Работа со сборкой

Сборка (CADAssembly) — узел дерева модели с матрицей размещения (CADMatrix). Флаг IsDetail задаёт содержимое узла: при IsDetail = true внутри лежит деталь (CADPart) с геометрией, при IsDetail = false — вложенные сборки. Матрица есть только у CADAssembly, поэтому любой размещаемый компонент — даже одиночная деталь (винт, шайба) — оборачивается в собственную CADAssembly (она несёт его положение), а геометрия хранится внутри, в CADPart. Один и тот же CADPart может переиспользоваться многими сборками (массивы, повторяющийся крепёж). Импорт сборки — рекурсивный обход дерева сверху вниз с накоплением преобразования.

Например, так узел «Ролик в кронштейне» выглядит в дереве модели CAD-системы:

Ролик в кронштейне — CADAssembly
├─ Кронштейн — CADAssembly → CADPart
├─ Ось — CADAssembly → CADPart
├─ Ролик — CADAssembly
│  ├─ Втулка — CADAssembly → CADPart
│  └─ Обойма — CADAssembly → CADPart
├─ Винт M6 (1) — CADAssembly → CADPart
├─ Винт M6 (2) — CADAssembly → CADPart
├─ Винт M6 (3) — CADAssembly → CADPart
├─ Винт M6 (4) — CADAssembly → CADPart
├─ Шайба 6 (1) — CADAssembly → CADPart
├─ Шайба 6 (2) — CADAssembly → CADPart
├─ Шайба 6 (3) — CADAssembly → CADPart
└─ Шайба 6 (4) — CADAssembly → CADPart

Каждый узел дерева — это CADAssembly со своей матрицей; собственно геометрия появляется только в листовых CADPart внутри них. «Ролик» — вложенная подсборка (IsDetail = false). «Винт M6» и «Шайба 6» присутствуют в четырёх экземплярах — это четыре отдельные CADAssembly (четыре матрицы), ссылающиеся на одну и ту же геометрию CADPart.

В примерах ниже узел сборки (CADAssembly) имеет поля: Name — имя (папка в дереве), Transform — матрица размещения (CADMatrix), IsDetail — флаг содержимого, и само содержимое: при IsDetail = true — деталь Part (CADPart), при IsDetail = false — список дочерних узлов Children. В Варианте 2 у листовых узлов используется ещё ComponentId — идентификатор исходного компонента, общий для всех одинаковых деталей (по нему определяются повторы). Конкретный состав полей зависит от вашей CAD-системы.

Что нужно воспроизвести в SGF. Импорт сборки решает три задачи: повторить структуру дерева (папки), разместить каждый компонент его матрицей и записать геометрию деталей (ComboModel / ComboSolid, см. Работа с деталью). Структуру дерева строят группы, а повторяющиеся компоненты можно переиспользовать через блоки. Ниже — оба способа; они равноправны и обычно сочетаются.

Группа. Каждый узел сборки отображается в дереве модели CAM-системы как папка. Пара методов StartGroupEntity / CloseGroupEntity открывает и закрывает такую папку: все объекты, записанные между вызовами, принадлежат ей. Вызовы вкладываются — ровно так же, как вложены узлы дерева CAD-сборки.

Метод Описание

StartGroupEntity(EntityName: string) Начать группу — папку в дереве модели с именем EntityName. Все объекты, построенные до парного CloseGroupEntity, попадают в эту папку. Вызовы можно вкладывать: внутри папки создаются вложенные папки. Нельзя вызывать внутри StartComboModel — так как он формирует отдельную закрытую сшитую оболочку.

CloseGroupEntity() Закрыть текущую группу (папку).

Метод	Описание
`StartGroupEntity(EntityName: string)`	Начать группу — папку в дереве модели с именем `EntityName`. Все объекты, построенные до парного `CloseGroupEntity`, попадают в эту папку. Вызовы можно вкладывать: внутри папки создаются вложенные папки. Нельзя вызывать внутри `StartComboModel` — так как он формирует отдельную закрытую сшитую оболочку.
`CloseGroupEntity()`	Закрыть текущую группу (папку).

Матрица преобразования. Положение компонента задаётся перед сохранением его геометрии. Матрица задаётся методом SetCurrentTransform2, и все последующие поверхности — до следующей смены матрицы — умножаются на неё. При обходе сборки в матрицу передаётся накопленное мировое преобразование узла (произведение матриц от корня), поэтому для каждого солида задаётся его финальное положение.

Матрицу вызывают до открытия солида — перед StartGroupEntity или StartComboModel. Внутри StartComboModel менять её нельзя: тело сшивается в собственных координатах и размещается целиком по матрице, заданной до его открытия (см. Работа с деталью).

Метод Описание

SetCurrentTransform2(vT, vX, vY, vZ: TST3DPoint) Переключает матрицу преобразования для всех последующих объектов; задаётся положением (vT — начало координат) и явно заданными осями vX, vY, vZ. Нужно вызывать перед сохранением солида (перед StartGroupEntity или StartComboModel) — все его поверхности будут умножены на эту матрицу. При сохранении сборок задаётся финальная матрица для каждого солида. Нельзя вызывать внутри StartComboModel.

SetCurrentTransform(vT, vZ, vX: TST3DPoint) Устарело (но в некоторых случаях ещё используется). То же, что SetCurrentTransform2, но система координат задаётся положением (vT), осью Z (vZ) и осью X (vX); ось Y вычисляется как векторное произведение vZ × vX — это неоднозначно, если vZ и vX не строго перпендикулярны. По возможности используйте SetCurrentTransform2.

