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pythonocc-step-editor/README.md
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# STEP 零件与特征查看编辑原型
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。
仓库里的 `assets/models/geom_extract.step` 是默认测试模型。程序入口是 `main.py`
## 快速读懂
- 这是一个 STEP B-Rep 结果几何查看和受限局部编辑工具,不是完整参数化 CAD 内核。
- 主入口是 `python main.py`;默认模型是 `assets/models/geom_extract.step`;立方体测试模型是 `assets/models/cube_10mm.step`
- 左侧操作面板当前优先保留最小建模链路:STEP 文件、选择模式 / 按 ID 选择、当前选中对象、编辑、参数化建模和导出当前完整 STEP;部分辅助面板暂时收起,后续需要时再放回。
- 局部编辑会先做计划、风险提示、预览和后台执行;失败时会尽量回滚,成功后进入撤销/重做历史。
- 新开 Codex 聊天框继续开发时,只需要 Codex 阅读 README 末尾的“Codex 项目记忆”;普通开发者可以忽略那一节。
## 怎么运行
你第一次配置或运行这个项目时,可以按下面步骤来。命令默认在 Windows PowerShell 里执行。
1. 进入项目目录。如果你的仓库不在这个路径,把命令里的路径换成你的实际目录:
```powershell
cd C:\Users\admin\Desktop\python-occt
```
2. 如果你已经有 `pyocc` 环境,直接激活:
```powershell
conda activate pyocc
```
3. 如果你是第一次配置环境,先用仓库里的 `environment.yml` 创建环境,再激活:
```powershell
conda env create -f environment.yml
conda activate pyocc
```
4. 先跑一次烟测,确认入口和依赖能正常加载。这个命令不会进入交互窗口:
```powershell
python main.py --smoke-test
```
5. 启动程序并打开默认测试模型:
```powershell
python main.py
```
6. 启动时直接打开指定 STEP 文件:
```powershell
python main.py path\to\model.step
```
7. 也可以先启动程序,在左侧 `STEP文件` 区域点击 `导入几何模型` 选择 `.step` / `.stp` 文件,再点击 `读取模型`
8. 打开仓库自带的简单立方体测试模型:
```powershell
python main.py assets\models\cube_10mm.step
```
9. 重新生成简单立方体测试模型:
```powershell
python scripts\generate_cube_step.py
```
10. 验证立方体上的“只改一条 Edge 长度”基线:
```powershell
python scripts\verify_edge_length_resize.py
```
11. 如果当前 PowerShell 没识别 `conda`,你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
```
开发时常用的本地检查:
```powershell
python -m compileall -q main.py step_editor scripts
git diff --check
```
## 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、Face、Edge 和几何特征。
- 用户可以做基础测量,例如把两个拾取点或对象中心设为 A/B 并计算距离。
- 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特征,比如平面推拉和目标法向位置、孔径/半径调整、完整圆柱孔轴心坐标修改、槽/半孔宽度、深度、圆弧长度、圆弧角度、开口角度和槽孔总长度调整、盲孔/盲槽深度调整、凸台直径/半径/高度/轴心坐标调整、普通完整圆柱高度兜底修改、已有圆角半径/圆弧长度调整、圆锥半角、环面直径、Edge倒圆、Edge倒角、圆Edge半径/直径、修改Edge长度和直线Edge起点/终点坐标。
- 用户可以撤销/重做修改,避免一步编辑做坏。
- 用户可以导出修改后的完整模型。
- 如果 STEP 文件里存在多个互不关联的零件,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。
## 最小系统先实现什么
最小系统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。
- 能选择零件、Solid、Face、Edge 和特征。
- 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。
## 当前可修改范围
这张表描述的是当前版本已经接入到界面或编辑链路里的能力。它们都是基于 STEP 的 B-Rep 结果几何做局部重建,不等于原 CAD 软件里的完整建模历史参数。
| 对象 / 特征 | 现在可以修改 | 暂不能保证或还不能修改 |
| --- | --- | --- |
| 平面 Face | `Face目标法向位置``Face本次偏移量`;识别到相对平面时可以改薄壁厚度。 | `Face面积` 目前只读;自由曲面、复杂壳体局部区域和带复杂边界的面不能直接按面积修改。 |
| 圆柱孔 / 圆柱面 | 孔或圆柱直径、半径;完整圆柱孔可以改轴心坐标;完整孔可以尝试封堵。 | 复杂孔、螺纹孔、锥孔、不完整圆柱孔和拓扑不稳定的孔可能失败并回滚。 |
| 盲孔 / 盲槽 | 识别到疑似底面 Face 时,可以改 `盲孔/盲槽深度`。 | STEP 不保存真实孔深历史;找不到可靠底面或底面被复杂拓扑切碎时,深度只能只读或需要手动辅助。 |
| 槽 / 半孔 | 可以改槽/半孔宽度、深度、圆弧长度、圆弧角度和开口角度;长圆槽识别到成对半圆端时,可以改槽孔总长度和中心距,也可以手动填写配对端 Face ID。 | 复杂草图槽、非圆柱槽、槽的整体迁移/轴心移动、链式槽和跨多个不规则面的槽还不是稳定能力。 |
| 圆柱凸台 / 外圆 | 完整圆柱凸台可以改直径、半径、高度和轴心坐标;普通完整圆柱也有高度兜底修改。 | 复杂凸台、异形凸台、多台阶凸台和不完整外圆不能保证稳定重建。 |
| 已有圆角 / 倒圆面 | 部分规则圆柱倒圆面可以改半径或圆弧长度,使用先移除旧圆角再重建新圆角的路线。 | 复杂 blend、支撑面不明确、圆角链或恢复锐边失败时会阻止或回滚。 |
| Edge | 直线 Edge 可以尝试改目标长度、起点坐标、中心坐标和终点坐标;直线 Edge 可以加倒圆、对称倒角、不等距倒角和距离+角度倒角;圆形/圆弧 Edge 可以尝试改半径或直径。 | “通用任意 Edge”仍是受限实现;复杂曲线、B-spline、和无法确定局部变形区域的 Edge 可能走高风险 fallback 或失败。 |
| 圆锥 / 球 / 环面 | 圆锥可以改参考半径、直径或半角;球可以改半径或直径;环面可以改主/副半径或直径。 | 这些属于几何缩放或局部重建能力,不是原始特征历史恢复;复杂相邻拓扑可能失败。 |
| Solid / 特征整体 | 可以对选中 Solid 或当前单一模型做平移、旋转和按包围盒尺寸 / 体积 / 表面积的缩放类修改。 | 还没有装配约束、零件间关联约束或完整多零件装配编辑。 |
