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由作者实现的国产云端CAD www.yuntucad.com(https://www.yuque.com/docs/share/d78612f0-c94c-4f51-a4f3-053003d89fc2?#) opencascade的c++版的入门教程(https://www.opencascade.com/doc/occt-7.2.0/overview/html/occt__tutorial.html#sec1)讲述基础知识,是以建造一个瓶子作为例子,在这个过程中将使用的函数进行了细致的讲解. pythonocc的基础教程也会遵循此原则.接下来我们将完成瓶子的建造.
模型的建造将分为四个步骤：
建造瓶子的轮廓（profile）建造瓶子的实体（body）建造瓶颈处的螺纹（thread）结果混合（及轮廓加本体加螺纹）要创建瓶子的轮廓，首先要创建特征点及其坐标，如下面（xoy）平面中所示。这些点将是定义轮廓几何图形的支撑。 我们将会使用如下函数来描述 三维坐标点（使用笛卡尔坐标系：xyz坐标系）from OCC.Core.gp import gp_Pnt
点函数gp_Pnt aPnt1 = gp_Pnt(-width / 2.0, 0, 0) aPnt2 = gp_Pnt(-width / 2.0, -thickness / 4.0, 0) aPnt3 = gp_Pnt(0, -thickness / 2.0, 0) aPnt4 = gp_Pnt(width / 2.0, -thickness / 4.0, 0) aPnt5 = gp_Pnt(width / 2.0, 0, 0)结果如图所示： 我们可以通过aPnt1.X() 来查看具体点的x值。注意此X为大写的。同理Y，Z
print(aPnt1.X())-25.0
基础知识补充： 我们在绘制图形的时候，一般会使用到 线Geom_Line，圆形Geom_Circle，这些是属于比较简单的图形，对于更为复杂的图形，我们使用贝塞尔曲线（Bezier）和B样条曲线（bspline ）
借助先前定义的点，可以计算瓶子轮廓几何图形的一部分。如下图所示，它由两段（segments）GC_MakeSegment和一段弧（arc）组成GC_MakeArcOfCircle。
from OCC.Core.GC import GC_MakeArcOfCircle, GC_MakeSegment aArcOfCircle = GC_MakeArcOfCircle(aPnt2, aPnt3, aPnt4) aSegment1 = GC_MakeSegment(aPnt1, aPnt2) aSegment2 = GC_MakeSegment(aPnt4, aPnt5)注意aArcOfCircle ，Segment此处是无法在屏幕中显示出来的，必须经过下面拓扑信息的处理
我们已经创建了轮廓的几何图形aArcOfCircle，Segment，但这三条曲线是独立的，彼此之间没有关系。为了简化建模，将这三条曲线作为一个实体进行操作。这可以通过使用 TopoDS包 （topology data structure 拓扑信息结构）来实现：它定义几何图形、实体之间的关系，这些几何图形、实体可以链接在一起以表示更加复杂的形状。 参考上面的表格，建造轮廓的思路，应如下：
三条曲线（edge：edge1，edge2，edge3）由三组曲线构成一条线（wire）使用BRepBuilderAPI_MakeEdge 类可以做出曲线（edge），使用BRepBuilderAPI_MakeWire类可以做出线（wire）
from OCC.Core.BRepBuilderAPI import BRepBuilderAPI_MakeEdge, BRepBuilderAPI_MakeWire aEdge1 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aSegment1.Value()) aEdge2 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aArcOfCircle.Value()) aEdge3 = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aSegment2.Value()) aWire = BRepBuilderAPI_MakeWire(aEdge1.Edge(), aEdge2.Edge(), aEdge3.Edge())显示如上的东西，需要注意使用aEdge2.Edge()，aWire.Wire()才可以displayShape显示出来。
基础知识补充：要对形状（包括线，体）进行矩阵转换，我么借助的是 gp_Trsf 类；这种矩阵变换可以是平移、旋转、缩放、镜像或这些的组合。
我们的wire线进行镜面对称后，可以完成轮廓。因此我们需要定义一个关于全局坐标系X轴；gp_Ax1这个类可以用来定任意轴（因此我们可以使用该类定义x轴）；此类需要两个参数：点，方向（三维矢量）。当然x轴还有更简单的方法gp_OX()
from OCC.Core.BRepBuilderAPI import BRepBuilderAPI_Transform from OCC.Core.TopoDS import topods from OCC.Core.gp import gp_OX, gp_Trsf # 指定x轴 xAxis = gp_OX() # 定义镜像 aTrsf = gp_Trsf()# 定义一个矩阵变换 aTrsf.SetMirror(xAxis)#矩阵变换内容为 对x轴进行镜像 # 运用矩阵变换：镜像 aBRespTrsf = BRepBuilderAPI_Transform(aWire.Wire(), aTrsf) aMirroredShape = aBRespTrsf.Shape()#得到shape aMirroredWire = topods.Wire(aMirroredShape)#得到镜像后的wire将现有wire添加至更大的wire中，最终得到myWireProfile
mkWire = BRepBuilderAPI_MakeWire() mkWire.Add(aWire.Wire()) mkWire.Add(aMirroredWire) myWireProfile = mkWire.Wire()要实现瓶子的建造，首先需要创建一个实体形状。最简单的方法是使用先前创建的轮廓并沿方向拉伸。Prism函数可以实现相应功能；它接受一个形状和一个方向作为输入，并根据以下规则生成一个新形状： 目前我们生成 的轮廓是线（wire），参考形状生成表（见上），我们需要首先生成面（face），然后才能体（solid）。
我们使用如下函数：
BRepBuilderAPI_MakeFace，根据闭合线生成面BRepPrimAPI_MakePrism，拓扑信息实体化，支持最简单的方体，锥形，圆柱，球体，还有基础形状的扫略拉伸，（注意：扫描，拉伸，回转拉伸本质相同）为了生成实体，我们使用以下代码：