Метод	Описание
`SetCurrentTransform2(vT, vX, vY, vZ: TST3DPoint)`	Переключает матрицу преобразования для всех последующих объектов; задаётся положением (`vT` — начало координат) и явно заданными осями `vX`, `vY`, `vZ`. Нужно вызывать перед сохранением солида (перед `StartGroupEntity` или `StartComboModel`) — все его поверхности будут умножены на эту матрицу. При сохранении сборок задаётся финальная матрица для каждого солида. Нельзя вызывать внутри `StartComboModel`.
`SetCurrentTransform(vT, vZ, vX: TST3DPoint)`	Устарело (но в некоторых случаях ещё используется). То же, что `SetCurrentTransform2`, но система координат задаётся положением (`vT`), осью Z (`vZ`) и осью X (`vX`); ось Y вычисляется как векторное произведение `vZ × vX` — это неоднозначно, если `vZ` и `vX` не строго перпендикулярны. По возможности используйте `SetCurrentTransform2`.

Вариант 1 — стандартный обход (группы). Самый простой подход: каждый узел сборки оборачивается в StartGroupEntity / CloseGroupEntity, геометрия детали записывается внутри. Матрица размещения накапливается по пути от корня: мировое преобразование каждого узла = преобразование родителя × локальная матрица узла.

// Рекурсивный обход сборки. parentTransform — накопленное преобразование родителя.
void SaveAssembly(CADAssembly asm, TST3DMatrix parentTransform)
{
    // мировое преобразование узла = преобразование родителя × локальная матрица сборки
    TST3DMatrix world = Multiply(parentTransform, ToMatrix(asm.Transform));

    sgr.StartGroupEntity(asm.Name);
    try
    {
        if (asm.IsDetail)
            SavePart(asm.Part, world);                 // лист: деталь с геометрией
        else
            foreach (CADAssembly child in asm.Children)
                SaveAssembly(child, world);            // подсборка: спускаемся в дочерние узлы
    }
    finally
    {
        sgr.CloseGroupEntity();
    }
}

Этот вариант подходит для большинства случаев. Недостаток: если один и тот же компонент встречается в сборке многократно (например, четыре одинаковых болта), его геометрия записывается в файл четыре раза. Для таких случаев предназначен Вариант 2.

Вариант 2 — блоки (Blocks). Блок — это одна модель с топологией (ComboModel) или без, записанная в SGF один раз под уникальным именем и вставляемая в дерево любое количество раз через InsertBlock. Геометрия хранится единожды, каждый экземпляр задаёт только матрицу размещения. Для компонентов, встречающихся больше одного раза, это сокращает размер файла и ускоряет загрузку.

подсборка (IsDetail = false) — обычная папка StartGroupEntity / CloseGroupEntity (как в Варианте 1) с рекурсивным обходом дочерних узлов;
деталь (IsDetail = true) — сохраняется как блок: при первом вхождении компонента его геометрия записывается в блок (StartBlock / CloseBlock) и тут же размещается InsertBlock; при последующих вхождениях вызывается только InsertBlock. Уже записанные блоки отслеживает множество savedBlocks (в импортёре STEP — флаг fShellSaved), предварительный подсчёт повторов не нужен.

InsertBlock сам создаёт узел в дереве модели (его аргумент NewBlockName — имя этого узла), поэтому оборачивать узел в дополнительный StartGroupEntity не нужно.

Методы блоков.

Метод	Описание
`StartBlock(BlockName: string)`	Начать блок — зафиксировать под именем `BlockName` одну модель с топологией (`ComboModel`) или без для последующего переиспользования. Геометрию внутри блока записывают те же методы, что и для одиночной детали (см. Работа с деталью). Блок помещается в буфер.
`CloseBlock()`	Завершить формирование блока (он остаётся в буфере).
`InsertBlock(BlockID, NewBlockName: string)`	Скопировать блок из буфера в дерево модели. `BlockID` — имя блока из `StartBlock`; `NewBlockName` — имя создаваемого узла (группы) в дереве. Матрица размещения задаётся предшествующим вызовом `SetCurrentTransform2`.

// savedBlocks — ComponentId уже записанных блоков (поле импортёра; аналог fShellSaved в STEP).
readonly HashSet<string> savedBlocks = new HashSet<string>();

void SaveAssemblyWithBlocks(CADAssembly asm, TST3DMatrix parentTransform)
{
    TST3DMatrix world = Multiply(parentTransform, ToMatrix(asm.Transform));

    if (!asm.IsDetail)
    {
        sgr.StartGroupEntity(asm.Name);
        try
        {
            foreach (CADAssembly child in asm.Children)
                SaveAssemblyWithBlocks(child, world);
        }
        finally 
        { 
            sgr.CloseGroupEntity(); 
        }
        return;
    }

    // лист (деталь): при первом вхождении компонента создаём блок, далее — только вставляем
    if (savedBlocks.Add(asm.ComponentId))   
    {
        sgr.StartBlock(asm.ComponentId);
        try 
        { 
            SavePart(asm.Part, UnitMatrix3D); 
        }   // геометрия в локальных координатах детали
        finally 
        { 
            sgr.CloseBlock(); 
        }
    }
    // размещаем экземпляр по его матрице (в том числе при первом вхождении)
    sgr.SetCurrentTransform2(world.vT, world.vX, world.vY, world.vZ);
    sgr.InsertBlock(asm.ComponentId, asm.Name);    // InsertBlock сам создаёт узел дерева
}

Оба варианта равноправны и могут сочетаться в одном импортёре. Вариант 1 проще в реализации и отладке; Вариант 2 даёт меньший размер SGF-файла при сборках с повторяющимися деталями и загружается быстрее. В примере выше детали оформляются блоками (повторная геометрия пишется один раз и переиспользуется), а подсборки и сборочные узлы остаются папками-группами.