| 只读信息 | 面积、体积、包围盒、曲面类型、相邻关系、候选特征说明等会展示出来帮助判断。 | 标成只读的值不会被 `参数化建模` 修改;显示、测量和导出不是建模操作。 |
## 现在已经实现了什么
当前已经实现:
- 默认加载 `assets/models/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 中的零件 / Assembly 标签;代码内部仍沿用 `PartNode` / `part_id` 作为结构名。
- 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、模型树、选择、编辑、导出、显示、测量、候选、历史和属性信息。
- 支持选择模式:
- 零件
- Solid
- Face
- Edge
- 特征
- 鼠标悬停对象会以红色预高亮,真正选中后会以黄色高亮。
- `Face` 模式会把属于同一几何面的连续区域一起高亮;平面会按共面且投影范围相接/重叠查找,圆柱面会按同一实体内同轴、同半径且轴向连续/重叠查找,不再要求旧段和新段必须共享同一条拓扑Edge。例如推拉后侧壁被 OCCT 拆成上下多段Face,点击任意一段时都会把整片同域区域一起高亮。
- 推拉后程序会尽量保留侧壁面区域的 `逻辑 Face ID`:即使 OCCT 把原来的一个侧壁拓扑Face重建成上下两段,新旧两段也会绑定回推拉前那片侧壁的逻辑 ID。属性表会同时显示 `逻辑 Face ID``拓扑 Face ID`;前者面向用户选择和按 ID 定位,后者用于调试当前 B-Rep 拓扑。
- 操作历史会记录 `target_logical_id` 和当时的拓扑Face ID。点击历史记录定位Face / 特征时,会优先用逻辑 ID 找回当前模型中的整片面区域;撤销/重做快照也会保留这层逻辑 ID 映射。
- 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 直接选择零件 / Solid / Face / Edge / 特征。
- Face / 特征按 ID 选择会优先解析 `逻辑 Face ID`。例如推拉前侧壁是 558,推拉后当前拓扑里变成 1556 和 1802,只要它们被绑定到逻辑 558,输入 558 就会选中这片面区域。
- `鼠标选择模式` 下拉框关闭时会把鼠标滚轮交还给左侧滚动面板,避免鼠标经过时误切换模式;打开下拉列表后仍可用滚轮滚动选项。
- `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。
- `特征` 模式现在会把点到的Face解释为几何特征候选:
- 平面会识别为可推拉平面候选。
- 平面会尝试查找同一Solid内投影重叠的相对平面,用于估算薄壁/壳体局部区域厚度。
- 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。
- 圆柱特征会先把同一实体内同轴、同半径且轴向连续/重叠的完整圆柱Face当作同一侧壁区域,再尝试找出边界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:
- 零件 / 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、Face、Edge或特征候选,并在鼠标悬停时用红色预览当前可选对象;普通 Face 选择会对共面平面和同轴同半径圆柱面做同域区域高亮。
- 默认模型边线渲染会隐藏同一平面或同一圆柱面内部的拓扑分割边,也会隐藏同域区域里几何位置重复的拼接边,减少布尔推拉后新旧侧壁交界处看起来像“两块拼起来”的视觉伤疤;`显示` 面板里的 `显示同域内部边` 可以临时打开完整拓扑边线。如果按 ID 或 Edge 模式专门选中这类内部Edge,仍然可以单独高亮查看。
- 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。
- 支持两点测量:
- 可以把当前选中对象的拾取点设为 A 或 B;如果没有拾取点,会退回使用对象中心、面积中心、长度中心、重心或包围盒中心。
- 设置 A/B 后会显示两点距离和 X/Y/Z 方向差值。
- 3D 视图中会显示一条青色测量线;测量结果可以复制,加载新模型时会自动清除旧测量。
- 特征模式会在属性表里显示特征来源Face、侧壁Face、同域圆柱范围、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。
- 支持导出选中的零件为 STEP。
- 支持导出选中的Solid为 STEP。
- 支持导出选中的Face / 同域面区域为 STEP;如果当前Face与共面或同轴同半径的相邻面一起高亮,导出也会包含整片黄色区域。
- 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。
- 支持一键修复当前模型或选中零件/Solid:执行 ShapeFix 和同域面/边合并,修复会进入后台编辑流程,并支持撤销/重做。
- 导出完整模型、零件或 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。
- 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。
- 可调整槽/半孔宽度、深度和圆弧长度的局部圆柱孔/槽候选。
- 可调整盲孔/盲槽深度的圆柱Face候选。
- 可调整圆柱凸台直径和高度的凸台候选。
- 可添加新圆角的直线Edge候选。
- 可添加倒角的直线Edge候选。
- 可尝试直接调整长度的直线Edge候选,简单平面多面体会优先局部边形变。
- 可调整圆Edge半径/直径的圆形或圆弧Edge候选。
- 表格会显示当前值、状态、风险、置信度和说明。
- 盲孔/盲槽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、槽/半孔宽度/深度/圆弧长度调整、凸台高度调整、盲孔/盲槽深度调整、Edge倒圆、Edge倒角或修改Edge长度。
- 支持列出圆柱面候选特征。
- 圆柱面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。
- 圆柱面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。
- 圆柱面候选的类型下拉框关闭时会把鼠标滚轮交还给左侧滚动面板,避免滚动面板时误改筛选条件。
- 圆柱面候选表格会显示初步分类:
- `hole/groove candidate`:孔/槽一类的凹向圆柱面候选。
- `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面候选。
- `cylindrical face`:暂时无法明确分类的圆柱面。
- 圆柱面候选表格会显示直径、角度跨度、估算高度和置信度。
- 圆柱面候选表格会显示 `risk`,用于提示调整圆柱孔径的风险。
- 圆柱面候选表默认列出前 60 个候选,以避免打开大模型时刷新过慢。
- 当前版本支持平面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,自动查找共面且相接/重叠的相邻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。
- 如果选中的平面被识别为完整圆柱端盖,并且是向外拉长,程序会优先使用“完整旧段 + 新段圆柱”的专用 Fuse 路线,而不是只把一个短圆柱 prism 拼到端面上。简单圆柱场景下,这会让拉长结果保持为一个连续圆柱侧面,减少新旧圆柱段拼接痕迹。
