OpenCascade拓扑对象之：TopoDS_Shape对象及其子对象

TopoDS_Shape对象的子对象，作为一个链表保存在TopoDS_TShape对象中，如下：

class TopoDS_TShape : public Standard_Transient
{
...
private:
...

  TopoDS_ListOfShape myShapes;
  Standard_Integer myFlags;
};

这里，myShapes是一个TopoDS_Shape对象的列表。

首先，该列表放在BopoDS_TShape中，即放在共享对象中，是因为对一些共享对象的子对象，通常也是需要被共享的。例如：一个Face的Wire对象，如果Face是被共享，Wire对象也是随之共享的。

其次，使用TopoDS_Shape对象，而不是TopoDS_TShape对象，因为子对象也可以具有方向、位置等信息，或者说子对象也可以是被多处共享的对象。例如：Edge的Vertex对象，会把汇集到该Vertex的多条Edge共享，但对每个Edge来说，该Vertex的方向可能是不同的。

这里，父子关系是一个单向的关系，即每个对象记录了各自的子对象列表，非常简单。反过来的引用关系，没有记录，例如：wire所在的face是谁，没有记录。这个应当由如下原因：

A) 由于OCCT的对象共享基于句柄机制，使用了基于引用计数的技术。如果记录了反向拓扑对象的信息，则可能引起循环依赖。例如：Face记录了Edge的共享对象，而Edge又反向记录了Face对象，则会形成循环依赖，当对象自动释放时，可能两者都释放不了，这个是引用计数计数的一个问题。

B）出于共享的考虑。因为，可能一个Wire对象既可能是一个Face的外环，也可以是另一个Face的内环（例如：孔的情况）。特别是由于OCCT支持non-manifold情形，一个Wire可能被多个Face所共享，因此记录反向关系，管理起来会比较复杂，特别是模型频繁改变的情况下。

如此一来，要获取子对象所在的父对象，通常需要建表机制，通过遍历父对象的子对象，建立子对象和父对象对应关系的表，例如：遍历Face的Edge，建立Edge和face间的表，从而获得Edge邻接的Face对象列表。这个主要是TopExp包中的类TopExp提供了对应的建表方法，这个方法在OCCT的拓扑算法中是主要的方式，这个也导致OCCT的一些处理效率比较慢。

相对Parasolid中的简洁记录，例如：

struct LOOP_s // Loop

{

int node_id; // $d

union ATTRIB_GROUP_u attributes_groups; // $p

struct FIN_s *fin; // $p

struct FACE_s *face; // $p

struct LOOP_s *next; // $p

};

参见《Parasolid XT Format Reference》

Loop直接记录了所在的face，OCCT的方式显然是低效的。

 　　对拓扑对象的子对象进行遍历，是不能直接遍历上述列表的，通常借助两个类：

　　TopoDS_Iterator类：遍历拓扑对象的直属子对象，例如：遍历Face的子对象Wire对象。

　　TopExp_Explorer类：可以遍历拓扑对象的任意子对象，例如：遍历Face的Edge对象。

　　两个类都考虑了子对象对父对象的方向的继承（复合），这个是很关键的一步，决定了获取子对象的最终方向是否正确。

　　如下是典型的代码：

      // Explore face to find all boundaries
      for (TopoDS_Iterator aIw(face); aIw.More(); aIw.Next()) {
        if(aIw.Value().ShapeType() != TopAbs_WIRE) continue;
        for (TopoDS_Iterator aIIe(aIw.Value()); aIIe.More(); aIIe.Next()) {     
          const TopoDS_Shape& edge = aIIe.Value();

　　这里是依次遍历Face的裁剪环对象Wire，进而遍历Wire的Edge子对象。

  TopExp_Explorer anIt (theFace, TopAbs_EDGE);
  for ( ; anIt.More(); anIt.Next())
  {
    TopoDS_Edge aCurEdge =  TopoDS::Edge (anIt.Current());

　　这里是直接遍历Face的Edge对象，对每个对象进行处理。