from OCC.Core.gp import gp_Vec from OCC.Core.BRepBuilderAPI import BRepBuilderAPI_MakeFace from OCC.Core.BRepPrimAPI import BRepPrimAPI_MakePrism #计算面 myFaceProfile = BRepBuilderAPI_MakeFace(myWireProfile) #计算体 aPrismVec = gp_Vec(0, 0, height)#指定有限向量finite vector myBody = BRepPrimAPI_MakePrism(myFaceProfile.Face(), aPrismVec) myBody.Shape()为所有的边（edge）倒角，并且倒角的半径为厚度的1/12 为了完成该功能，我们将使用如下函数：
BRepFilletAPI_MakeFillet 类，该类（你可以指定你想倒的任意边edge，并不是所有的边都必须倒的）TopExp_Explorer 类，为了使用倒角函数，需要知道边edges，而这个TopExp_Explorer 函数可以用来探索该实体的edge，返回的结果为子形状（sub-shape）；同时该函数的经常会使用其子函数More，Current，Next 放进循环中，他们分别代表 是否有更多子形状去挖掘，知道当前被探索到的子形状是哪一个，移动到下一个子形状去探索。在探索边的函数TopExp_Explorer 中，我们会取得所有edge，然后成为倒角的边，以下为实现函数：
#指定倒角实体 mkFillet=BRepFilletAPI_MakeFillet(myBody.Shape()) #探索实体中的边edge anEdgeExplorer = TopExp_Explorer(myBody.Shape(), TopAbs_EDGE) #进行探索循环 while anEdgeExplorer.More(): #获得当前边 anEdge = topods.Edge(anEdgeExplorer.Current()) #倒角当前边 mkFillet.Add(thickness/12.,anEdge) #移动下一个边 anEdgeExplorer.Next()运行displayShape(mkFillet.Shape())可以显示如下图：
要在瓶子上加一个瓶颈，首先将创建一个圆柱体，并将其与瓶身融合（fuse合并）。半径为厚度的1/4。高度为高度的1/10。 要定位圆柱体，需要使用gp_Ax2类定义坐标系，（之前的ax1坐标系仅仅只有一个方向）从一个点和两个方向Z轴方向和X方向定义右手坐标系（Y方向自动计算出来）。为了使得颈部与瓶身顶面中心对齐，（也就是处在全局坐标系下的（0，0，myheight）可以定义一个局部坐标系；
同时为了生成圆柱体 ，我们使用BRepPrimAPI_MakeCylinder 类
neckLocation=gp_Pnt(0,0,height) neckAxis=gp_DZ() neckAx2=gp_Ax2(neckLocation,neckAxis) neckRadius=thickness/4 neckHeight=height/10 MKCylibnder=BRepPrimAPI_MakeCylinder(neckAx2,neckRadius,neckHeight) myBody= BRepAlgoAPI_Fuse(mkFillet.Shape(),MKCylibnder.Shape()我们现在创建的瓶子是实体，不能够装水，因此我们需要将其挖空，分为以下步骤：
移去一个或多余的面，获得一个壁的表面W1获取一个平行的表面w2（D是正值，则w2在外面，D是负值，则在里面）从w1和w2中计算实体 为此我们可以使用 BRepOffsetAPI_MakeThickSolid类来去实现有一定厚度的实体。要找到具有这些特征的面，我们将使用explorer函数寻找合适的面face。在探测每一个面的时候，我们需要知道每一个面的几何特征（即他到底是平面还是曲面。）因此我们使用BRep_Tool 类，其中Surface 去探测面face，Curve 去探测边edge，Point去探测 点 vertex。
而我们想要确认的是 是不是平面，我们将使用到 Geom_Plane类。 对于形状的收集是 TopTools 包，因为BRepOffsetAPI_MakeThickSolid 需要一系列的东西，正好使用到TopTools_ListOfShape 类.
代码如下：
def face_is_plane(face): """ 如果TopoDS_Shape是平面, 则返回True """ hs = BRep_Tool_Surface(face) downcast_result = Geom_Plane.DownCast(hs) # 如果不能往下转换downcast， 说明这个面不是平面 if downcast_result is None: return False else: return True def geom_plane_from_face(aFace): """ 返回一个平面 """ return Geom_Plane.DownCast(BRep_Tool_Surface(aFace)) faceToRemove = None zMax = -1 # We have to work our way through all the faces to find the highest Z face so we can remove it for the shell aFaceExplorer = TopExp_Explorer(myBody.Shape(), TopAbs_FACE) while aFaceExplorer.More(): aFace = topods.Face(aFaceExplorer.Current()) if face_is_plane(aFace): aPlane = geom_plane_from_face(aFace) # We want the highest Z face, so compare this to the previous faces aPnt = aPlane.Location() aZ = aPnt.Z() if aZ > zMax: zMax = aZ faceToRemove = aFace aFaceExplorer.Next() facesToRemove = TopTools_ListOfShape() facesToRemove.Append(faceToRemove) myBody = BRepOffsetAPI_MakeThickSolid(myBody.Shape(), facesToRemove, -thickness / 50.0, 0.001)