- 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。
- 布尔计算前会启用 OCCT glue/fuzzy 选项,布尔后会调用 `SimplifyResult` 和同域合并;但某些 CAD/OCCT 场景仍可能保留拓扑分割边。当前程序会先在选择层把同域平面/圆柱区域作为整体高亮,并在默认边线渲染中隐藏同域内部拓扑边和几何重复拼接边;真正从 STEP/B-Rep 拓扑里消除这类分割边,还需要后续做更专门的局部圆柱/侧壁重建。
- 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;能推拉时直接执行,不能推拉时会提示阻止原因。
- 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;如果圆柱侧壁被拆成多段同域Face,工具范围会优先覆盖整段同域圆柱。
- 当前版本支持盲孔/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 的圆柱面候选开放。
- 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。
- 当前版本支持槽/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,并在特征模式下一起高亮。
- 这些仍是 B-Rep 几何估算,不是 CAD 历史里的槽特征参数。
- 当前版本支持槽/半孔宽度调整:
- 只对已识别为 `partial-cylindrical-groove` 的部分圆柱孔/槽候选开放。
- 输入目标槽宽后,会按当前圆弧角度把槽宽换算为目标圆柱直径,再复用圆柱孔/槽重建路线执行。
- 这不是完整 CAD 槽参数编辑;复杂槽、非圆柱槽或圆弧角度不稳定时仍可能失败并回滚。
- 当前版本支持槽/半孔深度调整:
- 只对已识别为 `partial-cylindrical-groove` 的部分圆柱孔/槽候选开放。
- 输入目标槽深后,会按当前圆弧角度把槽深换算为目标圆柱直径,再复用圆柱孔/槽重建路线执行。
- 这仍是 B-Rep 几何近似,不是完整 CAD 槽深参数编辑。
- 当前版本支持槽/半孔圆弧长度调整:
- 只对已识别为 `partial-cylindrical-groove` 的部分圆柱孔/槽候选开放。
- 输入目标圆弧长度后,会按当前圆弧角度把圆弧长度换算为目标圆柱直径,再复用圆柱孔/槽重建路线执行。
- 这仍是 B-Rep 几何近似,不是完整 CAD 槽参数编辑。
- 当前版本支持槽/半孔圆弧角度和开口角度调整:
- 只对已识别为 `partial-cylindrical-groove` 的部分圆柱孔/槽候选开放。
- 输入目标圆弧角度时,程序会保持当前圆柱半径,先补旧扇形槽,再按目标角度重切局部扇形槽。
- 输入目标开口角度时,会先换算为 `2π - 开口角` 的圆弧角度后执行。
- 如果检测到成对长圆槽端,当前角度修改仍只重建所选局部扇形槽。
- 当前版本支持长圆槽/槽孔总长度和中心距调整:
- 自动识别到成对半圆槽端时,程序会保持槽宽不变,先补旧长圆槽体,再切出目标总长度。
- 如果自动配对失败,可以在当前选中对象表中填写 `槽孔配对端Face ID`,后续槽宽、槽深、圆弧长度和总长度调整会优先尝试使用这个手动配对端。
- 当前版本支持薄壁/壳体局部厚度调整:
- 对已找到投影重叠相对平面的平面候选开放。
- 输入目标厚度后,程序会把厚度变化换算成当前平面区域的推拉距离,保留相对平面不动。
- 会先显示半透明推拉预览,并记录当前厚度、目标厚度、相对平面Face、重叠率和推拉距离。
- 这是局部 B-Rep 平面推拉近似,不是 CAD 壳命令或完整壳体参数编辑。
- 当前版本支持已有圆角/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,并在特征模式下一起高亮。
- `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。
- 当前版本的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;也可以在当前选中对象表中输入已有圆角圆弧长度,程序会按当前圆弧角度换算成目标半径。只对较规整的圆柱圆角候选开放,复杂 blend 可能失败并回滚。
- 当前版本支持圆柱孔封堵:
- 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。
- 当前版本支持圆柱凸台直径调整:
- 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,会在同域圆柱侧壁范围内生成目标直径圆柱并 Fuse。
- 目标直径变小时,会先用旧外形包络体移除原凸台范围,再 Fuse 目标直径圆柱重建,避免环形 cutter 在部分场景下把实体切空。
- 会先显示半透明预览:绿色表示扩大/重建补料范围,红色表示缩小移除范围。
- 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。
- 当前版本支持圆柱凸台高度和轴心坐标调整:
- 只对已识别为完整圆柱凸台、并找到可推拉端盖 Face 的候选开放。
- 输入目标高度后,程序会选择凸台端盖并把高度变化换算成端盖推拉距离。
- 输入目标轴心坐标后,程序会先移除旧凸台包络,再按同直径在目标轴心补出凸台。
- 这不是 CAD 历史里的拉伸特征高度参数;端盖识别不稳定或推拉计划被阻止时会拒绝执行。
- 当前版本支持直线Edge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。
- 当前版本支持直线Edge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。
- 当前选中对象表支持 `新增倒角距离` 的对称距离倒角、`新增不等距倒角D1/D2` 的两侧不同距离倒角,以及 `新增距离+角度倒角D/角度`
- 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。
- 当前版本支持修改Edge长度:
- 选中Edge后,`Edge目标长度` 会自动填入当前Edge长度。
- 对圆形/圆弧Edge,当前选中对象表会额外提供圆Edge半径和圆Edge直径可编辑行,内部会换算为等比例Edge目标长度。
- 可以选择Edge长度基准:自动、中心、固定起点、固定终点。
- 对直线Edge,当前选中对象表会额外提供 `Edge起点坐标``Edge中心坐标``Edge终点坐标`,可以直接输入目标 X/Y/Z 坐标来移动单个端点或整条边。
- 对正方体这类全平面多面体,直线Edge会优先走“局部边形变”:只移动被选Edge的一个端点或两个端点,并重建周边平面。
- 局部边形变不会把整个端面拉走,因此正方体不会默认变成长方体;相邻面会按被移动的边自然变成梯形或拆成三角面。
- 直线Edge端点/中心坐标修改复用同一套局部边形变;当前只对简单全平面多面体开放,复杂曲面、带内孔Face或大型复杂Solid会阻止执行。
- `自动` 默认固定起点、移动终点;`固定起点` / `固定终点` 会明确控制哪一端不动;`中心` 会让两端各移动一半。
- 如果模型不是简单全平面多面体,直线Edge会继续尝试寻找端点附近、方向匹配的平面端面,并把“改边长”转换成该端面的平面推拉操作。
- 圆形/圆弧Edge会优先检查相邻圆柱面;如果能复用孔/槽或凸台直径编辑,就把Edge目标长度按比例换算成目标圆柱直径再执行局部编辑。
- 圆边没有可复用圆柱面时,会优先围绕圆边轴线做径向缩放,尽量只改半径方向并保留轴向尺寸;这类一般仿射可能把解析圆/圆锥/圆柱几何转换为 B-spline。
