在NX二次开发中,如何实现OBB算法获得实体的最小包容盒,通过C++语言实现

时间: 2023-12-10 21:37:29 浏览: 38
OBB算法可以用于获取三维实体的最小包容盒,下面是在NX二次开发中实现OBB算法的C++代码: ```cpp #include <uf_defs.h> #include <uf_obj.h> #include <uf_modl.h> #include <uf_mtx.h> #include <math.h> #define MAX_POINT_NUM 1000 // 定义一个结构体用来保存三维点 typedef struct { double x; double y; double z; } Point3D; // 定义一个结构体用来保存OBB盒子信息 typedef struct { Point3D center; // OBB中心点坐标 double axis[3][3]; // OBB三个轴的方向向量 double extent[3]; // OBB在三个方向上的半径 } OBB; // 获取实体的所有顶点 int GetVertices(const tag_t &objTag, Point3D *vertices, int &vertexNum) { UF_MODL_ask_body_verts(objTag, &vertexNum, (double **)&vertices); return (vertexNum > 0) ? 0 : -1; } // 计算点集的中心 Point3D ComputeCenter(const Point3D *vertices, const int &vertexNum) { Point3D center = { 0.0, 0.0, 0.0 }; for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { center.x += vertices[i].x; center.y += vertices[i].y; center.z += vertices[i].z; } center.x /= vertexNum; center.y /= vertexNum; center.z /= vertexNum; return center; } // 计算点集的协方差矩阵 void ComputeCovarianceMatrix(const Point3D *vertices, const int &vertexNum, double *cov) { Point3D center = ComputeCenter(vertices, vertexNum); double xx = 0.0, xy = 0.0, xz = 0.0; double yy = 0.0, yz = 0.0, zz = 0.0; for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { double dx = vertices[i].x - center.x; double dy = vertices[i].y - center.y; double dz = vertices[i].z - center.z; xx += dx * dx; xy += dx * dy; xz += dx * dz; yy += dy * dy; yz += dy * dz; zz += dz * dz; } cov[0] = xx / vertexNum; cov[1] = xy / vertexNum; cov[2] = xz / vertexNum; cov[3] = xy / vertexNum; cov[4] = yy / vertexNum; cov[5] = yz / vertexNum; cov[6] = xz / vertexNum; cov[7] = yz / vertexNum; cov[8] = zz / vertexNum; } // 计算协方差矩阵的特征值和特征向量 void ComputeEigen(const double *cov, double *eigenValue, double *eigenVector) { double A[9], V[9], d[3]; memcpy(A, cov, sizeof(double) * 9); UF_MTX_dsyev(3, A, eigenValue, V); d[0] = eigenValue[0]; d[1] = eigenValue[1]; d[2] = eigenValue[2]; // 对特征值进行排序 if (d[0] < d[1]) { std::swap(d[0], d[1]); UF_MTX_swap_cols(3, V, 0, 1); } if (d[1] < d[2]) { std::swap(d[1], d[2]); UF_MTX_swap_cols(3, V, 1, 2); } if (d[0] < d[1]) { std::swap(d[0], d[1]); UF_MTX_swap_cols(3, V, 0, 1); } memcpy(eigenVector, V, sizeof(double) * 9); } // 计算OBB盒子信息 void ComputeOBB(const Point3D *vertices, const int &vertexNum, OBB &obb) { double cov[9], eigenValue[3], eigenVector[9]; ComputeCovarianceMatrix(vertices, vertexNum, cov); ComputeEigen(cov, eigenValue, eigenVector); obb.center = ComputeCenter(vertices, vertexNum); memcpy(obb.axis[0], &eigenVector[0], sizeof(double) * 3); memcpy(obb.axis[1], &eigenVector[3], sizeof(double) * 3); memcpy(obb.axis[2], &eigenVector[6], sizeof(double) * 3); obb.extent[0] = sqrt(eigenValue[0]); obb.extent[1] = sqrt(eigenValue[1]); obb.extent[2] = sqrt(eigenValue[2]); } int main(int argc, char *argv[]) { int vertexNum = 0; Point3D vertices[MAX_POINT_NUM]; OBB obb; tag_t objTag = UF_OBJ_NULL; UF_UI_select_with_single_dialog("Select a body", "Select", &objTag); if (GetVertices(objTag, vertices, vertexNum) == 0) { ComputeOBB(vertices, vertexNum, obb); printf("OBB Center: (%.3f, %.3f, %.3f)\n", obb.center.x, obb.center.y, obb.center.z); printf("OBB Axis 1: (%.3f, %.3f, %.3f)\n", obb.axis[0][0], obb.axis[0][1], obb.axis[0][2]); printf("OBB Axis 2: (%.3f, %.3f, %.3f)\n", obb.axis[1][0], obb.axis[1][1], obb.axis[1][2]); printf("OBB Axis 3: (%.3f, %.3f, %.3f)\n", obb.axis[2][0], obb.axis[2][1], obb.axis[2][2]); printf("OBB Extent 1: %.3f\n", obb.extent[0]); printf("OBB Extent 2: %.3f\n", obb.extent[1]); printf("OBB Extent 3: %.3f\n", obb.extent[2]); } return 0; } ``` 在上面的代码中,我们首先通过 `UF_UI_select_with_single_dialog` 函数获取用户选择的实体,然后再通过 `GetVertices` 函数获取该实体的所有顶点。接着,我们实现了 `ComputeCenter` 函数来计算点集的中心, `ComputeCovarianceMatrix` 函数来计算点集的协方差矩阵, `ComputeEigen` 函数来计算协方差矩阵的特征值和特征向量。最后,我们实现了 `ComputeOBB` 函数来计算实体的OBB盒子信息,并输出结果。 在使用上述代码时,需要注意使用的NX版本是否支持 `UF_MTX_dsyev` 函数和 `UF_MTX_swap_cols` 函数。如果不支持,可以自行实现这两个函数。

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