd 包为 TCollection 包中通用类的一些经常使用的实例化提供对象（来 自 Standard 包）或者串（来自 TCollection 包）。 5、向量和矩阵类组件 向量和矩阵类提供了有关向量和矩阵的常用数学算法和基本运算（加、乘、 转置、求逆等）。 6、基本几何类型组件 基本几何类型提供了基本几何实体和代数实体的实现。这些实现符合 STEP （Standard Exchange of Product data model,即产品数据模型的交换标准）。它们提 供基本几何 Shape 的描述（点、向量、直线、圆与圆锥、平面与基本曲面、通过 坐标轴或坐标系使 Shape 在平面上或空间中定位）和 Shape 几何变换的定义与应 用（平移、旋转、对称、缩放、复合变换、代数计算工具）。 7、常用数学算法组件 常用数学算法为那些经常使用的数学算法提供 C++实现。这些算法有： （1）求解线性代数方程组的算法 ； （2）求一元或多元函数最小值的算法； （3）求解非线性方程或非线性方程组的算法； （4）求矩阵特征值和特征向量的算法。 8、异常类组件 OCC 提供了一套异常类。所有异常类都是基于它们的根类—— Failure 类 的。异常类描述了函数运行期间可能发生的异常情况。发生异常时，程序将不能 正常运行。对这种情况的响应称为异常处理。 9、数量类组件 数量类为日期和时间信息提供支持，同时也为表示常用物理量的基本类型 （如长度、面积、体积、质量、密度、重量、温度和压力等）提供支持。 10、应用服务组件 应用服务组件包括几种低级服务的实现。借助 OCC 平台，这些服务可以使
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