- 椭圆边和可稳定采样为平面的 B-spline / Bezier 等非直线边,也会尝试围绕曲线所在平面法向做径向缩放;如果采样点不够平面,会退回更保守的缩放 fallback。
- 几何缩放 fallback 会先只预变换目标Edge来估算结果长度,并在必要时微调缩放比例,让实际边长更接近输入值。
- `中心`、没有明确端面、或非圆边没有更明确局部路径时,会尝试整体/轴向几何缩放 fallback,以覆盖更多任意Edge的最小可用场景。
- 该 fallback 会影响所属零件/Solid的其它尺寸,因此会按高风险确认,并依赖失败回滚/撤销兜底。
- 这仍不是通用参数化边长编辑;复杂拓扑、斜面过渡、圆角链或布尔失败场景仍可能不能稳定修改。
- 支持零件 / 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零件 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。
- 支持零件 / 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。
- 当前版本的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零件 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。
- 后台编辑计算时不再弹出模态进度框,也不再把主界面整体置灰;UI 线程只负责渲染和响应基础视图交互,真实 B-Rep 编辑在后台线程执行。
- 编辑计算期间,半透明预览会继续在 3D 视图里渲染,用户可以旋转或缩放查看;会改变模型状态的操作仍会暂时禁用,避免同一模型被多个后台编辑同时修改。
- 首次加载会先在后台生成粗显示数据并快速显示,随后再后台生成精细显示数据并替换到视图里。
- 鼠标悬停高亮做了节流和移动阈值,减少复杂模型上连续拾取造成的卡顿。
- 后台编辑成功后会尽量在后台一并生成刷新用的模型/边线显示数据,减少编辑完成瞬间的主线程冻结。
- 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。
- 当前版本支持圆柱孔/圆柱面扩大切削。
- 当前版本支持圆柱孔/圆柱面缩小孔径:先补料,再用目标直径重切。
- 当前版本支持完整圆柱孔轴心坐标修改:在当前选中对象表里修改 `孔轴心坐标`,程序会先补旧孔,再按同直径在目标轴心位置重切新孔;半孔/开放槽暂不放行这条路线,避免整圆柱工具误补材料。
- 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。
- 缩小孔径当前版本只对 `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。
- 编辑历史会记录目标对象和当时的拾取点。
- 支持把本软件加载后的编辑历史导出为 JSON v2;除摘要和详情外,也会保存 `operation_name``target``parameters``result_message`,为后续安全复放做准备。
- 点击操作历史记录时,程序会尝试重新高亮目标对象,并在详情里保留当时的拾取点坐标;3D 视图里不会再额外显示拾取点小球。
- 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 `assets/models/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。Face、Edge、圆柱面、孔、槽和圆角等,是这个零件里的几何特征;代码也按“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”。
已经有当前版本的初步实现,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、槽/半孔宽度/深度/圆弧长度/圆弧角度/开口角度调整、长圆槽总长度/中心距调整和手动配对端 Face ID、完整圆柱凸台直径/半径/高度/轴心坐标修改、普通完整圆柱高度兜底修改,以及平面薄壁/壳体相对面厚度估算和当前版本厚度调整;复杂槽、复杂凸台和完整壳体区域仍需要继续做。
- 已有圆角/倒圆面半径:已经有当前版本的受限修改实现,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、布尔结果自动修复,以及一键修复当前模型或选中零件/solid,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:
- 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;当前只能在本程序里记录并导出后续编辑历史,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. 继续补齐更多最小可用特征入口,优先覆盖复杂槽、复杂凸台、完整壳体区域和装配用例。
2. 继续验证平面推拉、孔径/半径调整、槽/半孔宽度/深度/圆弧长度调整、薄壁厚度调整、盲孔/盲槽深度调整、圆柱凸台直径/半径/高度/轴心坐标调整和直接边长调整,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. 完善本软件编辑历史的导入/复放能力;当前 JSON v2 已保存机器可读的动作名和参数,但自动复放还需要按操作类型逐步加安全规则。
6. 继续做性能和稳定性优化,重点是扫描分批刷新、局部显示重建缓存,以及高风险 OCC 操作隔离。
## 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,顺序大致按工作流排列:先打开和选择模型,再做编辑或导出,然后进行显示控制和测量,后面继续放可编辑对象、圆柱面候选、操作历史和对象信息。
左侧 `选择模式` 用来切换鼠标选择模式:
- `零件`:选择整个零件。
- `Solid`:选择实体。
- `Face`:选择面。
- `Edge`:选择边。
- `特征`:按几何特征候选方式选择。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。
圆柱面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。
- `选择模式` 下拉框关闭时不会吃掉滚轮,鼠标停在上面滚动会继续滚动左侧面板;点击打开下拉列表后,滚轮才用于滚动选项。
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 12001-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 `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``Solid`,用于确认这个 ID 会按哪类对象解释。
- `零件` 的 ID 从 1 开始。
- `Solid``Face``Edge``特征` 的 ID 从 0 开始;`特征` 使用来源Face的 ID。
- 这个功能适合配合圆柱面候选表格、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`:只显示当前选中的零件、Solid、Face、Edge 或特征区域。
- Face 模式下 `只显示选中` 会隔离当前黄色同域面区域,并显示这片区域的外边界Edge。
- `对准选中`:不改变显示范围,只把相机对准当前选中的零件、Solid、Face、Edge 或特征,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。
- `显示同域内部边`:默认关闭,用来隐藏同一平面/同一圆柱面内部的拓扑分割边和几何重复拼接边;打开后可以查看完整 B-Rep 拓扑边线,适合调试布尔推拉后的分面情况。
