在计算机辅助设计（CAD）和几何建模中，处理三维曲面（body）和平面（plane）的相交问题是一个常见的任务。为了输出相交结果左右两部分，我们需要使用某种几何建模或CAD软件库。在Open CASCADE Technology (OCC) 中，这是一个功能强大的开源CAD/CAE/PLM内核，我们可以使用其丰富的API来完成这一任务。
以下是一个使用OCC的Python示例代码，展示如何输入一个三维曲面body和一个平面plane，并输出相交结果的左右两部分。需要注意的是，这个示例假设你已经安装并配置好了OCC的Python接口（如pythonOCC）。
python
from OCC.Core.BRepPrimAPI import BRepPrimAPI_MakeBox, BRepPrimAPI_MakePlane
from OCC.Core.BRepAlgoAPI import BRepAlgoAPI_Cut
from OCC.Core.TopExp import topexp_Explorer
from OCC.Core.TopAbs import TopAbs_FACE
from OCC.Core.GProp import GProp_GProps
from OCC.Core.BRepGProp import brepgprop_VolumeProperties, brepgprop_SurfaceProperties
from OCC.Core.BRepTools import breptools_Write
from OCC.Core.BRepMesh import BRepMesh_IncrementalMesh
from OCC.Core.Aspect import Aspect_DisplayConnection
from OCC.Display.SimpleDisplay import SimpleDisplay
def create_box():
# 创建一个简单的立方体作为body
box = BRepPrimAPI_MakeBox(100., 100., 100.).Shape()
return box
def create_plane(z=50):
# 创建一个平面，位于z=50的位置
plane = BRepPrimAPI_MakePlane(1000., 1000., z).Shape()
return plane
def cut_body_with_plane(body, plane):
# 使用布尔运算切割body
cut = BRepAlgoAPI_Cut(body, plane).Shape()
return cut
def get_left_and_right_parts(cut_body, plane_normal, plane_point):
# 遍历切割后的body的面，根据面的法线与平面法线的点积判断左右
left_part = []
right_part = []
plane_normal_vec = plane_normal.Vector()
explorer = topexp_Explorer(cut_body, TopAbs_FACE)
while explorer.More():
face = explorer.Current()
props = GProp_GProps()
brepgprop_SurfaceProperties(face, props)
face_normal = props.Normal()
face_normal_vec = face_normal.Vector()
dot_product = face_normal_vec.Dot(plane_normal_vec)
if dot_product > 0:
right_part.append(face)
else:
left_part.append(face)
explorer.Next()
# 注意：这里只是简单地根据法线方向分类面，实际中可能需要更复杂的处理来构建完整的左右两部分body
# 下面的代码仅作为示例，并未真正构建新的body
# 假设left_body和right_body是通过某种方式（如缝合）从left_part和right_part构建出来的body
# left_body = some_function_to_build_body_from_faces(left_part)
# right_body = some_function_to_build_body_from_faces(right_part)
# 由于示例中未实现构建完整body的功能，这里仅返回面的列表作为示意
return left_part, right_part
def main():
# 创建box和平面
body = create_box()
plane = create_plane()
# 获取平面的法线和一点（用于后续判断左右）
plane_normal = plane.Orientation()
plane_point = plane.Location()
# 切割body
cut_body = cut_body_with_plane(body, plane)
# 获取左右两部分
left_faces, right_faces = get_left_and_right_parts(cut_body, plane_normal, plane_point)
# 输出结果（这里只是简单地打印面的数量，实际中可能需要更复杂的处理或输出）
print(f"Left part has {len(left_faces)} faces")
print(f"Right part has {len(right_faces)} faces")
# 可视化（需要pythonOCC的SimpleDisplay或其他可视化工具）
display = SimpleDisplay()
display.DisplayShape(body, "Original Body")
display.DisplayShape(plane, "Plane")
display.DisplayShape(cut_body, "Cut Body")
# 注意：由于left_faces和right_faces只是面的列表，并未构建成完整的body，因此无法直接显示
# 如果需要可视化左右两部分，需要先将它们构建成完整的body
display.FitAll()
display.Start()
if __name__ == "__main__":
main()
注意事项：
面的法线方向：在判断左右时，我们使用了面的法线与平面法线的点积。这种方法在大多数情况下是有效的，但在某些特殊情况下（如面与平面几乎平行时）可能会出错。
构建完整的body：在示例中，get_left_and_right_parts 函数只是简单地返回了面的列表，并未构建完整的左右两部分body。在实际应用中，你可能需要使用OCC的API（如BRepBuilderAPI_Sewing、BRepBuilderAPI_MakeSolid等）来构建完整的body。
可视化：示例中使用了SimpleDisplay进行可视化。如果你没有安装或配置pythonOCC的可视化组件，你可能需要使用其他方法（如导出为STEP文件并使用其他CAD软件查看）来可视化结果。
错误处理：示例代码中没有包含错误处理逻辑。在实际应用中，你应该添加适当的错误处理逻辑来处理可能出现的异常情况（如无效的输入、布尔运算失败等）。
