一、前言

几何对象中，Face就先跳过了，这里讲讲如何使用 Revit API 中 Solid 操作相关类。

1. 使用SolidUtils，主要是复制和移动。
2. 使用GeometryCreationUtilities，生成Solid。
3. 使用SolidSolidCutUtils和BooleanOperationsUtils，进行Solid剪切个布尔操作（交并差）。
4. 使用DirectShape，将Solid包装，放置到项目中。
5. 使用BRepBuilder，基于边、面，生成任意形状的几何体。但是，该方法的使用相当笨拙和繁琐，它的设计初衷是将现有的几何体转换到 Revit 中，并对其进行相当彻底的输入几何体验证¹。应该使用GeometryCreationUtilities工具类来生成模型。

---

二、SolidUtils

SolidUtils工具类，有5个方法。

Clone	复制一个Solid
CreateTransformed	对Solid应用变换矩阵。 Solid使用边和面表示，本身没有Transform。这里是对面和边进行变换。
SplitVoluems	分割Solid。分割方式，未测试。
IsValidForTessellation TessellateSolidOrShell	进行三角剖分。

这里提到了Shell，这是个啥玩意儿？

---

三、GeometryCreationUtilities

GeometryCreationUtilities是主要的创建Solid的手段。

这里，我们先了解一下Revit族创建工具栏上的指令：

• 拉伸：Extrusion
• 融合：Blend
• 旋转：Revolution
• 放样：Sweep
• 放样融合：SweepBlend

以上接口，都派生自GenericForm类，只能在族文档中使用，是专门用来创建族的。

回到几何创建工具类，也就是采用这些操作生成Solid，不同的是，这里多了个创建Loft的方法。

3.1. Loft

使用方法CreateLoftGeometry创建。

public static Solid CreateLoftGeometry(
    IList<CurveLoop> profileLoops,
    SolidOptions solidOptions
)

我不知道这里的【Loft】怎么翻译的，但效果上有点像是直纹曲面（RuledSurfece），该方法也可以实现融合、放样的效果。

3.2. 拉伸

public static Solid CreateExtrusionGeometry(
	IList<CurveLoop> profileLoops,  // 轮廓
	XYZ extrusionDir,  // 仅表示方向，要求很宽松，不与轮廓面平行即可。
	double extrusionDist,  // 拉伸的长度
	SolidOptions solidOptions
)

注意：CurveLoop本身需要满足条件：①共面，②不存在线交叉。

轮廓中，多个CurveLoop也不能有交叉。

3.3. 放样

public static Solid CreateSweptGeometry(
	CurveLoop sweepPath,  // 放样路径
	int pathAttachmentCrvIdx,  // 轮廓面所在的路径段的下标
	double pathAttachmentParam,  // 轮廓面与路径段的交点，该点在线上的参数化值
	IList<CurveLoop> profileLoops,  // 轮廓
	SolidOptions solidOptions
)

这个方法复杂了一些，要求较多。

1. 轮廓所在面需要与路径能够垂直（交点处垂直）
2. 需要指定交点位于路径的第几条线上。
3. 需要算到交点在该线上参数化值。关于参数化值，请看【这篇】。

虽然计算上比较简单，但为了方便生成，我们可以简单的将面放置到第1条线上，放在路径起点位置。

这么做还有一个原因，就是族编辑中的放样要求比较复杂，可以通过这样的计算简化一些。

族的Sweep没有构造函数，创建方法在Creation命名空间中，具体的使用，后面再讲。

3.4. 旋转

public static Solid CreateRevolvedGeometry(
	Frame coordinateFrame,  // （正交）坐标系，确定 XYZ 三个轴。
	IList<CurveLoop> profileLoops,  // 旋转轮廓
	double startAngle,  // 起始角度，从XZ面开始，绕Z轴逆时针旋转
	double endAngle,  // 终止角度
	SolidOptions solidOptions
)

这个方法的问题点主要在坐标系和轮廓上。

轮廓要求：①必须位于坐标系XZ面上，②必须在XZ面，X轴正方向那一侧。

给定 轮廓和旋转轴时（轴位于轮廓所在面上），一种计算方式：计算出一个Frame去配合轮廓。

1. Frame.BaseZ：以旋转轴的方向作为Frame的Z轴；
2. Frame.BaseY：以轮廓面的法向作为Frame的Y轴；
3. Frame.BaseX：Y叉乘Z得到X轴；
4. Frame.Origin：旋转轴上任意一点。

// 伪代码
var dirZ = line.Direction;
var dirY = curveloops.First().GetPlane().Normal;
var dirX = dirY.CrossProduct(dirZ);