- `导出选中面区域` 会导出当前 Face 模式黄色高亮的同域面区域,而不是只导出鼠标点到的单个拓扑Face。
- 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 `测量` 用来做最基础的点到点距离检查:
- 先在模型中点击一个对象或具体位置,然后点击 `设为 A`
- 再点击另一个对象或位置,然后点击 `设为 B`
- 如果选择来自鼠标点击,测量会优先使用实际拾取点;如果是从结构树或 ID 选择,程序会使用对象中心、面积中心、长度中心、重心或包围盒中心。
- 设置 A/B 后会显示两点距离和 `ΔX/ΔY/ΔZ`
- 3D 视图里会显示一条青色测量线,方便确认测量方向。
- `复制测量` 会复制当前测量结果;`清除测量` 会清空 A/B 和测量线。
- 测量不会修改模型,也不会写入操作历史。
左侧 `可编辑对象` 是当前 MVP 的主要入口:
- 点击 `扫描对象` 会列出当前版本能尝试编辑的对象。
- 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对象,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 `Face偏移``推拉平面` 使用。
- `调整圆柱孔径` 行表示这个 Face 是圆柱面候选,可以配合 `孔直径``调整圆柱孔径` 使用。
- `调整槽/半孔宽度` / `调整槽/半孔深度` / `调整槽/半孔圆弧长度` 行表示这个Face是槽/半孔候选,可以在当前选中对象表里修改槽宽、槽深或圆弧长度。
- `调整圆柱凸台直径` / `调整圆柱凸台高度` 行表示这个Face是较明确的完整圆柱凸台候选,可以在当前选中对象表里修改凸台直径、半径、高度或轴心坐标。
- `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/盲槽深度` 行表示这个Face是较明确的盲孔/盲槽候选,可以在当前选中对象表里修改盲孔/盲槽深度。
- `给Edge添加圆角` 行表示这个对象是直线Edge,可以配合 `圆角半径``给Edge添加圆角` 使用。
- `给Edge添加倒角` 行表示这个对象是直线Edge,可以配合 `倒角距离``给Edge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 `特征` 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``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。
-`Face` 模式下,如果相邻Face属于同一几何面,并且投影范围或轴向范围相接/重叠,程序会把它们作为同域区域一起红色预高亮和黄色选中高亮;这主要用于缓解平面/圆柱推拉后视觉上被拓扑边分成多段的问题。
- 如果处于 `特征` 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``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``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``倒角距离` 填一个保守的建议值,并把 `Edge目标长度` 填成当前Edge长度。
圆柱面候选:
- 点击 `扫描圆柱面` 会刷新候选表格。
- 圆柱面候选也是手动扫描,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。
- 类型下拉框关闭时不会吃掉滚轮,鼠标停在上面滚动会继续滚动左侧面板;点击打开下拉列表后,滚轮才用于滚动选项。
- 当前默认显示前 60 个圆柱面候选;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 `特征` 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` 进行当前版本受限修改。
- `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”。
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Edge添加圆角` / `给Edge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。
- `Face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周围有共面且相接/重叠的碎面,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``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。
- 缩小孔径当前版本只对 `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。
- `槽/半孔宽度` + `调整槽/半孔宽度`
- 先切换到 `特征` 选择模式并选择一个槽/半孔候选 Face,或从圆柱面候选表中选择局部圆柱形 `hole/groove candidate`
- 选中符合条件的槽/半孔后,`槽/半孔宽度` 会自动填入一个比当前槽宽估算略大的建议值。
- 输入目标槽宽后点击 `调整槽/半孔宽度`
- 程序会用当前圆弧角度把目标槽宽换算成目标圆柱直径,再复用圆柱孔/槽调整流程。
- 这一步仍是 B-Rep 几何近似;复杂槽、非圆柱槽或圆弧角度不稳定时可能失败并回滚。
- `槽/半孔深度`
- 先选择一个槽/半孔候选 Face。
- 在当前选中对象表里修改 `槽/半孔深度`,点击该行的 `可修改` 或点击 `参数化建模`
- 程序会按当前圆弧角度把目标槽深换算成目标圆柱直径,再复用圆柱孔/槽调整流程。
- `槽/半孔圆弧长度`
- 先选择一个槽/半孔候选 Face。
- 在当前选中对象表里修改 `槽/半孔圆弧长度`,点击该行的 `可修改` 或点击 `参数化建模`
- 程序会按当前圆弧角度把目标圆弧长度换算成目标圆柱直径,再复用圆柱孔/槽调整流程。
- `槽/半孔圆弧角度` / `槽/半孔开口角度`
- 先选择一个槽/半孔候选 Face。
- 在当前选中对象表里修改角度值,角度输入单位是度。
- 圆弧角度会直接换算成局部扇形槽目标角度;开口角度会换算成 `2π - 开口角`
- 程序会保持当前圆柱半径,先补旧扇形槽,再按目标角度重切局部扇形槽。
- `槽孔配对端Face ID` / `槽孔总长度` / `槽孔中心距`
- 对长圆槽或成对半圆槽,程序会自动寻找另一个槽端。
- 如果自动配对失败,可以先在 `槽孔配对端Face ID` 行填入另一个半圆端的 Face ID 并点击 `设置`
- 修改 `槽孔总长度``槽孔中心距` 时,会保持槽宽不变并重建完整长圆槽体。
- `薄壁厚度` + `调整薄壁厚度`
- 先选择一个平面 Face,建议从 `可编辑对象` 中点击 `调整薄壁厚度` 行进入。
- 选中符合条件的薄壁/壳体平面后,`薄壁厚度` 会自动填入一个比当前估算厚度略大的建议值。
- 输入目标厚度后点击 `调整薄壁厚度`
- 程序会移动当前平面区域,让它和相对平面的距离接近目标厚度;相对平面保持不动。
- 如果相对平面重叠率低、厚度变化过大或推拉方向不稳定,会提高风险或阻止执行。
- 这一步仍是局部 B-Rep 平面推拉近似,不是完整 CAD 壳体/薄壁特征参数编辑。
- `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 `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,会在同域圆柱侧壁范围内生成目标直径圆柱并 Fuse。
