Overview of OpenCascade Library-卡核

Overview of OpenCascade Library

摘要Abstract：对OpenCascade库的功能及其实现做简要介绍。

关键字Key Words：OpenCascade、occ、Modeling Kernel、CAD

Open CASCADE Technology 是为特定领域快速开发程序而设计的面向对象的C++类库。可以使用OCCT来开发二维和三维的通用几何造型的计算机辅助设计程序CAD(Computer Aided Design)，计算机辅助制造程序CAM(Computer Aided Manufacturing)和计算机辅助分析程序CAA(Computer Aided Analysis)；仿真程序和绘图程序。OCCT库可以明显快速程序的开发进度。

OCCT库提供如下功能：

l 2D和3D几何造型工具箱，可对任何物体造型；

n 创建基本图元，如prism，cylinder, cone, torus；
n 对实体进行布尔操作，addition, subtraction and intersection;
n 根据倒圆、倒角、草图拉伸出几何实体；
n 使用偏移offsets、成壳shelling、挖空hollowing和挤压sweeps构造几何实体；
n 计算几何实体属性，如表面积、体积、重心、曲率半径；
n 使用插值interpolation、逼近approximation、投影projection计算出几何体；

l 可视化功能提供对几何实体的显示、控制功能，例如：

n 三维旋转3D rotation；
n 缩放Zoom；
n 着色Shading；

l 程序框架提供如下功能：

n 将非几何数据与几何实体关联；
n 参数化模型；
n Java Application Desktop(JAD)；

OCCT库是由Open CASCADE公司开发和市场运作的。库被设计成模块化和易扩展。将C++类与以下内容分离：

l 定义数据结构（几何建模、显示和交互选择）；
l 实现复杂算法；
l 提供编程接口；

图1. OpenCascade架构图

相关的类由包来分组，避免了类名的冲突。C++类名前加上包名作为前缀。如包Geom中所有的3D几何体，实现Bezier曲面的类为BezierSurface，其全称为Geom_BezierSurface。

包组成库，即提供给程序链接使用。

最的，库分组成六个模块，最小的模块Foundation Classes包含两个库，最大的模块Modeling Algorithms，包含八个库。(eryar: 可能是早期版本，最新版本的库的数量有变化。)这些模块如下图所示：

图2：Object Libraries modules and their contents

Foundation Classes基础类	Modeling Data 建模数据	Modeling Algorithms 建模算法	Visualization 可视化	Data Exchange 数据交换	Application Framework 程序框架
Kernel Classes 核心类	2D Geometry 二维几何体	Primitives 基本实体	2D和3D通用功能	IGES STEP	Data Framework
Math Utilities 数学工具	3D Geometry 三维几何体	Boolean Operations 布尔操作	2D Visualization 2D 可视化	AP203 AP214	Data Storage
	Geometry Utilities 几何工具	Fillets and Chamfers 倒圆和倒角	3D Visualization 3D 可视化	Extended data Exchange (XDE)	Application Desktop
	Topology 拓朴结构	Offsets, Drafts, Sewing, Sweeps,
		Hidden Line Removal 消隐
		Geometric Tools 几何工具
		Topological Tools 拓朴工具