# STEP 零件查看与编辑原型 这是一个基于 Python、pythonocc-core/OCCT、VTK 和 PySide6/Qt 的 STEP 模型查看、选择、局部编辑与导出原型。 当前项目目录下的 `geom_extract.step` 是默认测试模型。程序入口是 `main.py`。 ## 最终要实现什么 最终目标是做一个面向 STEP 模型的交互式工具： - 加载 `.step` / `.stp` 模型文件。 - 展示三维模型，支持旋转、缩放、平移。 - 读取 STEP 中的零件、装配、solid 等结构。 - 用户可以选择零件、solid、面、边和局部几何特征。 - 程序可以识别孔、圆角、凸台、槽、壳体局部区域等候选特征。 - 用户可以修改可控的局部特征，比如平面推拉、孔径调整、盲孔深度调整、凸台直径调整、边倒圆、边倒角和受限直线边长度调整。 - 用户可以撤销/重做修改，避免实验性编辑一步做坏。 - 用户可以导出修改后的完整模型。 - 如果 STEP 文件里存在多个零件，用户可以只导出选中的某个零件。 需要注意：STEP 文件通常是 B-Rep 几何数据，不是带完整建模历史的参数化 CAD 原文件。所以“随便选一条边改长度”不一定能稳定实现，实际会转化成更可靠的操作，比如移动某个面、重切某个孔、调整某个圆角等。 ## 第一版先实现什么 第一版目标是先把完整工作链路打通： - 能打开 STEP。 - 能显示模型。 - 能读取 STEP 中的零件/装配标签。 - 能选择 part、solid、face、edge。 - 能显示选中对象的基本属性。 - 能高亮选中对象。 - 能导出整个当前模型。 - 能导出选中的零件。 - 能撤销/重做实验性编辑。 - 先实现少量可控编辑操作，用于验证后续特征编辑路线。 ## 现在已经实现了什么 当前已经实现： - 默认加载 `geom_extract.step`。 - 支持打开其他 `.step` / `.stp` 文件。 - 打开 STEP 时会先在临时模型里完成读取和显示网格生成；失败时当前模型保持不变。 - 使用 XCAF 读取 STEP 中的 part / assembly 标签。 - 模型结构树会用中文显示 STEP 里的装配、零件和实体层级，并在对应零件下面列出实体子节点。 - 点击模型结构树中的实体子节点，可以直接选中、高亮、查看属性并用于导出该实体。 - 使用 OCCT 读取真实 B-Rep 拓扑。 - 使用 VTK 显示模型，并通过 PySide6/Qt 承载桌面界面。 - 左侧操作面板按功能模块分组显示，并使用四边同色的轻量彩色边框和标题层级区分文件、选择、显示、导出、编辑、候选、历史和属性信息。 - 支持选择模式： - Part - Solid - Face - Edge - Feature - 鼠标悬停对象会以红色预高亮，真正选中后会以黄色高亮。 - 鼠标选择会按当前模式做就近映射；例如 `Edge` 模式点到面时，会自动选择鼠标附近的边界 edge。 - 支持按当前选择模式输入 ID 直接选择 Part / Solid / Face / Edge / Feature。 - `鼠标选择模式` 下拉框不会响应鼠标滚轮，避免鼠标经过时误切换模式；需要点击后手动选择。 - `按 ID 选择` 会在输入框和 `选择` 按钮之间同步显示当前鼠标选择模式。 - `Feature` 模式现在会把点到的 face 解释为局部几何特征候选： - 平面会识别为可推拉平面候选。 - 圆柱面会识别为圆柱孔候选、槽/半孔候选、圆角/倒圆候选、凸台/外圆候选或未明确圆柱特征。 - 圆柱特征会尝试找出边界 edge、相邻 face、端面 face、开口端相邻 face 和疑似底面 face，并一起高亮相关局部区域。 - 槽/半孔候选会额外显示槽宽、圆弧长度、槽深估算和槽边界相邻 face。 - 圆角/倒圆候选会额外显示已有圆角半径估算、圆弧角度、圆弧长度和相邻支撑 face。 - 支持显示选中对象信息，并提供 `属性表` / `原始文本` 两种查看方式： - 零件名称 - solid 数量 - face 数量 - edge 数量 - 面类型 - 面面积 - 平面法向 - 圆柱面半径/直径 - 边类型 - 边长度 - 圆边半径/直径 - 属性面板现在还会显示更多几何调试信息： - part / solid 的包围盒、尺寸、体积、重心、表面积。 - face 的方向、面积中心、UV 参数范围、边界边数量、包围盒。 - 平面 face 的几何法向和按拓扑方向修正后的法向。 - 平面 face 的推拉向外方向、向内方向和方向判断置信度。 - 圆柱 face 的轴线点、轴方向、半径、直径、角度跨度、估算高度和是否接近完整圆柱。 - edge 的参数范围、起点、终点、长度中心、包围盒。 - 直线 edge 的方向，圆弧 edge 的圆心、轴线、半径和直径。 - 属性面板支持复制当前对象 ID、拾取坐标和完整信息。 - 面/边属性查询带缓存；重复选择同一个对象会复用上次计算结果，模型编辑、撤销、重做或重新加载后缓存会自动清空。 - 支持高亮选中的零件、solid、面、边或局部特征候选，并在鼠标悬停时用红色预览当前可选对象。 - 支持只显示当前选中对象、对准当前选中对象，并可一键恢复显示完整模型。 - Feature 模式会在属性表里显示特征来源 face、侧壁 face、端面 face、疑似底面 face、开口端相邻 face、边界 edge 和当前可用操作。 - 支持导出当前完整模型为 STEP。 - 支持导出选中的 part 为 STEP。 - 支持导出选中的 solid 为 STEP。 - 支持导出选中的 face 为 STEP。 - 支持导出选中特征区域为 STEP。 - 支持导出选中的 edge 为 STEP。 - 支持导出质量检查：导出前会检查 B-Rep 有效性、solid / face / edge 数量、体积和包围盒；如果发现风险，会先弹窗确认。 - 导出完整模型、part 或 solid 前，会先尝试执行 ShapeFix 和同域面/边合并，减少外部 CAD 打开时出现碎面、坏体或明显拼接痕迹的概率。 - 实验性编辑按钮会根据当前选中对象自动启用或禁用，并通过悬停提示说明为什么当前操作不可用，减少 face、edge、孔、凸台、盲孔等对象混用导致的误操作。 - 支持扫描第一版可编辑对象： - 默认扫描优先保证界面响应速度，会列出一组有代表性的候选。 - `深度扫描` 会尝试列出更多候选，适合默认列表里没有找到目标对象时使用。 - 可推拉的平面 face。 - 可调整孔径的圆柱 face 候选。 - 可调整盲孔深度的圆柱 face 候选。 - 可添加新圆角的直线 edge 候选。 - 可添加倒角的直线 edge 候选。 - 可尝试通过端面推拉调整长度的直线 edge 候选。 - 表格会显示当前值、状态、风险、置信度和说明。 - 盲孔深度候选会在列表阶段先确认疑似底面，列表里的深度值优先使用底面 face 轴向位置计算。 - 点击表格行会直接选中对应 face 或 edge，方便继续执行推拉、孔径调整、盲孔深度调整、边倒圆、边倒角或受限直线边长度调整。 - 支持列出圆柱面候选特征。 - 圆柱候选会显示在表格中，点击候选行可以直接选中并高亮对应 face。 - 圆柱候选可以按类型筛选：全部、孔/槽候选、圆角候选、凸柱/外圆候选、未明确分类。 - 圆柱候选的类型下拉框不会响应鼠标滚轮，避免滚动左侧面板时误改筛选条件。 - 圆柱候选表格会显示初步分类： - `hole/groove candidate`：孔/槽一类的凹向圆柱候选。 - `round/fillet candidate`：小半径局部圆柱面，可能是圆角/倒圆。 - `boss/outer-round candidate`：凸柱/外圆角一类的外向圆柱候选。 - `cylindrical face`：暂时无法明确分类的圆柱面。 - 圆柱候选表格会显示直径、角度跨度、估算高度和置信度。 - 圆柱候选表格会显示 `risk`，用于提示调整圆柱孔径的风险。 - 圆柱候选表默认列出前 60 个候选，以避免打开大模型时刷新过慢。 - 实验性支持平面 face 推拉。 - 平面推拉会自动判断面两侧的 inside / outside，输入正数表示向外加料，输入负数表示向内切削。 - 推拉平面会先显示半透明预览体，表示推拉方向和大致范围，然后在后台执行真实 OCCT 布尔计算。 - 推拉平面现在会从选中 face 出发，自动查找共享边且共面的相邻 face，并把它们作为同一片平面区域一起推拉。 - 这可以减少 STEP 碎面导致的“只推了一小块，导出后像贴上去一块，中间有伤疤”的情况。 - 推拉加料时，工具体会向原实体内部保留一个很小的重叠量，再执行 Fuse，避免只靠两个面贴合导致导出后像“原模型 + 新增块”叠在一起。 - Fuse/Cut 完成后会执行更强的推拉结果清理：按模型尺寸设置小容差，显式禁止保留 internal edges，并多轮执行 OCCT 同域面/边合并，减少第三方 CAD 中出现不必要共面分割线的概率。 - 如果推拉本身产生了真实台阶边界，第三方 CAD 仍会显示这条几何边；清理只能减少不必要的共面残留边，不能消除真实形状边界。 - 推拉平面会先生成操作计划：检查距离是否为 0、方向置信度和相对 face 尺寸的风险；高风险会先弹窗确认。 - 调整圆柱孔径也会先显示半透明预览体：红色表示切削 cutter，绿色表示缩小孔径时的补料范围。 - 支持第一版盲孔/盲槽深度调整： - 只对 `hole/groove candidate` 且端部类型为 `blind`、并识别到疑似底面 face 的圆柱候选开放。 - 目标深度大于当前估算深度时，会沿开口到疑似底面方向用有限长度 cutter 加深切削。 - 目标深度小于当前估算深度时，会从目标新底面到旧底面方向补料，让孔变浅。 - 调整盲孔深度会先显示半透明预览体：红色表示加深切削范围，绿色表示变浅补料范围。 - 孔深调整计划会记录当前深度、目标深度、变化比例、疑似底面、开口端和工具参数。 - 当前深度会优先使用疑似底面 face 在圆柱轴线上的位置计算；如果相邻端面找不到底面，会额外扫描同一 solid 内轴线附近的平面圆盘候选。 - 支持第一版槽/半孔候选结构化识别： - 对局部圆柱形 `hole/groove candidate`，会标记为 `partial-cylindrical-groove`。 - 会估算槽宽、圆弧长度和槽深。 - 会识别槽圆柱 face 和槽边界相邻 face，并在 Feature 模式下一起高亮。 - 这些仍是 B-Rep 几何估算，不是 CAD 历史里的槽特征参数。 - 支持第一版已有圆角/倒圆候选结构化识别： - 对局部小半径圆柱面，会标记为 `round/fillet candidate`。 - 会估算已有圆角半径、圆弧角度和圆弧长度。 - 会识别已有圆角 face 和相邻支撑 face，并在 Feature 模式下一起高亮。 - `第一版可编辑对象` 会把已有圆角候选单独列为 `修改已有圆角半径`，点击后会选中该圆角 face，并把圆角半径输入框预填为当前估算半径的参考目标值。 - 选中已有圆角候选时，不会再误把它填入 `孔直径`，避免把圆角当孔径修改。 - 第一版已有圆角半径修改会先尝试移除圆角 face，再在恢复出的锐边上重新倒圆；只对较规整的圆柱圆角候选开放，复杂 blend 可能失败并回滚。 - 支持第一版圆柱孔封堵： - 只对 `hole/groove candidate` 且角度跨度接近完整圆柱的孔开放。 - 不对半孔/槽开放，避免用完整圆柱补料时把不该补的位置也补上。 - 封堵会用略带半径重叠的圆柱补料体执行 Fuse。 - 绿色半透明预览表示即将补上的材料范围。 - 当前默认模型可能不会在默认可编辑对象列表里显示封堵候选；其他包含完整圆柱孔的 STEP 文件可以使用这个能力。 - 支持第一版圆柱凸台直径调整： - 只对 `boss/outer-round candidate` 且角度跨度接近完整圆柱的凸台开放。 - 不处理局部外圆角、圆角面或未明确圆柱面，避免把圆角当凸台修改。 - 目标直径变大时，会生成目标直径圆柱并 Fuse。 - 目标直径变小时，会生成环形 cutter 并 Cut。 - 会先显示半透明预览：绿色表示扩大补料范围，红色表示缩小切削范围。 - 当前默认模型可能没有明确凸台候选；包含完整圆柱凸台的 STEP 文件可以使用这个能力。 - 支持第一版直线边添加圆角： - 只对直线 edge 开放。 - 会先检查边长、相邻 face 数量和目标半径相对边长的比例。 - 蓝色半透明预览表示目标 edge 和输入半径的大致范围。 - 真实编辑使用 OCCT `BRepFilletAPI_MakeFillet` 在后台执行。 - 这一步是“给直线边添加新圆角”，还不是“修改已有圆角半径”。 - STEP 没有建模历史，某些看起来像直线边的对象仍可能被 OCCT 拒绝；失败时会自动尝试恢复编辑前状态。 - 支持第一版直线边添加倒角： - 只对直线 edge 开放。 - 会先检查边长、相邻 face 数量和倒角距离相对边长的比例。 - 橙色半透明预览表示目标 edge 和输入倒角距离的大致范围。 - 真实编辑使用 OCCT `BRepFilletAPI_MakeChamfer` 在后台执行。 - STEP 没有建模历史，某些边仍可能被 OCCT 拒绝；失败时会自动尝试恢复编辑前状态。 - 支持第一版受限直线边长度调整： - 只对直线 edge 开放。 - 选中直线 edge 后，`边目标长度` 会自动填入当前边长。 - 输入目标长度后，程序会尝试寻找这条边端点附近、方向匹配的平面端面。 - 找到端面后，会把“改边长”转换成该端面的平面推拉操作，并显示蓝绿色半透明预览。 - 如果找不到可靠端面，或者目标长度无效，会直接阻止，不会强行修改。 - 这不是通用参数化边长编辑；复杂拓扑、斜面过渡、圆角链或没有明确端面的边仍可能不能改。 - 支持 part / solid 级平移： - 输入 X/Y/Z 平移量后，可以平移当前选中零件。 - 选中 solid、或选中属于某个 solid 的 face/edge 后，可以平移当前 solid。 - 单 solid 零件中平移 solid 实际等同于移动整个 part shape，程序会按中风险提示。 - 平移操作会写入历史记录，并支持撤销/重做。 - 支持 part / solid 级旋转： - 选择 X/Y/Z 旋转轴并输入角度后，可以旋转当前选中零件或 solid。 - 第一版旋转中心取目标对象的包围盒中心。 - 单 solid 零件中旋转 solid 实际等同于旋转整个 part shape，程序会按中风险提示。 - 旋转操作会写入历史记录，并支持撤销/重做。 - 后台编辑计算时会显示进度提示，主界面会暂时置灰，并阻止选择、扫描、导出、撤销/重做、历史详情查看或关闭窗口。 - 真实 B-Rep 结果会在布尔计算完成后一次性刷新；半透明预览不等于最终几何结果。 - 如果后台编辑失败，程序会自动尝试恢复到编辑前快照，避免出现“提示失败但模型已经被部分改动”的状态。 - 实验性支持圆柱孔/圆柱面扩大切削。 - 实验性支持圆柱孔/圆柱面缩小孔径：先补料，再用目标直径重切。 - 圆柱孔/圆柱面孔径调整现在会先生成切削计划： - 目标直径必须大于 0；如果目标直径与当前直径几乎相同，会直接阻止。 - 会计算直径变化比例；变化超过当前直径 35% 会提高到中风险，超过 100% 会提高到高风险。 - 会比较目标直径和圆柱面估算高度；比例异常时会提高风险等级。 - 候选不是 `hole/groove candidate` 时会标为高风险并要求确认。 - 圆角/倒圆候选会标为高风险，避免误切圆角。 - 缩小孔径第一版只对 `hole/groove candidate` 开放，其他圆柱面会直接阻止。 - 选中 face 或实际切削计划会使用多点材料采样，比候选表里的快速分类更谨慎。 - 实际切削优先使用有限长度 cutter，按选中圆柱面的 V 参数范围加少量余量生成，不再默认贯穿整个零件。 - 会沿圆柱轴线采样两端材料状态，初步区分通孔/开口端、盲孔和封闭端。 - 会把圆柱相邻平面按轴线位置分成起点端/终点端，并结合端部采样标记疑似盲孔底面；相邻端面缺失时，会尝试扫描轴线附近的平面圆盘候选作为兜底。 - 孔径修改计划会记录疑似底面 face、开口端相邻 face 和 cutter 底面保护状态。 - 对盲孔/封闭端，有限长度 cutter 会使用更小的端部余量，降低切深变长的风险。 - 支持撤销/重做实验性编辑。 - 撤销/重做会先确认模型恢复成功，再移动历史栈；如果恢复失败，会尽量回到操作前状态。 - 支持操作历史面板，显示当前已经成功执行的编辑。 - 操作历史详情会显示编辑类型、目标对象、参数、执行结果和拓扑数量变化。 - 操作历史详情会额外显示目标零件自身的 solid / face / edge 数量变化。 - 如果一次局部编辑导致目标零件 solid 数异常变化，历史详情会显示质量警告，状态栏也会提示先检查结果。 - 操作历史详情会显示编辑前后的几何差异摘要： - 体积变化。 - 表面积变化。 - 包围盒尺寸变化。 - 包围盒对角线变化。 - 点击操作历史记录时，会显示三维差异叠加预览： - 红色半透明表示编辑前模型。 - 绿色半透明表示编辑后模型。 - 编辑后模型上会覆盖距离热力图，蓝色接近无变化，黄色/红色表示变化更大。 - 右下角会显示 `distance` 色带。 - 可以点击 `清除差异预览` 关闭叠加显示。 - 支持导出选中操作历史的差异报告，报告会包含操作参数、拓扑变化、几何变化和热力图统计。 - 鼠标拾取模型时会显示三维拾取点坐标。 - 实验性编辑历史会记录目标对象和当时的拾取点。 - 点击操作历史记录时，程序会尝试重新高亮目标对象，并显示当时的拾取点标记。 - 对非 `hole/groove candidate` 的圆柱切削会先弹出确认，避免误切外圆角或凸柱。 - 提供 `--smoke-test` 启动检查，用于验证 Qt + VTK 窗口组件能正常初始化。 当前 `geom_extract.step` 的读取结果是： ```text part: 2001-LOWER_HOUSING parts: 1 solids: 1 faces: 1800 edges: 4982 vertices: 3262 ``` 所以当前测试文件大概率是单个零件，不是多零件装配。但代码已经按“将来可能有多个零件/装配”的方式组织。 ## 还没有实现什么 这里分成两类看，不然容易误解为“完全没有推进”。 已经有第一版，但还需要继续稳定和完善： - 复杂特征识别：已经有平面、圆柱、边、孔/槽候选、槽/半孔候选、已有圆角候选、圆柱凸台候选等基础候选列表，但还不是完整 CAD 语义级识别。 - 盲孔/盲槽深度：已经能对部分可识别候选做深度估算和编辑，并会优先使用疑似底面 face 的轴向位置计算当前深度；但还不能保证所有模型都能恢复真实 CAD 语义深度。 - 槽、凸台、壳体局部区域：已经有圆柱孔、槽/半孔候选结构化识别、完整圆柱凸台直径修改，复杂槽、复杂凸台和壳体局部区域仍需要继续做。 - 已有圆角/倒圆面半径：已经有第一版受限修改实现，使用 defeature + refillet 路线，但复杂 blend、支撑面不明确或恢复锐边失败时仍会阻止或回滚。 - 局部偏差分析：已经有编辑前后体积、面积、包围盒、距离热力图和差异报告，但还不是工程公差级的局部区域偏差报告。 - 错误恢复和模型修复：已经有编辑前快照、失败回滚、基础 B-Rep 校验、同域面合并和布尔结果自动修复，但还不是完整的模型修复流水线。 - 多零件装配：已经有装配/零件树和单独导出入口，但还没有做大规模、多来源 STEP 装配测试。 仍基本没有实现，或者 STEP 本身不一定能可靠支持： - 通用任意边长直接修改。当前只有第一版受限直线边长度调整，会尝试通过端面推拉来改变长度；没有明确可推拉端面的边仍不能改。 - 参数化建模历史恢复。STEP 通常只保存结果几何/拓扑，不能稳定还原原 CAD 软件里的建模历史，只能在本程序里记录后续编辑历史，或做近似的特征语义识别。 - 所有场景都稳定的复杂特征识别。 ## 下一步要实现什么 建议下一步按这个顺序推进： 1. 继续加固最小可用编辑闭环：选择、预览、执行、校验、修复、回滚、导出。 2. 继续验证平面推拉、孔径调整、盲孔/盲槽深度调整和圆柱凸台直径调整，记录哪些对象稳定、哪些对象会失败。 3. 改进盲孔/槽底面识别，减少“看起来像 blind 但找不到可靠底面 face”的候选。 4. 继续加固已有圆角半径修改：扩大可成功场景，记录哪些圆角能 defeature + refillet，哪些需要更复杂的重建策略。 5. 继续增加复杂槽、复杂凸台、局部区域识别。 6. 优化导出策略，例如导出时保留更多名称、颜色和层级信息。 ## 怎么运行 先打开 PowerShell，进入项目目录： ```powershell cd C:\Users\admin\Desktop\python-occt ``` 激活环境： ```powershell conda activate pyocc ``` 如果是在一台新电脑上第一次配置环境，可以使用仓库里的 `environment.yml` 创建环境： ```powershell conda env create -f environment.yml conda activate pyocc ``` 运行默认模型： ```powershell python main.py ``` 打开指定 STEP 文件： ```powershell python main.py path\to\model.step ``` 如果当前 PowerShell 没识别 `conda`，可以直接使用完整路径运行： ```powershell C:\Users\admin\miniforge3\Scripts\conda.exe run -n pyocc python main.py ``` 启动烟测，不进入交互窗口： ```powershell python main.py --smoke-test ``` ## 怎么使用 打开程序后，右侧是 3D 模型窗口，左侧是操作面板。 