- 目标直径小于当前直径时,会先用旧外形包络体移除原凸台范围,再 Fuse 目标直径圆柱重建。
- 点击后会显示半透明预览:绿色表示扩大/重建补料范围,红色表示缩小移除范围。
- 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。
- `凸台高度`
- 先选择一个完整圆柱凸台 Face。
- 在当前选中对象表里修改 `凸台高度`,点击该行的 `可修改` 或点击 `参数化建模`
- 程序会尝试找到凸台外端盖 Face,并通过推拉端盖改变高度。
- `凸台轴心坐标`
- 先选择一个完整圆柱凸台 Face。
- 在当前选中对象表里修改 `凸台轴心坐标`,点击该行的 `应用` 或点击 `参数化建模`
- 程序会切掉旧凸台包络,再按原直径和原高度范围在目标轴心位置补出新凸台;目标位置离基体太远时风险会升高。
- `封堵圆柱孔`
- 先选择一个完整圆柱孔 Face,建议从 `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 几何的受限补料,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 `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Edge添加圆角`
- 先切换到 `Edge` 选择模式并选择一条直线Edge,或从 `可编辑对象` 中点击 `给Edge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Edge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 `特征` 选择模式并选择一个已有圆角/倒圆候选 Face,或从 `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`
- 也可以在当前选中对象表里修改 `已有圆角圆弧长度`,程序会按当前圆弧角度换算成目标半径后执行同一条修改路线。
- 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Edge添加倒角`
- 先切换到 `Edge` 选择模式并选择一条直线Edge,或从 `可编辑对象` 中点击 `给Edge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Edge添加倒角`
- 如果需要两侧不同距离,在当前选中对象表里填写 `新增不等距倒角D1/D2`,格式为 `D1, D2`
- 如果需要距离+角度倒角,在当前选中对象表里填写 `新增距离+角度倒角D/角度`,格式为 `距离, 角度`,角度单位是度。
- `倒角参考Face ID` 决定 D1/D2 的方向;默认使用当前Edge的第一个相邻Face,也可以改成另一个相邻Face后点击 `设置`
- 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。
- 当前支持对称距离倒角、两侧不同距离倒角和距离+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。
- `Edge目标长度` + `修改Edge长度`
- 先切换到 `Edge` 选择模式并选择一条Edge,或从 `可编辑对象` 中点击Edge长度相关行进入。
- 选中Edge后,`Edge目标长度` 会自动填入当前Edge长度。
- 右侧Edge长度基准下拉框可以选择 `自动``中心``固定起点``固定终点`
- 把它改成目标长度后点击 `修改Edge长度`
- 如果选中的是直线Edge,也可以在当前选中对象表中直接修改 `Edge起点坐标``Edge中心坐标``Edge终点坐标`,格式是 `X, Y, Z`,然后点击该行的 `可修改` 按钮。
- 修改 `Edge中心坐标` 会保持这条直线Edge长度不变,两个端点一起移动;修改起点或终点则只移动对应端点。
-`assets/models/cube_10mm.step` 这类全平面多面体,直线Edge会优先只移动被选Edge的端点并重建周边平面。
- 这时正方体不会默认变成长方体;相邻面会跟着被移动的边自然变成梯形,必要时非共面的面会拆成三角面。
- 如果确认窗口里的策略是 `local-edge-only-deform`,说明走的就是“只变这条边”的局部形变路径。
- 如果确认窗口里的策略是 `local-edge-endpoint-deform`,说明走的是“移动起点/终点坐标”的局部形变路径。
- 如果确认窗口里的策略是 `local-edge-center-deform`,说明走的是“移动整条Edge中心坐标”的局部形变路径。
- 如果模型不是简单全平面多面体,直线Edge会继续尝试端面推拉后备路径,并计算需要移动的端面Face和推拉距离。
- 圆形/圆弧Edge会优先尝试复用相邻圆柱面的孔/槽或凸台直径编辑,并在确认窗口显示换算出来的目标直径。
- 如果圆边没有可复用圆柱面,但能读取圆心和轴线,会走 `围绕圆边轴线径向缩放` 后备策略,尽量不改变轴向厚度/高度;执行后部分解析几何可能变成 B-spline。
- 椭圆边、平面 B-spline / Bezier 边会尝试走 `围绕平面曲线法向径向缩放`;确认窗口会显示平面采样偏差,偏差不稳定时会回退到更保守的缩放 fallback。
- `固定起点` 会让起点不动、移动终点;`固定终点` 相反;`中心` 会让两端各移动一半,只有进入缩放 fallback 时才会变成以Edge中心为基准缩放。
- 如果没有明确端面或可复用圆柱面,程序会按所选基准尝试整体/轴向几何缩放 fallback;这会影响所属零件/Solid的其它尺寸,因此会弹出高风险确认。
- 执行成功后会做后置边长校验:在刷新后的零件/Solid范围内寻找最接近目标长度的Edge,并把实际最近边长、误差和相对误差写入操作结果。
- 通过检查后,会显示蓝绿色半透明预览,表示将要移动或缩放的范围。
- 真实编辑在后台执行,失败时会回滚到编辑前状态。
- 这是当前版本的 B-Rep 结果几何修改,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 `零件` 后点击 `平移选中零件`,会移动整个零件。
- 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。
- 如果当前零件只有一个Solid,平移Solid实际会移动整个零件 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 `零件` 后点击 `旋转选中零件`,会绕该零件的包围盒中心旋转整个零件。
- 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。
- 如果当前零件只有一个Solid,旋转Solid实际会旋转整个零件 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`
- 撤销上一次成功的编辑。
- `重做`
- 重做刚刚撤销的编辑。
- `操作历史`
- 显示当前模型已经成功执行的编辑。
- 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。
- `导出编辑历史` 会把当前会话中的本软件编辑记录导出为 `.json`,用于留档和后续复盘;当前格式是 `step-editor-operation-history-v2`,包含机器可读的动作名、目标和参数。
- 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,并在详情里显示当时的拾取位置;3D 视图里不会额外画拾取点小球。
