在NX二次开发中,我们可以使用OBB算法来计算物体的包围盒,如何实现

时间: 2023-12-14 21:40:03 浏览: 26
在NX二次开发中,我们可以使用OBB(Oriented Bounding Box)算法来计算物体的包围盒。OBB是一种旋转的立方体,它可以精确地包围物体,并且具有较小的表面积,因此在物体碰撞检测和物体选择等方面非常有用。 下面是一个简单的实现步骤: 1. 首先,我们需要获取物体的所有顶点坐标,可以通过NXOpen API中的顶点对象来实现,如Vertex类。 2. 将所有顶点坐标转换为一个点云,然后通过PCA(Principal Component Analysis)算法计算点云的主方向向量,也就是OBB的主轴方向。 3. 接着,我们需要计算OBB的中心点和大小。中心点可以简单地计算所有顶点坐标的平均值。大小可以计算每个主轴方向上的最大距离和最小距离之差。 4. 最后,我们需要将OBB的八个顶点坐标计算出来,这可以通过OBB的中心点、大小和主轴方向向量来实现。 代码示例: ``` using NXOpen; using NXOpen.UF; using System.Collections.Generic; public class OBB { public Point3d Center { get; set; } public Vector3d[] Axes { get; set; } public double[] HalfLengths { get; set; } public Point3d[] Vertices { get { var vertices = new Point3d[8]; var cornerOffsets = new Vector3d[] { new Vector3d(-1, -1, -1), new Vector3d(-1, -1, 1), new Vector3d(-1, 1, -1), new Vector3d(-1, 1, 1), new Vector3d(1, -1, -1), new Vector3d(1, -1, 1), new Vector3d(1, 1, -1), new Vector3d(1, 1, 1) }; for (int i = 0; i < 8; i++) { Vector3d v = new Vector3d( cornerOffsets[i].X * HalfLengths[0], cornerOffsets[i].Y * HalfLengths[1], cornerOffsets[i].Z * HalfLengths[2]); vertices[i] = Center + v.Dot(Axes[0]) * Axes[0] + v.Dot(Axes[1]) * Axes[1] + v.Dot(Axes[2]) * Axes[2]; } return vertices; } } public static OBB FromVertices(Point3d[] vertices) { var obb = new OBB(); obb.Center = new Point3d(vertices.Average(p => p.X), vertices.Average(p => p.Y), vertices.Average(p => p.Z)); var covarianceMatrix = PCA.CovarianceMatrix(vertices); var eigenVectors = PCA.EigenVectors(covarianceMatrix); obb.Axes = new Vector3d[] { eigenVectors[0], eigenVectors[1], eigenVectors[2] }; var projection = PCA.Project(vertices, obb.Center, obb.Axes); obb.HalfLengths = new double[] { projection.Max(p => p.X) - projection.Min(p => p.X), projection.Max(p => p.Y) - projection.Min(p => p.Y), projection.Max(p => p.Z) - projection.Min(p => p.Z) }; return obb; } } public class PCA { public static double[,] CovarianceMatrix(Point3d[] points) { int n = points.Length; double[,] matrix = new double[3, 3]; double mx = points.Average(p => p.X); double my = points.Average(p => p.Y); double mz = points.Average(p => p.Z); for (int i = 0; i < n; i++) { double x = points[i].X - mx; double y = points[i].Y - my; double z = points[i].Z - mz; matrix[0, 0] += x * x; matrix[0, 1] += x * y; matrix[0, 2] += x * z; matrix[1, 1] += y * y; matrix[1, 2] += y * z; matrix[2, 2] += z * z; } matrix[1, 0] = matrix[0, 1]; matrix[2, 0] = matrix[0, 2]; matrix[2, 1] = matrix[1, 2]; for (int i = 0; i < 3; i++) { for (int j = i + 1; j < 3; j++) { matrix[i, j] /= n; matrix[j, i] = matrix[i, j]; } matrix[i, i] /= n; } return matrix; } public static Vector3d[] EigenVectors(double[,] matrix) { double[,] eigenVectors = new double[3, 3]; double[] eigenValues = new double[3]; UFSession theUFSession = UFSession.GetUFSession(); theUFSession.Mtx3.Eigenvalues(matrix, eigenValues, eigenVectors); return new Vector3d[] { new Vector3d(eigenVectors[0, 0], eigenVectors[1, 0], eigenVectors[2, 0]), new Vector3d(eigenVectors[0, 1], eigenVectors[1, 1], eigenVectors[2, 1]), new Vector3d(eigenVectors[0, 2], eigenVectors[1, 2], eigenVectors[2, 2]) }; } public static Point3d[] Project(Point3d[] points, Point3d center, Vector3d[] axes) { var projection = new List<Point3d>(); foreach (var point in points) { projection.Add(new Point3d(point - center)); } return projection.Select(p => new Point3d(p.Dot(axes[0]), p.Dot(axes[1]), p.Dot(axes[2]))).ToArray(); } } ``` 这个示例代码演示了如何使用OBB算法计算物体的包围盒,并返回包括中心点、主轴方向和大小在内的相关信息。

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