Shape Healing 工具箱提供了一组工具来处理 Open CASCADE Technology (OCCT) 形状的几何和拓扑、完成形状修复与调整任务，使它们尽可能适合 Open CASCADE 技术使用。

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1、Shape Healing包用例

以下是一些典型问题的示例，并附有 Shape Healing 如何处理这些问题的说明：

缺少接缝边缘的面

问题：周期性表面（surface）上的面（face）由线框（wire）限定， 这些线在 3d 中闭合但在表面的参数空间中不闭合。 这在 Open CASCADE 中无效。

解决方案：Shape Healing包通过插入结合两条开放线的接缝边缘修复此面，从而闭合参数空间。 请注意，内部线框已正确处理。

线框方向错误

问题：面的线框方向不正确，导致面的内部和外部混合在一起。

解决方案：Shape Healing包可恢复线框的正确方向。

自相交线框

问题：面无效，因为它的边界线框有自相交（在两个相邻边上）。

解决方案：Shape Healing包在交点处切割相交边，从而使边界有效。

缺边

问题：线框中两条边（edge）之间有缝隙，导致线框没有闭合。

解决方案：Shape Healing包通过插入缺失的边来缩小间隙。

2、 Shape Healing包结构

Shape Healing 目前包括几个旨在帮助：

分析形状特征，特别是识别不符合 Open CASCADE 技术有效性规则的形状；修复形状可能存在的一些问题；可根据用户需求升级形状特征，如C0支撑表面可升级为C1连续。

下图显示了 API 包的依赖关系：

每个子域都有自己的功能范围：

分析（analysis）—探索形状属性，计算形状特征，检测是否违反 OCCT 要求（形状本身未被修改）；修复（fixing）— 修复形状以满足OCCT要求（形状可能会改变其原始形式：修改、移除、构建子形状等）；升级（upgrade）—形状改进，以提高 Open CASCADE 技术或其他算法的可用性（形状被新形状替换，但几何形状相同）；定制（custom）——修改形状表示以满足特定需求（形状未修改，仅修改其表示形式）；处理（processing）——通过用户可编辑的资源文件管理形状修改的机制。

消息管理用于创建消息，用各种参数填充它们并将它们存储在跟踪文件中。 此工具提供将消息附加到形状的功能，以便对各种运行时事件进行延迟分析。 在本文档中，将仅描述使用形状修复的一般原则。 有关更多详细信息，请参阅相应的头文件。

负责分析、修复和升级形状的工具可以提供有关如何执行这些操作的信息。 用户可以借助状态查询机制获得这些信息。

3、查询工具状态

每个修复和升级工具都有自己的状态，当它们的方法被调用时会被重置。 状态可以包含多个标志，这些标志提供有关如何执行该方法的信息。 为了探索状态，提供了一组名为 StatusXXX() 的方法，例如 ShapeFix_Wire::StatusReorder()。 这些方法接受枚举 ShapeExtend_Status，如果状态设置了相应的标志，则返回 True。 每种方法的标志的含义如下所述。

状态可能包含一组布尔标志（内部由位表示）。 标志由枚举 ShapeExtend_Status 编码。 此枚举提供以下状态系列：

ShapeExtend_OK – 情况正常，不需要任何操作，也没有执行。ShapeExtend_DONE – 操作已成功执行。ShapeExtend_FAIL – 操作期间发生错误。

可以使用类提供的 StatusXXX() 方法来测试某些标志是否存在的状态：

if (object.StatusXXX (ShapeExtend_DONE)){  // something was done}

定义了 8 个“DONE”和 8 个“FAIL”标志，名为 ShapeExtend_DONE1 ... ShapeExtend_FAIL8，用于对遇到的情况进行详细分析。 每个方法都为每个标志分配自己的含义，记录在该方法的标头中。 还有三个枚举值用于一次测试多个标志：

ShapeExtend_OK——如果没有设置标志；ShapeExtend_DONE——如果至少设置了一个 ShapeExtend_DONEi；ShapeExtend_FAIL——如果至少设置了一个 ShapeExtend_FAILi。4、修复算法

修复有问题（违反 OCCT 要求）几何形状的算法位于包 ShapeFix 中。

ShapeFix 包的每一类都处理一种特定类型的形状或一些问题。

在使用 ShapeFix 之前，没有必要检测问题，因为 ShapeFix 包的所有组件都会在使用 ShapeAnalysis 包中的相应工具修复现有问题之前对存在的问题进行分析，然后修复发现的问题。

ShapeFix 包当前包括以下功能：

在缺少的地方添加 2D 曲线或 3D 曲线，当 2D 曲线与 3D 曲线的偏差超过给定的公差值时，纠正该偏差，将形状的公差值限制在给定范围内，为形状设置给定的公差值，修复导线相邻边缘之间的连接，正确的自相交线，添加接缝边修正 3D 和 2D 曲线之间的间隙，合并并删除小的边修正壳和实体的方向。5、Shap Healing快速上手

修复几何形状的最简单方法是在具有默认参数的整个形状上使用类 ShapeFix_Shape 和 ShapeFix_Wireframe。 这些工具的组合可以解决形状可能存在的大部分问题。 动作顺序如下：

创建工具 ShapeFix_Shape 并按形状对其进行初始化：

Handle(ShapeFix_Shape) aFixShape = new ShapeFix_Shape();aFixShape->Init(theShape);

2. 设置基本精度、最大/最小允许公差：

aFixShape->SetPrecision (thePrec);aFixShape->SetMaxTolerance (theMaxTol);aFixShape->SetMinTolerance (theMintol);

其中：

thePrec—基本精度。theMaxTol – 最大允许公差。 当无效维度大于基本精度或检测到该问题的子形状公差时，将检测所有问题。 最大公差值限制了解决问题的增加公差，例如修复未连接和自相交的电线。 如果纠正检测到的问题需要大于最大允许公差的值，则无法修复该问题。 在计算 ShapeFix_SameParameter() 方法和 ShapeFix_Edge::FixVertexTolerance() 方法中的边公差时，不考虑最大公差。 有关详细信息，请参见边缘修复工具。theMintol – 最小允许公差。 它定义了边的最小允许长度。 如果线修复工具中的 ModifyTopologyMode 设置为 true，检测到的长度小于指定最小公差的边将被删除。 详见电线维修工具。

3. 启动修复

aFixShape->Perform();

4. 得到结果

TopoDS_Shape aResult = aFixShape->Shape();

在某些情况下，仅使用 ShapeFix_Shape 可能是不够的。 可以使用工具合并和移除小边以及修复 2D 和 3D 曲线之间的间隙。

5. 创建 ShapeFix_Wireframe 工具并按形状对其进行初始化

Handle(ShapeFix_Wireframe) aFixWire = new ShapeFix_Wireframe (theShape);

或者：

Handle(ShapeFix_Wireframe) aFixWire = new ShapeFix_Wireframe();aFixWire->Load (theShape);

6. 设置基本精度和最大允许公差：

aFixWire->SetPrecision (thePrec);aFixWire->SetMaxTolerance (theMaxTol);

请参阅上面的 thePrec 和 theMaxTol 的描述。

7. 合并和移除小边

aFixWire->DropSmallEdgesMode() = true;aFixWire->FixSmallEdges();

注意：默认模式下不会移除小边，但在许多情况下移除小边对于修复形状非常有用。

8. 修复 2D 和 3D 曲线的间隙

aFixWire->FixWireGaps();

9. 得到结果

TopoDS_Shape aResult = aFixWire->Shape();

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