- 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。
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。
- `导出选中面区域`:先切换到 `Face` 选择模式并选中一个Face,再导出该Face或同域面区域。
- `导出选中特征区域`:先切换到 `特征` 选择模式并选中特征,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。
- `修复当前模型`:对当前完整模型执行 ShapeFix 和同域面/边合并,完成后会刷新显示并写入操作历史;如果修复失败,会尝试回滚到修复前状态。
- `修复选中零件/Solid`:优先修复当前选中对象所属Solid;如果当前对象没有Solid,则修复所属零件。Face或Edge被选中时,也会按其所属Solid/零件执行局部修复。
- 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。
## 目录结构
当前整理后的项目结构是:
```text
pythonocc-step-editor/
main.py # 程序入口,保持 python main.py 启动
assets/
models/
geom_extract.step # 当前默认测试模型
cube_10mm.step # 简单立方体测试模型,用于验证边长修改等基础操作
screenshots/ # 调试截图和问题截图,默认不提交
scripts/
generate_cube_step.py # 生成 assets/models/cube_10mm.step 的小工具
verify_edge_length_resize.py # 验证立方体 Edge 长度局部形变基线
step_editor/
__init__.py # 包导出
app.py # 主窗口初始化、UI 搭建和程序启动
constants.py # OCCT 曲面、曲线和方向类型常量映射
export.py # 导出、导出质量检查和面区域导出逻辑
features.py # 平面、圆柱、孔、槽、凸台、圆角等候选识别和编辑计划
geometry_utils.py # OCC 几何、拓扑、布尔修复、向量和形状工具函数
info_panel.py # 属性面板、信息树和复制信息逻辑
model.py # StepModel 核心状态、拓扑索引、基础属性和 mixin 组合
model_types.py # PartNode、TopologyStats 等模型数据结构
operations.py # 推拉、孔径、孔深、圆角、倒角、边长等实际编辑操作
polydata.py # OCC Shape / Edge / Face 到 VTK polydata 的显示数据生成
records.py # 操作历史记录数据结构
step_io.py # STEP/XCAF 读取、产品名解析和 STEP 写出
transforms.py # 零件 / Solid 平移和旋转
ui_helpers.py # UI 常量、格式化函数和 VTK 显示小工具
widgets.py # 自定义 Qt 小组件
window_actions.py # 导出、编辑按钮、扫描、后台编辑调度等窗口动作
window_core.py # 文件加载、结构树、VTK 视图、选择、拾取、高亮和预览
window_state.py # 选择状态、按钮状态、撤销/重做和历史定位
workers.py # 后台编辑和后台扫描 worker
environment.yml # Conda 环境说明,用于安装 pythonocc-core、VTK、PySide6 等依赖
README.md # 项目说明和使用说明
```
这次整理把根目录收窄到入口、环境配置和说明文档;仓库自带 STEP 测试模型放到 `assets/models/`,问题截图和调试截图放到 `assets/screenshots/``environment.yml` 保留在根目录,方便 Conda 用户直接发现并运行 `conda env create -f environment.yml`。后端和窗口层都按 mixin / 工具模块拆开,尽量不改变功能行为。
`step_editor/model.py` 现在主要保留 StepModel 的核心状态、拓扑缓存、基础属性查询和 mixin 组合;具体能力分散到 `features.py``operations.py``export.py``transforms.py``polydata.py``step_io.py``geometry_utils.py`
`step_editor/app.py` 现在主要保留主窗口初始化、左侧操作面板搭建和程序入口;VTK 视图、选择高亮、编辑动作、扫描、撤销/重做和属性面板逻辑已经拆到 `window_core.py``window_actions.py``window_state.py``info_panel.py``ui_helpers.py`
其他文件说明:
- `.gitignore`:Git 忽略规则,避免提交 Python 缓存、临时文件和导出的 STEP 文件。
- `*_edited.step``*_export.step``*_diff_*.txt``*_operation_history.json`:运行或导出时产生的结果文件,默认不提交。
- `assets/models/`:仓库自带的 STEP 测试模型,可以提交;运行时导出的 STEP 结果仍然默认忽略。
- `assets/screenshots/`:调试截图和问题截图,例如第三方软件显示效果、模型结构树截图等,默认不提交。
## 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,但仍属于受限 B-Rep 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。
## Codex 项目记忆(开发者可忽略)
这一节只给后续重新打开的 Codex 聊天框使用,普通开发者不需要阅读。Codex 接手时先读这里,再读本 README 的“目录结构”和“当前版本边界”。
### 项目目标
本项目是一个基于 Python、pythonocc-core/OCCT、VTK 和 PySide6/Qt 的 STEP 查看与局部编辑原型。它处理的是 STEP 里的 B-Rep 结果几何,不是原 CAD 软件的完整参数化建模历史。
最小系统目标是打通:加载 STEP、显示模型、选择零件/Solid/Face/Edge/特征、查看属性、识别初步候选特征、执行受限局部编辑、撤销/重做、质量检查和导出。
### 运行方式
常用命令:
```powershell
conda activate pyocc
python main.py
python main.py assets\models\cube_10mm.step
python scripts\generate_cube_step.py
python scripts\verify_edge_length_resize.py
python main.py --smoke-test
```
如果 shell 里没有 `conda`,用户机器上之前可用的方式是:
```powershell
C:\Users\admin\miniforge3\Scripts\conda.exe run -n pyocc python main.py
```
当前 Codex 沙盒环境可能没有 VTK/pythonocc,因此 GUI 和 smoke test 可能报 `ModuleNotFoundError: vtk`。能做的本地验证至少包括:
```powershell
python -m compileall -q main.py step_editor scripts
