c++ - 学习 CAD/CAE 文件格式的起点？

Question

我们正在大学里开发一些应力应变分析软件。现在是时候从矩形、盒子和球体转移到一些真实的模型了。但我仍然不知道从哪里开始。

在我们的软件中，我们将构建网格然后进行计算，但如何从 CAD/CAE 软件导入实体？

1) 如何组织 CAD/CAE 模型？ 如何表示实体？ DWG、DXF、IGES、STEP 格式有哪些可能性？有例如一个完整的 DXF 引用，但如果不了解基本概念，我很难理解。

2) 是否有 C++ 库可以从 CAD/CAE 文件格式导入实体？ 构建一个完整的模型以能够导入综合文件会不会太困难？

Answer 1

要导入实体，您首先需要将它们从 CAD 系统中导出。大多数 CAD 系统数据文件都是专有的(除非在我离开这个行业的这几年里它们都转向了 XML!)。 DWG 是 Autodesk 的文件格式，他们不(当然不)鼓励人们直接阅读它。如果有内存的话，他们确实提供了一个文件读/写库，但我不知道现在是什么状态。 DXF、IGES、STEP都是数据传输格式。

DXF 归 Autodesk 所有，但已发布以便其他公司可以使用它来读取和写入模型。 DXF 引用很复杂，但它只是一个引用 - 您需要先了解概念，然后才能理解它代表什么。

实体模型可以通过多种方式表示，可以通过构造实体几何 (CSG) 来表示，其中形状是通过相互添加或减去实体基元构成的，或者通过边界表示 (B-Rep)，其中存储边缘，或通过三角面(如 3D Studio MAX、WPF 和许多其他软件所使用的那样)等。特定格式将取决于建模器的设计目的。

有用于读取各种文件格式的库和工具。我不知道哪些仍然活跃，因为自从我大量参与 3D 图形以来已经过去了 5 年多。你最好自己搜索当前的裁剪。我建议从维基百科开始——它会有一些关于 3D 图形的文章，并且应该有大量的链接可以进一步阅读和工具/库。

有了读取器后，您需要将数据转换为您的内部格式 - 这不是一项简单的任务。采用现有格式可能会更好。我的工作之一是将各种来源的模型读入我公司的数据结构中。我的任务得到了很大的帮助，因为我们支持的建模器带有 API，让我们可以直接读取模型网格，并且从那里将他们的网格转换为我们的网格是一个相对简单(但绝非易事)的任务。格式的边缘情况和细微差别总是令人头疼。如果我们必须自己读取文件格式(例如 DXF 或 VRML)，这些数据会成倍增加。