3D 窗口基本操作： - 鼠标左键拖动：旋转模型。 - 鼠标滚轮：缩放模型。 - 鼠标中键或组合拖动：平移模型，具体取决于 VTK 默认交互方式。 左侧操作面板按功能分区排列，每个模块都有四边同色的独立边框和颜色提示，方便快速区分文件、模型结构树、选择、显示、导出、编辑、候选列表、历史记录和对象信息。 左侧 `鼠标选择模式` 用来切换选择模式： - `Part`：选择整个零件。 - `Solid`：选择实体。 - `Face`：选择面。 - `Edge`：选择边。 - `Feature`：按局部特征候选方式选择。平面会识别为可推拉平面候选；圆柱面会进一步识别为圆柱孔、槽/半孔、圆角/倒圆、凸台/外圆等候选。 圆柱候选会额外显示侧壁 face、端面 face、疑似底面 face、开口端相邻 face 和边界 edge。 - 鼠标悬停时，当前模式下将要选中的对象会显示为红色；真正选中后会显示为黄色。 - 如果当前模式是 `Edge`，即使鼠标点到的是面，程序也会从这个面的边界里选取距离鼠标拾取点最近的 edge。 - `鼠标选择模式` 下拉框不响应鼠标滚轮，鼠标停在上面滚动时不会自动切换选项；需要点击下拉框后手动选择。 左侧 `模型结构树` 会显示 STEP 里的装配、零件和实体层级；如果某个零件下有实体，会展开显示 `实体 0`、`实体 1` 这样的子节点。点击实体子节点会自动切换到 `Solid` 选择，并高亮对应实体。 普通单零件 STEP 通常会显示成类似： ```text 零件 1：2001-LOWER_HOUSING 零件 | 实体 1 个 | 面 1800 个 | 边 4982 条 实体 0 面 1800 个 | 边 4982 条 ``` 如果 STEP 是多零件装配，树里可能会先出现 `装配` 节点，下面再挂多个 `零件` 节点；装配可以理解为“多个零件组成的一组结构”。 左侧 `按 ID 选择` 可以直接输入编号选择对象： - 按 ID 选择会复用上方 `鼠标选择模式` 的当前类型；先切换模式，再输入 ID，点击 `选择`。 - 输入框右侧会同步显示当前类型，例如 `Face`、`Edge` 或 `Solid`，用于确认这个 ID 会按哪类对象解释。 - `Part` 的 ID 从 1 开始。 - `Solid`、`Face`、`Edge`、`Feature` 的 ID 从 0 开始；`Feature` 使用来源 face 的 ID。 - 这个功能适合配合圆柱候选表格、操作历史和属性面板使用。 左侧 `显示` 用来临时缩小三维视图范围： - `只显示选中`：只显示当前选中的 part、solid、face、edge 或 feature 区域。 - `对准选中`：不改变显示范围，只把相机对准当前选中的 part、solid、face、edge 或 feature，适合快速查看小孔、小边和局部特征。 - `显示全部`：恢复显示完整模型。 - solid / edge 的显示查询已经使用拓扑索引，避免每次隔离或高亮时反复全模型查找。 - 这是视图操作，不会修改 STEP 几何，也不会写入操作历史。 左侧 `第一版可编辑对象` 是当前 MVP 的主要入口： - 点击 `扫描可编辑对象` 会列出当前第一版能尝试编辑的对象。 - 点击 `深度扫描` 会用更高上限重新扫描，可能需要等待更久。 - 为了避免打开大模型时界面卡住，程序不会在加载 STEP 时自动扫描；需要编辑时再手动点击扫描。 - 当前默认显示一批代表性的可编辑候选，详细几何判断会尽量延后到选中对象或执行编辑前，避免扫描过慢。 - `推拉平面` 行表示这个 face 是平面，可以配合 `面偏移` 和 `推拉平面` 使用。 - `调整圆柱孔径` 行表示这个 face 是圆柱候选，可以配合 `孔直径` 和 `调整圆柱孔径` 使用。 - `调整圆柱凸台直径` 行表示这个 face 是较明确的完整圆柱凸台候选，可以配合 `凸台直径` 和 `调整圆柱凸台直径` 使用。 - `封堵圆柱孔` 行表示这个 face 是接近完整圆柱的孔候选，可以点击后直接使用 `封堵圆柱孔`。 - `调整盲孔深度` 行表示这个 face 是较明确的盲孔/盲槽候选，可以配合 `孔深度` 和 `调整盲孔深度` 使用。 - `给边添加圆角` 行表示这个对象是直线 edge，可以配合 `圆角半径` 和 `给边添加圆角` 使用。 - `给边添加倒角` 行表示这个对象是直线 edge，可以配合 `倒角距离` 和 `给边添加倒角` 使用。 - `修改已有圆角半径` 行表示这个 face 是已有圆角/倒圆候选，点击后会切到 `Feature` 模式并预填圆角半径参考值；真正执行需要再点击编辑区里的 `修改已有圆角半径` 按钮并确认。 - `状态` 为 `ready` 表示比较适合尝试，`caution` 表示可以尝试但风险更高，`blocked` 表示当前参数或对象不适合执行。 - `风险` 越高越应该谨慎，尤其是圆角、凸柱或未明确圆柱面，不要直接当孔修改。 - 点击任意一行会自动选中并高亮对应 face 或 edge。 选择对象后： - 鼠标经过对象时会出现红色预高亮；被选对象会显示为黄色高亮。 - 如果处于 `Feature` 模式，程序会尽量高亮这个特征相关的局部区域，例如圆柱侧壁、相邻端面和槽边界相邻面。 - 对槽/半孔候选，属性表会显示 `槽宽估算`、`槽圆弧长度估算`、`槽深估算` 和 `槽边界相邻 Face`。 - 对圆角/倒圆候选，属性表会显示 `已有圆角半径估算`、`已有圆角圆弧角度`、`已有圆角圆弧长度估算` 和 `已有圆角支撑 Face`。 - 对盲孔/槽候选，属性表中的 `疑似底面 Face` 是根据圆柱端部 inside / outside 采样和相邻平面位置推断的，不等于 CAD 原始建模历史里的孔深参数。 - 下方 `选中对象信息` 会显示属性。 - `属性表` 页签会把属性分成身份、拓扑、测量、位置、方向/轴线、参数、特征判断等分组。 - `原始文本` 页签会显示同一份信息的纯文本版本，也用于显示候选列表、操作历史详情和普通提示。 - `复制 ID` 会复制当前选中对象，例如 `face 2`。 - `复制坐标` 会复制当前拾取点坐标。 - `复制信息` 会复制当前信息面板里的完整文本。 - 用鼠标在模型上选择时，`选中对象信息` 和窗口底部状态栏会显示 `pick_position`，也就是拾取点的三维坐标。 - 如果选中圆柱面，会自动给 `Hole diameter` 填一个略大的建议直径。 - 如果选中直线 edge，会自动给 `圆角半径` 和 `倒角距离` 填一个保守的建议值，并把 `边目标长度` 填成当前边长。 圆柱候选： - 点击 `列出圆柱候选` 会刷新候选表格。 - 圆柱候选也是手动扫描，避免加载模型和普通选择操作被候选识别拖慢。 - 可以通过候选表格上方的类型下拉框筛选候选；筛选只过滤已经扫描出的缓存结果，不会重新做几何识别。 - 类型下拉框不响应鼠标滚轮，避免鼠标经过时误切换筛选条件。 - 当前默认显示前 60 个圆柱候选；如果模型很复杂，扫描仍可能需要等待一会儿，但扫描过程中界面会尽量保持响应。 - 表格里的每一行对应一个圆柱面候选。 - 点击候选行会自动切到 `Feature` 模式，并选中对应 face。 - `guess` 列是程序通过几何采样得到的初步判断，不是 STEP 文件里自带的 CAD 历史特征。 - `round/fillet candidate` 是圆角/倒圆候选；部分规整圆柱圆角可以通过 `修改已有圆角半径` 进行第一版受限修改。 - `diameter` 是圆柱直径。 - `span` 是圆柱面的角度跨度，接近 `6.283` 表示接近完整圆柱，接近 `3.142` 表示半圆柱。 - `height` 是根据圆柱面积估算出来的高度。 - `confidence` 是当前猜测置信度。 - 这些候选可能是孔、柱、圆角或其他圆柱面，目前还不是稳定的“孔识别”。 导出： - `导出当前完整 STEP`：导出当前完整模型。 - `导出选中零件`：导出当前选中的零件。 - `导出选中 solid`：先选中一个 solid，再导出该 solid。 - `导出选中 face`：先切换到 `Face` 选择模式并选中一个 face，再导出该 face。 - `导出选中特征区域`：先切换到 `Feature` 选择模式并选中局部特征，再导出当前特征高亮的 face 集合。 - `导出选中 edge`：先切换到 `Edge` 选择模式并选中一个 edge，再导出该 edge。 - `检查导出质量`：检查当前选中对象；如果没有选中对象，就检查当前完整模型。 - 导出按钮会根据当前选中对象自动启用或禁用，避免选中 face 时误点 `导出选中 edge` 这类不匹配的操作。 - 所有导出按钮都会先做质量检查。发现 B-Rep 无效、没有 solid、零件包含多个 solid、体积接近 0 等风险时，会先弹窗确认是否继续导出。 实验性编辑： - 编辑按钮会根据当前选择自动启用或禁用。例如未选中平面时不能点击 `推拉平面`，未选中直线 edge 时不能点击 `给边添加圆角` / `给边添加倒角`，未选中明确孔/凸台/盲孔候选时对应圆柱编辑按钮会禁用。 - `面偏移` + `推拉平面`： - 先选择一个平面 face。 - 输入偏移距离。 - 正数表示沿程序判断的外法向加料。 - 负数表示沿内侧方向切削。 - 点击 `推拉平面` 后，会先出现半透明预览体；绿色表示向外加料方向，红色表示向内切削方向。 - 如果距离为 0 会直接阻止；如果方向置信度低或距离相对 face 尺寸偏大，会先弹窗确认。 - 如果选中 face 周围有共享边且共面的碎面，程序会自动把这些 face 合成同一片推拉区域，属性表和历史记录会显示 `推拉共面区域 Face 数`。 - 加料时程序会让拉伸体和原实体产生极小重叠，并在布尔后尝试合并同域面/边，使导出的 STEP 更像一个整体实体。 - 程序随后在后台执行真实布尔运算，完成后再刷新为真正修改后的模型。 - 选中平面 face 后，可以在 `属性表` 的方向/轴线分组里查看 `推拉向外方向`、`推拉向内方向` 和 `推拉方向置信度`。 - 当前方向判断通过 solid 的 inside / outside 采样得到；如果采样不明确，会退回到拓扑方向法向，并在属性里显示低置信度说明。 - 当前实现仍使用布尔加/减验证推拉路线。 - `孔直径` + `调整圆柱孔径`： - 先选择一个圆柱面。 - 输入新的直径。 - 目标直径大于当前直径时，会使用有限长度 cutter 扩大切削。 - 目标直径小于当前直径时，会先在原圆柱面范围内补料，再按目标直径重切。 - 点击 `调整圆柱孔径` 后，会先显示半透明预览；红色是切削范围，绿色是缩小孔径时的补料范围。 - 程序会先生成切削计划，检查当前直径、目标直径、候选类型、材料投票和风险。 - 切削计划会显示直径变化量、直径变化比例，以及目标直径相对圆柱面估算高度的比例。 - 切削计划会显示端部类型、深度估算、起点端状态和终点端状态。 - 切削计划会显示疑似底面 face、开口端相邻 face 和底面保护说明；这些信息会写入操作历史。 - 如果目标直径小于等于 0，或几乎等于当前直径，程序会直接阻止。 - 如果目标直径变化过大，或者目标直径相对圆柱估算高度明显异常，程序会提高风险并要求确认。 - 缩小孔径第一版只对 `hole/groove candidate` 开放；圆角、凸柱或未明确圆柱面会被直接阻止。 - 缩小孔径属于高风险实验功能，因为它依赖“补料 + 重切”的布尔近似，不是 CAD 历史参数修改。 - 如果当前 face 的猜测类型不是 `hole/groove candidate`，或风险不是低风险，程序会先弹窗确认。 - 切削计划会显示 cutter 策略、高度和余量；当前优先使用有限长度 cutter，减少误切其他区域。 - 缩小孔径时，操作历史会额外记录补料策略、补料半径和补料高度。 - 端部类型是通过轴线端部 inside / outside 采样得到的估算，不等于 CAD 原始建模历史里的“孔深”参数。 - 如果选到的圆柱面不是孔，而是柱或圆角，结果可能不是你想要的，所以它目前仍是实验功能。 - `凸台直径` + `调整圆柱凸台直径`： - 先选择一个完整圆柱凸台 face，建议从 `第一版可编辑对象` 中点击 `调整圆柱凸台直径` 行进入。 - 只有接近完整圆柱的 `boss/outer-round candidate` 会放行；局部外圆角、圆角面、孔/槽和未明确圆柱面会被阻止。 - 目标直径大于当前直径时，会在选中圆柱面的轴向范围内生成目标直径圆柱并 Fuse。 - 目标直径小于当前直径时，会生成环形 cutter，把目标直径外侧到原直径附近的材料 Cut 掉。 - 点击后会显示半透明预览：绿色表示扩大补料范围，红色表示缩小切削范围。 - 这不是 CAD 历史里的“修改凸台特征参数”，而是基于当前 B-Rep 的受限几何布尔编辑。 - `封堵圆柱孔`： - 先选择一个完整圆柱孔 face，建议从 `第一版可编辑对象` 中点击 `封堵圆柱孔` 行进入。 - 点击 `封堵圆柱孔` 后，程序会先生成补料计划。 - 只有接近完整圆柱的 `hole/groove candidate` 会放行；半孔/槽、圆角、凸柱、未明确圆柱面会被阻止。 - 通过检查后，会显示绿色半透明补料体预览。 - 真实编辑会把补料体和当前零件 Fuse，并尝试合并同域面/边。 - 这个功能适合封堵通孔或盲孔，但仍是基于 B-Rep 几何的实验性补料，不是 CAD 历史里的“删除孔特征”。 - `孔深度` + `调整盲孔深度`： - 先选择一个盲孔或盲槽的圆柱面，建议从 `第一版可编辑对象` 中点击 `调整盲孔深度` 行进入。 - 选中符合条件的盲孔/盲槽后，`孔深度` 会自动填入一个比当前估算深度略大的建议值。 - 输入目标深度后点击 `调整盲孔深度`。 - 目标深度大于当前估算深度时，程序会用有限长度 cutter 沿孔方向加深切削，预览显示为红色。 - 目标深度小于当前估算深度时，程序会在旧底面方向补料，让孔变浅，预览显示为绿色。 - 目标深度必须大于 0；如果和当前估算深度几乎相同，会直接阻止。 - 当前只支持 `hole/groove candidate`、端部类型为 `blind`、并且已经识别到 `疑似底面 Face` 的对象。 - 通孔、封闭内腔、圆角、凸柱和未明确圆柱面会被阻止，避免误切。 - 这个深度来自圆柱面 V 参数范围和端部 inside / outside 采样，是几何估算，不是 CAD 历史参数。 - 操作历史会记录当前深度、目标深度、深度变化比例、底面 face、开口端 face 和工具参数。 - `圆角半径` + `给边添加圆角`： - 先切换到 `Edge` 选择模式并选择一条直线 edge，或从 `第一版可编辑对象` 中点击 `给边添加圆角` 行进入。 - 选中直线 edge 后，`圆角半径` 会自动填入一个较小的建议半径。 - 输入目标圆角半径后点击 `给边添加圆角`。 - 程序会先检查半径是否大于 0、是否相对边长过大，以及该 edge 是否检测到至少两个相邻 face。 - 点击后会显示蓝色半透明圆管预览，用于提示目标边和半径范围。 - 真实编辑会在后台调用 OCCT 倒圆 API，完成后刷新模型。 - 这是“给直线边添加新圆角”，不是修改已有圆角面。 - 由于 STEP 不带建模历史，某些边会被 OCCT 判断为不适合倒圆；失败时程序会提示并尝试恢复编辑前状态。 - `圆角半径` + `修改已有圆角半径`： - 先切换到 `Feature` 选择模式并选择一个已有圆角/倒圆候选 face，或从 `第一版可编辑对象` 中点击 `修改已有圆角半径` 行进入。 - 选中已有圆角候选后，`圆角半径` 会自动填入一个基于当前估算半径的参考目标值。 - 输入目标半径后点击 `修改已有圆角半径`。 - 程序会先检查该 face 是否为 `round/fillet candidate`、是否识别到至少两个支撑 face、目标半径是否有效，以及当前零件是否为单 solid。 - 通过检查后，会显示蓝色半透明预览，表示将尝试移除并重建的已有圆角面。 - 真实编辑会先用 OCCT defeaturing 移除已有圆角面，再从恢复出的候选锐边中寻找可重新倒圆的边并调用 OCCT 倒圆 API。 - 这是 B-Rep 几何重建，不是 CAD 历史圆角参数编辑；复杂 blend、支撑面不明确或恢复锐边失败时会失败并回滚。 - `倒角距离` + `给边添加倒角`： - 先切换到 `Edge` 选择模式并选择一条直线 edge，或从 `第一版可编辑对象` 中点击 `给边添加倒角` 行进入。 - 选中直线 edge 后，`倒角距离` 会自动填入一个较小的建议距离。 - 输入目标倒角距离后点击 `给边添加倒角`。 - 程序会先检查倒角距离是否大于 0、是否相对边长过大，以及该 edge 是否检测到至少两个相邻 face。 - 点击后会显示橙色半透明圆管预览，用于提示目标边和倒角距离范围。 - 真实编辑会在后台调用 OCCT 倒角 API，完成后刷新模型。 - 当前只支持对称距离倒角，不支持两侧不同距离或距离+角度倒角。 - 由于 STEP 不带建模历史，某些边会被 OCCT 判断为不适合倒角；失败时程序会提示并尝试恢复编辑前状态。 - `边目标长度` + `调整直线边长度`： - 先切换到 `Edge` 选择模式并选择一条直线 edge，或从 `第一版可编辑对象` 中点击 `调整直线边长度` 行进入。 - 选中直线 edge 后，`边目标长度` 会自动填入当前边长。 - 把它改成目标长度后点击 `调整直线边长度`。 - 程序会先查找该边端点附近是否有可推拉的平面端面，并计算需要移动的端面 face 和推拉距离。 - 通过检查后，会显示蓝绿色半透明预览，表示将要移动的端面推拉范围。 - 真实编辑复用平面推拉的布尔流程，执行失败时会回滚到编辑前状态。 - 如果这条边没有明确端面，或端面方向与边长变化不匹配，会被阻止。这是受限功能，不是任意边参数化改长。 - `平移 X/Y/Z` + `平移选中零件` / `平移选中 solid`： - 输入 X、Y、Z 三个方向的平移量。 - 选择 `Part` 后点击 `平移选中零件`，会移动整个 part。 - 选择 `Solid`，或选择属于某个 solid 的 face/edge 后，点击 `平移选中 solid`，会移动当前 solid。 - 如果当前 part 只有一个 solid，平移 solid 实际会移动整个 part shape，程序会提示中风险。 - 平移向量为 0 会直接阻止。 - 如果平移距离相对对象包围盒过大，程序会提高风险并要求确认。 - 平移属于真实 B-Rep 变换，会写入操作历史，可以撤销/重做。 - `旋转轴/角度` + `旋转选中零件` / `旋转选中 solid`： - 选择 X、Y 或 Z 旋转轴。 - 输入旋转角度，单位是度。 - 选择 `Part` 后点击 `旋转选中零件`，会绕该 part 的包围盒中心旋转整个 part。 - 选择 `Solid`，或选择属于某个 solid 的 face/edge 后，点击 `旋转选中 solid`，会绕该 solid 的包围盒中心旋转当前 solid。 - 如果当前 part 只有一个 solid，旋转 solid 实际会旋转整个 part shape，程序会提示中风险。 - 旋转角度为 0 会直接阻止；角度超过 360 度会提高风险并要求确认。 - 旋转属于真实 B-Rep 变换，会写入操作历史，可以撤销/重做。 - `撤销`： - 撤销上一次成功的实验性编辑。 - `重做`： - 重做刚刚撤销的实验性编辑。 - `操作历史`： - 显示当前模型已经成功执行的实验性编辑。 - 点击某条历史记录，会在 `选中对象信息` 中显示该次编辑的目标、参数、执行结果和拓扑数量变化。 - 历史详情也会显示几何差异摘要，包括体积、表面积、包围盒尺寸和包围盒对角线的前后变化。 - 点击某条历史记录时，3D 窗口会显示红/绿半透明差异叠加预览：红色表示编辑前，绿色表示编辑后。 - 编辑后模型会覆盖距离热力图：蓝色接近无变化，黄色/红色表示变化更大。 - 历史详情会显示热力图统计，包括最大距离、平均距离和发生明显变化的采样点比例。 - `清除差异预览` 可以关闭红/绿叠加显示。 - `导出差异报告` 会把当前选中的历史记录导出为 `.txt`，里面包含操作详情、拓扑变化、几何变化和热力图统计。 - 当前热力图是“编辑后模型顶点到编辑前模型表面”的距离估算，不是完整 CAD 公差报告。 - 点击某条历史记录时，程序也会尝试重新高亮当时编辑的目标 face，并用青色小点标出当时的拾取位置。 - 由于布尔编辑后拓扑 ID 可能重新分配，历史里的 face ID 只能作为定位参考，不能视为稳定的 CAD 建模历史 ID。 - 撤销后对应记录会从列表里退回。 - 重做后对应记录会重新显示。 ## 文件说明 - `main.py`：程序入口和桌面界面。 - `step_model.py`：STEP/OCCT 后端逻辑。 - `environment.yml`：Conda 环境说明，用于安装 pythonocc-core、VTK、PySide6 等依赖。 - `.gitignore`：Git 忽略规则，避免提交 Python 缓存、临时文件和导出的 STEP 文件。 - `geom_extract.step`：当前默认测试模型。 - `README.md`：项目说明和使用说明。 ## 当前版本边界 这一版重点是验证整体链路，不是最终 CAD 编辑器。 模型显示、选择、属性查看、撤销/重做和导出是当前主要能力。局部编辑已经接入，但仍属于实验性能力。复杂 STEP 几何上的布尔操作可能失败；失败时程序会弹窗提示，不会静默覆盖原始文件。