git diff --check
```
### 项目结构提示
- `main.py`:入口,保持 `python main.py` 可启动。
- `assets/models/`:仓库自带 STEP 测试模型,可以提交。默认模型是 `geom_extract.step`,简单边长测试模型是 `cube_10mm.step`
- `assets/screenshots/`:调试截图和问题截图,默认忽略,不提交。
- `scripts/generate_cube_step.py`:生成 `assets/models/cube_10mm.step`
- `scripts/verify_edge_length_resize.py`:加载 `cube_10mm.step`,把一条 10mm 直线 Edge 改到 15mm,并断言策略是 `local-edge-only-deform`、目标边长误差在容差内。
- `environment.yml`:保留在根目录,方便 Conda 用户直接创建环境。
- `step_editor/app.py`:主窗口初始化、左侧操作面板和入口。
- `step_editor/window_core.py`:文件加载、结构树、VTK、拾取、高亮、预览和首次/精细加载。
- `step_editor/window_actions.py`:导出按钮、编辑动作、后台任务、扫描、操作历史记录生成。
- `step_editor/window_state.py`:选择状态、按钮启用/禁用、撤销/重做和历史定位。
- `step_editor/model.py``StepModel` 核心状态和 mixin 组合。
- `step_editor/features.py`:可编辑对象和圆柱面/孔/槽/凸台/圆角等识别计划。
- `step_editor/operations.py`:推拉、孔径、孔深、圆角、倒角、薄壁、边长等真实几何编辑。
- `step_editor/export.py`STEP 导出和质量检查。
- `step_editor/polydata.py`OCCT shape/face/edge 到 VTK polydata。
- `step_editor/widgets.py`:Qt 自定义小控件,例如不误吃滚轮的下拉框。
### 左侧面板工作流
左侧面板前半段按用户指定顺序排列:STEP 文件、模型结构树、鼠标选择模式、按 ID 选择、编辑、导出、显示、测量。后半段继续放可编辑对象、圆柱面候选、操作历史和对象信息。
下拉框关闭时不能吃掉滚轮,鼠标停在下拉框上滚动应继续滚动左侧面板;只有打开下拉列表后,滚轮才用于滚动选项。
控件悬停提示必须面向普通用户说明“这个控件是干什么的、什么时候可用、失败后会怎样”,不要只写内部名词。
### 当前关键能力
- STEP 后台加载:首次先显示粗略网格,再异步切到精细显示,并可隐藏同域内部边。
- 选择:支持零件、Solid、Face、Edge、特征。鼠标悬停红色预高亮,选中黄色高亮。
- 同域面:Face/特征会尽量把共面或同轴同半径的连续碎面合成逻辑区域。
- 编辑:平面推拉和目标法向位置、孔径/半径、槽/半孔宽度、深度、圆弧长度、圆弧角度、开口角度、槽孔总长度和中心距、盲孔/盲槽深度、凸台直径/半径/高度/轴心坐标、普通完整圆柱高度兜底修改、已有圆角半径/圆弧长度当前版本修改、圆锥半角、环面直径、Edge圆角、Edge倒角、圆Edge半径/直径、薄壁厚度、修改Edge长度、直线Edge起点/中心/终点坐标、零件/Solid 平移和旋转。Face 面积当前作为只读属性展示,不再伪装成直接可修改参数。
- 恢复:编辑前快照、后台执行、失败回滚、撤销/重做、差异预览、热力图和差异报告。
- 导出:完整模型、零件、Solid、Face、特征区域和 Edge,导出前做基础质量检查。
### 修改Edge长度
这是当前继续深入的功能,但仍是 B-Rep 结果几何编辑,不是参数化历史恢复。
当前策略顺序:
1. `local-edge-only-deform`:直线Edge位于简单全平面多面体时,优先只移动被选Edge的端点并重建所属Solid/零件。对立方体测试模型,默认固定起点移动终点;相邻面会自然变成梯形,必要时非共面四边面拆三角面,而不是把整个正方体缩放成长方体。
2. `local-edge-endpoint-deform`:直线Edge起点/终点坐标直接修改,同样只在简单全平面多面体上移动单个端点并重建周边平面。
3. `move-edge-end-plane-by-push-pull`:如果不适合局部形变,尝试找端点附近、方向匹配的平面端面,把改边长转成端面推拉。
4. `resize-adjacent-cylinder-from-circular-edge-length`:圆形/圆弧Edge尝试复用相邻圆柱孔/槽或凸台直径编辑。
5. `scale-owning-shape-from-edge`:圆边、椭圆边和可采样为平面的非直线Edge会优先用 `radial-affine` 围绕曲线平面法向做径向缩放;其他无明确局部路径的Edge才按Edge轴向或整体做几何缩放 fallback,风险高,会影响其它尺寸。
确认窗口和操作历史里要尽量记录策略、目标范围、目标Edge长度、基准、移动端点、重建面数和风险,方便用户判断结果是否符合预期。
最近一次基线验证:在 `assets/models/cube_10mm.step` 上选第一条直线Edge,将 10mm 改为 15mm,计划策略为 `local-edge-only-deform`,内存执行成功。执行后边长分布为 `10:9, 11.1803:2, 14.1421:1, 15:1`,Face数从 6 变 7,说明没有整体拉成长方体,而是局部重建并拆分了一个非共面面。
新增基线验证:内存构造椭圆Edge,将长度放大 1.25 倍,计划策略为 `radial-affine`,通过预变换Edge长度把缩放比例从 `1.25` 微调到约 `1.25354`,结果边长贴合目标。另一个圆锥圆边先径向缩放后会变成 B-spline,再选这个平面 B-spline Edge 放大 1.1 倍,计划会走 `sampled edge best-fit plane`,采样偏差约 `3.6e-15`,结果边长贴合目标。
后置校验基线:修改Edge长度完成后,结果消息会包含 `match``nearest_edge``nearest_length``target_error``relative_error``endpoint_error` 和校验范围;局部边形变、端面推拉和几何缩放会优先按预期端点匹配目标Edge,长度匹配只作为兜底。操作历史摘要也会带上 `actual_length``target_error`,用于提醒用户真实 B-Rep 刷新后的最近Edge长度是否贴近目标值。
### 当前边界
- STEP 通常不包含可稳定恢复的 CAD 建模历史;不要承诺“任意场景都能像原 CAD 参数一样修改”。
- 复杂槽、复杂凸台、复杂圆角链、带内孔Face、曲面混合拓扑和大装配仍可能失败。
- 布尔和 ShapeFix 可能耗时或失败,编辑动作应继续走后台 worker、预览和失败回滚。
- 操作历史是本软件加载后的编辑留档,不是 STEP 原始建模历史。
### 提交与忽略
- `assets/models/*.step` 中用于测试的模型可以提交。
- `assets/screenshots/` 默认忽略。
- 运行导出的 `*_edited.step``*_export.step``*_diff_*.txt``*_operation_history.json` 默认不提交。
- 不要把 `environment.yml` 移进子目录,它留在根目录更符合 Conda 用户预期。
- 工作区可能有用户改动,不能随意 `git checkout --``git reset --hard` 或回滚不相关文件。