Редактируемость модели — одно из ключевых требований к инженерному программному обеспечению. Возможность отката, изменения или перестроения геометрии без разрушения модели критична при разработке изделий, сопровождающихся множеством итераций. На уровне геометрического ядра реализация таких механизмов требует строгой структуры представления модели, фиксации состояний и точного управления зависимостями между элементами.

Редактируемость обеспечивает гибкость и устойчивость проектирования. Пользователь может изменить параметры, удалить или вставить операцию, адаптировать модель к новым условиям, не начиная построение с нуля. Геометрическое ядро отвечает за корректную реализацию этих изменений, соблюдая последовательность построений, восстанавливая связи и исключая геометрические противоречия.

Структура истории и принципы отката

Основа редактируемости модели — история операций. Она реализуется в виде упорядоченного набора действий, каждое из которых влияет на текущее состояние модели. История содержит параметры, геометрические зависимости и ссылки на объекты, участвующие в построениях. Геометрическое ядро должно поддерживать доступ к каждому элементу истории, позволять его редактирование, временное отключение или удаление.

Откат осуществляется путём восстановления модели до состояния, предшествующего заданной операции. Это требует наличия механизмов отката на уровне ядра. При удалении или изменении операции ядро должно выполнить пересчёт всех последующих шагов с учётом новой конфигурации. Для этого хранятся промежуточные результаты, а сами операции должны быть реализованы таким образом, чтобы не приводить к необратимым модификациям структуры модели.

Особое внимание уделяется корректной обработке зависимостей. Если изменяемая операция связана с другими элементами, ядро должно либо пересчитать зависимости, либо вернуть сообщение о невозможности отката. Такие ситуации возможны при удалении базовых эскизов, тел или вспомогательной геометрии, к которым привязаны последующие построения.

Версионность и управление состояниями

Для сложных моделей полезно реализовать механизм версионности. Геометрическое ядро должно поддерживать сохранение различных состояний модели с возможностью переключения между ними. Это необходимо при сравнении вариантов, анализе поведения после изменений и восстановлении предыдущих версий. Версионность также используется при коллективной работе, когда несколько специалистов могут вносить изменения независимо.

Для эффективной реализации таких функций используются деревья состояний, которые позволяют ответвляться от любого узла истории. Переключение между версиями требует полной изоляции параметров, ограничений и геометрии. При этом важно обеспечить минимальный объём памяти за счёт использования общих фрагментов модели и хранения только различий.

Поддержка интерактивного редактирования

Механизмы отката и редактируемости должны работать в режиме реального времени. Пользовательский интерфейс требует немедленного отклика на действия — изменение размеров, удаление элементов, вставка новых объектов. Геометрическое ядро должно выполнять пересчёт с минимальной задержкой, обеспечивая согласованность модели и непрерывность работы.

Для этого применяются кэши промежуточных результатов, позволяющие быстро восстанавливать состояния без повторного выполнения всех операций. При корректной реализации пользователь может в любой момент изменить значение параметра, модифицировать эскиз или удалить операцию, не сталкиваясь с ошибками или длительной блокировкой интерфейса.

Также важна реализация механизма диагностики. В случае невозможности отката или ошибки пересчёта ядро должно возвращать информативные сообщения, позволяющие пользователю выявить и устранить причину. Это особенно актуально при работе с зависимыми объектами и сложными логическими связями между элементами.

Работа с полигональными и гибридными моделями

Современные инженерные задачи требуют поддержки различных типов геометрии, включая полигональные представления. Часто модель создаётся на основе сканированных данных или импортированных сеток, которые необходимо преобразовать в твердотельную форму для дальнейшего редактирования. Такие трансформации должны быть обратимыми либо сопровождаться возможностью корректного отката.

Один из подходов к обеспечению редактируемости — интеграция механизма, выполняющего преобразование полигональной модели в твердотельную геометрию. Подобные преобразования могут использоваться как начальная операция в истории, после которой применяются булевы операции, скругления или другие модификации. Если процесс построения после трансформации сопровождается ошибками, откат к полигональному состоянию позволяет исправить исходную сетку и повторить преобразование. Примером может служить использование инструмента для преобразования полигональной модели в твердотельную геометрию.

Гибридные модели, сочетающие твердотельную и полигональную геометрию, требуют от ядра дополнительной логики сопоставления и связи различных представлений. Это включает построение операций, работающих на границе типов, контроль совместимости и хранение связей между поверхностями и сетками. Редактируемость в таких системах требует особого внимания к точности и согласованности данных на каждом этапе модификации.