這是兩部分文章中的第一部分，我們將在其中開發(fā)一種通用算法，用于遍歷 HOOPS Exchange 中實(shí)現(xiàn)的對象層次結(jié)構(gòu)。遍歷對象層次結(jié)構(gòu)是幾乎每個工作流程的重要且無處不在的部分。我們在這里描述的算法可以在Exchange Toolkit 中找到。

HOOPS Exchange 是一個軟件開發(fā)工具包，它可以幫助應(yīng)用程序開發(fā)人員讀取各種標(biāo)準(zhǔn)和專有 3D 文件格式，例如 STL、OBJ、STEP、IGES、SolidWorks 和 CATIA。除了 3D 幾何之外，HOOPS Exchange 還提供對裝配樹的訪問，裝配樹是由設(shè)計師創(chuàng)作的 3D 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。

用于表示復(fù)雜 3D 數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有層次關(guān)系。例如，在使用 HOOPS Exchange 加載文件后，您將獲得一個A3DAsmModelFile對象。這個“頂級”對象由一個或多個裝配節(jié)點(diǎn)組成，存儲為 C 風(fēng)格 A3DAsmProductOccurence對象數(shù)組。此外，這些裝配節(jié)點(diǎn)對象是遞歸的。也就是說， anA3DAsmProductOccurence可以包含一個“子”A3DAsmProductOccurrence對象數(shù)組和/或A3DAsmPartDefinition代表 3D 部件的 。

通過檢查HOOPS Exchange B-Rep 數(shù)據(jù)中存在的拓?fù)鋵ο螅梢钥吹綄ο笾g層次關(guān)系的其他示例。在這個經(jīng)典場景中，我們發(fā)現(xiàn) A3DTopoBrepData 包含一個 A3DTopoConnexes 數(shù)組，其中包含一個 A3DTopoShell 對象數(shù)組。殼包含面，其中包含循環(huán)，包含共邊，包含邊，最終包含頂點(diǎn)。
到目前為止，我們已經(jīng)確定對象之間的層次關(guān)系在 HOOPS Exchange 中普遍存在，并且需要一種用于遍歷對象的通用算法。
我們的目標(biāo)是創(chuàng)建一個通用的算法，它需要兩個輸入--一個任意類型的 "擁有 "對象和一個類型指定器。這個算法的返回值應(yīng)該是一個對象的集合，所有的對象都是指定的子類型，這些對象是由擁有對象直接或通過中間對象隱含地?fù)碛小Ｎ覀儗⒎植綄?shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

首先，我們需要一個函數(shù)來返回直接包含在父級中的對象。例如，要檢索殼內(nèi)的所有面，我們將編寫如下函數(shù)：

這個函數(shù)體是一個模式，對層次結(jié)構(gòu)中的每個對象都會重復(fù)。正如你所看到的，這有點(diǎn)冗長，而且不是很通用。

如果我們使用ExhangeToolkit.h 中提供的數(shù)據(jù)訪問工具，我們可以將代碼大幅簡化為更易于管理的內(nèi)容：

除了更容易管理之外，這個實(shí)現(xiàn)也不容易出錯。

為了使其更加通用，我們可以利用A3DTopoShell和A3DTopoFace都是同一類型（void）的別名這一事實(shí)。由于這段代碼是 "以Exchange為中心 "的，我們可以用A3DEntity替換參數(shù)類型和返回類型。這個類型表示Exchange中的基本類型，也是對void類型的別名。
在做了這個改變之后，我們的函數(shù)簽名開始看起來更通用：

作為下一步，我們可以修改這個函數(shù)以接受任何類型的父類，并通過切換實(shí)體類型返回子類集合。

函數(shù)getFaceLoops將像getShellFaces那樣實(shí)現(xiàn)。你會注意到，我們把std::vector換掉了，用ts3d::EntityArray代替了它。它們是等效的類型，這一變化進(jìn)一步有利于簡潔和可維護(hù)性。

switch語句只實(shí)現(xiàn)了上述兩種情況，所以它只處理兩種Exchange對象類型。它可以被擴(kuò)展到處理Exchange架構(gòu)中使用的所有對象類型。要做到這一點(diǎn)，我們需要為每種類型的對象聲明一個獨(dú)特的函數(shù)，并幫助它返回其中可用的子對象。這將導(dǎo)致大量的代碼，即使我們做了所有的修改，使其更加簡潔（并且不容易出錯）。
我們可以使用函數(shù)對象和無序哈希來管理這種大規(guī)模的代碼擴(kuò)展。
讓我們分兩步來看看這組變化。
仍然只關(guān)注我們到目前為止所引用的兩種對象類型，通過使用函數(shù)對象和無序散列，我們可以將getChildren函數(shù)重寫如下。

我們繼續(xù)關(guān)注
處理新類型現(xiàn)在可以分兩步完成，首先，添加一個 get 函數(shù)，然后在父對象類型（鍵）的無序散列中添加一個條目，與 get 函數(shù)（值）配對。但現(xiàn)實(shí)是一旦我們完全實(shí)現(xiàn)了這個功能，就幾乎沒有人會直接使用各個 get 功能。
使用lambdas，我們還可以消除獨(dú)立的 get 函數(shù)，進(jìn)一步減少我們必須編寫（和維護(hù)）的代碼行數(shù)。為了代碼清晰，我們還添加了一些換行符。

如果您一直在關(guān)注，那么您應(yīng)該對最后一個代碼片段會感到滿意。您應(yīng)該明白，在這個片段中，我們正在構(gòu)建一個靜態(tài)無序哈希，它允許我們按 Exchange 對象類型查找函數(shù)對象。在這個片段中，我們只用兩個對象類型的兩個 getter 填充無序散列，并理解一個完整的實(shí)現(xiàn)將包括所有對象類型的所有 getter。

讓我們實(shí)現(xiàn)getChildren它來處理我們剛剛描述的情況。再次理解，一個完整的實(shí)現(xiàn)將包括所有父對象類型，以及所有可能類型的子對象的 getter。在這里，我們只展示代表整體的一小部分。

想象一下，如果直接跳到這個實(shí)現(xiàn)。這會有點(diǎn)壓倒性，而且肯定會令人困惑。但我們已經(jīng)采取了一系列合乎邏輯的步驟來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。那么，我們有什么？
我們已經(jīng)（部分）實(shí)現(xiàn)了一個函數(shù)，該函數(shù)接受一個任意父對象 (ntt ) 和一個所需的子對象類型 (child_type)。在內(nèi)部，該函數(shù)由一個靜態(tài)映射 ( _getterMapByParentType )組成，它允許我們按父類型查找所需的 getter 函數(shù)，然后按所需的子類型查找。我添加了一些注釋以使構(gòu)造函數(shù)的結(jié)構(gòu)更具可讀性。

現(xiàn)在，想象一下這個結(jié)構(gòu)完全填充了所有可能類型的子項的所有 Exchange 對象類型和 getter 函數(shù)。不要將其視為功能，而是將其視為數(shù)據(jù)模型。它是一個數(shù)據(jù)模型，表達(dá)了 HOOPS Exchange 中存在的完整父子關(guān)系集！或許你可以看到我們的發(fā)展方向。
我們已經(jīng)建立了一種簡潔的方法來促進(jìn) Exchange 使用的對象層次結(jié)構(gòu)以及允許我們遍歷它的嵌入式功能。
在第 2 部分中，我們將深入研究使用我們剛剛創(chuàng)建的數(shù)據(jù)模型智能導(dǎo)航層次結(jié)構(gòu)的算法，幫助使用者從給定的父對象獲取任意類型的后代。

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