Frame frame = new Frame(line.Origin, dirX, dirY, dirZ);

Solid solid = GeometryCreationUtilities.CreateRevolvedGeometry(frame, curveloops, start, end);

当给定的轴不在轮廓面上（无法满足轮廓位于XZ面），或者轴与轮廓有交叉（无法满足轮廓位于X轴正向），上面的计算就不行了。

此时非要生成的话，要么给轮廓投影，要么改旋转轴位置，然后用上面的方法。

3.4. 融合、放样融合

public static Solid CreateBlendGeometry(
	CurveLoop firstLoop,  // 轮廓1
	CurveLoop secondLoop,  // 轮廓2
	ICollection<VertexPair> vertexPairs,  // 轮廓间，点的配对关系，可为 null
	SolidOptions solidOptions
)

融合与放样融合，两者API使用上没什么差别，这里只看融合。

这里要吐槽了，CreateBlendGeometry(..)方法的要求比族编辑的Blend使用简单多了，Blend要求上下轮廓面平行，而这里就不需要了。

轮廓问题不大，重点是**VertexPair**的计算。

好在可以填null，大部分情况下Revit自己就可以处理，但对于诸如 扭曲、圆转方、上下轮廓边数不等 等情况时，自带处理的结果就不能满足需求了，那就得根据需求写匹配逻辑。

那么这里，就只讲点配对是怎么回事儿了。

3.4.1. 轮廓间点的匹配（VertexPair）

这时一个圆轮廓和方轮廓的融合，左边的是我期望的，右边是vertexPairs参数填null的效果。

下图是融合时，轮廓上顶点之间的对应关系。

1. 可以看出，上下轮廓都是4条边组成，即均有4个顶点。
2. 点上的数字，表示的是轮廓上，顶点集合的下标。轮廓中第一条边的起点，即是第一个顶点。

所以，点的匹配关系是于轮廓的状态（边数目，第一条边起始位置）相关的。

在处理 弧轮廓与直线轮廓 的融合时，这里又有一个不太好的处理方法：直接将弧细分（Tessellate），然后不设置点对（null），这就完工了。

弊端是会出现很多的边，而且可能不会那么准确。

---

四、Solid 布尔操作

4.1. SolidSolidCutUtils

看名称，这就是个“剪切”操作API。对应于Revit工具栏上的剪切功能。

Revit工具栏上的剪切，是2个剪切工具类的集合：InstanceVoidCutUtils和SolidSolidCutUtils。

连接，是类：JoinGeometryUtils。

那么这个能进行Solid之间的布尔操作吗？答案是：不能。

那为啥要写在这里呢？答：这玩意儿名字取的好迷惑，写这儿提示下是用来做“剪切”的。

4.2. BooleanOperationsUtils

实体间的布尔操作，主要就两个方法：

CutWithHalfSpace：用一个平面去切
ExecuteBooleanOperation ：两个Solid之间的交、并、差

Revit会对模型间的操作进行验证，在剪切或布尔操作时，很容易会出现这样的错误：

• 无法从墙外剪切 [符号] 的实例。
• 无法剪切具有实例的主体。
• 屋顶无法剪切。
• 无法剪切连接的图元。
• 无法使图元保持连接。

这类错误，Revit将其归类为“切割或连接几何图形失败”，主要原因是操作后，产生了很短的边（小于0.79mm）。

一个不太好的处理方法，就是为 剪切体/被剪切体 添加一个小的偏移。

---

五、DirectShape

DirectShape用于将一个几何形状做成在Revit中展示出来，展示的同时还能够为其添加一个类型。

// 伪代码
Solid sphere = GeometryCreationUtilities.CreateRevolvedGeometry(frame, new CurveLoop[] { curveLoop }, 0, 2 * Math.PI, options);
using (Transaction t = new Transaction(doc, "Create sphere direct shape"))
{
    t.Start();
    // create direct shape and assign the sphere shape
    DirectShape ds = DirectShape.CreateElement(doc, new ElementId(BuiltInCategory.OST_GenericModel));
    //ds.ApplicationId = "Application id";
    //ds.ApplicationDataId = "Geometry object id";
    ds.SetShape(new GeometryObject[] { sphere });
    t.Commit();
}

上面的代码截取自Revti API文档，使用起来比较简单。

唯一需要注意的是，当传入多个Solid时，可能无法创建成功。原因可上面的一样，处理方式也一样。

---

六、总结

下一篇写BRepBuilder。