cura-engine学习（1）
cura-engine为开源3D打印软件cura的核心引擎代码，详细介绍参看github主页。现在学习的是一个简单版的https://github.com/repetier/CuraEngine，最新版https://github.com/Ultimaker/CuraEngine添加了很多功能，尤其通信部分有点难懂。本系列文章主要是为了保存本人阅读记忆，一面吃过就忘，所以完全按照阅读顺序编写，故稍有凌乱。下面直接进入学习。
首先看fffProcessor.h中的读取STL文件部分：
函数ProsessFile：功能：STL文件读取prepareModel、生成切片数据processSliceData、生成Gcode writeGcode。（log函数现在滤去，单独研究）
函数prepareModel：功能：STL文件读取、优化STL文件、生成LayerParts。涉及到的类：class SimpleModel、class SimpleVolume、class OptimizedModel、cura class Slicer、cura class SupportStorage。
文件读取的实现：
1 if (files.size() == 1 && files[0][0] == '$') 2 { 3 const char *input_filename = files[0].c_str(); 4 model = new SimpleModel(); 5 for(unsigned int n=0; input_filename[n]; n++) 6 { 7 model->volumes.push_back(SimpleVolume()); 8 SimpleVolume* volume = &model->volumes[model->volumes.size()-1]; 9 guiSocket.sendNr(GUI_CMD_REQUEST_MESH); 10 11 int32_t vertexCount = guiSocket.recvNr(); 12 int pNr = 0; 13 cura::log("Reading mesh from socket with %i vertexes\n", vertexCount); 14 Point3 v[3]; 15 while(vertexCount) 16 { 17 float f[3]; 18 guiSocket.recvAll(f, 3 * sizeof(float)); 19 FPoint3 fp(f[0], f[1], f[2]); 20 v[pNr++] = config.matrix.apply(fp); 21 if (pNr == 3) 22 { 23 volume->addFace(v[0], v[1], v[2]); 24 pNr = 0; 25 } 26 vertexCount--; 27 } 28 } 29 }else{ 30 model = new SimpleModel(); 31 for(unsigned int i=0;i < files.size(); i++) { 32 if(files[i] == "-") 33 model->volumes.push_back(SimpleVolume()); 34 else { 35 cura::log("Loading %s from disk...\n", files[i].c_str()); 36 SimpleModel *test = loadModelFromFile(model,files[i].c_str(), config.matrix); 37 if(test == nullptr) { // error while reading occurred 38 cura::logError("Failed to load model: %s\n", files[i].c_str()); 39 return false; 40 } 41 } 42 } 43 }
此处读入文件来源有两种，一是通过guiSocket从通信中接收的数据，二是从硬盘中读取STL文件，通信部分暂且不提，先学习后者。这就到了loadModelFromFile函数，此函数名字就已透露其作用-读文件。代码在文件modelFile.cpp中，如下：
1 SimpleModel* loadModelFromFile(SimpleModel *m,const char* filename, FMatrix3x3& matrix) 2 { 3 const char* ext = strrchr(filename, '.'); 4 if (ext && stringcasecompare(ext, ".stl") == 0) 5 { 6 return loadModelSTL(m,filename, matrix); 7 } 8 if (filename[0] == '#' && binaryMeshBlob != nullptr) 9 { 10 while(*filename == '#') 11 { 12 filename++; 13 14 m->volumes.push_back(SimpleVolume()); 15 SimpleVolume* vol = &m->volumes[m->volumes.size()-1]; 16 int32_t n, pNr = 0; 17 if (fread(&n, 1, sizeof(int32_t), binaryMeshBlob) < 1) 18 return nullptr; 19 cura::log("Reading mesh from binary blob with %i vertexes\n", n); 20 Point3 v[3]; 21 while(n) 22 { 23 float f[3]; 24 if (fread(f, 3, sizeof(float), binaryMeshBlob) < 1) 25 return nullptr; 26 FPoint3 fp(f[0], f[1], f[2]); 27 v[pNr++] = matrix.apply(fp); 28 if (pNr == 3) 29 { 30 vol->addFace(v[0], v[1], v[2]); 31 pNr = 0; 32 } 33 n--; 34 } 35 } 36 return m; 37 } 38 return nullptr; 39 }
此处可以看出分两种情况，一是读取.stl后缀的STL文件，二是读取blob（binary large object）二进制大对象，blob同样来源与硬盘数据文件，至于到底是神马，还不知道。
1 m->volumes.push_back(SimpleVolume()); 2 SimpleVolume* vol = &m->volumes[m->volumes.size()-1];
代码作者超级喜欢这种先推入一个初始的几何体，然后在通过引用取出到vol，再赋值，貌似我一般都是相反的顺序，不知这种有何优势。下面还是看一看函数LoadModelSTL（）吧，就在正上方。
1 SimpleModel* loadModelSTL(SimpleModel *m,const char* filename, FMatrix3x3& matrix) 2 { 3 FILE* f = fopen(filename, "r"); 4 char buffer[6]; 5 if (f == nullptr) 6 return nullptr; 7 8 if (fread(buffer, 5, 1, f) != 1) 9 { 10 fclose(f); 11 return nullptr; 12 } 13 fclose(f); 14 15 buffer[5] = '\0'; 16 if (stringcasecompare(buffer, "solid") == 0) 17 { 18 SimpleModel* asciiModel = loadModelSTL_ascii(m, filename, matrix); 19 if (!asciiModel) 20 return nullptr; 21 22 // This logic is used to handle the case where the file starts with 23 // "solid" but is a binary file. 24 if (m->volumes[m->volumes.size()-1].faces.size() < 1) 25 { 26 m->volumes.erase(m->volumes.end() - 1); 27 return loadModelSTL_binary(m, filename, matrix); 28 } 29 return asciiModel; 30 } 31 return loadModelSTL_binary(m, filename, matrix); 32 }
此函数同样分两种情况（看来码农都喜欢二分）。很简单，读入开头5个字母，如果是solid，则按Ascii读入，否则按照二进制读入。然而作者心思谨慎，开头是solid时也有二进制情况，所以检查一下读入最后一个几何体如果一个面都没有，那就错了呗，滚回用二进制重新读。
函数loadModelSTL_ascii(SimpleModel *m,const char* filename, FMatrix3x3& matrix)
和loadModelSTL_binary(SimpleModel *m,const char* filename, FMatrix3x3& matrix)是我们这部分的最后一站，代码不是很难，但有个小小的问题，matrix到底是干什么用的。这个matrix来自最初的函数loadModelFromFile(model,files[i].c_str(), config.matrix);config据我目前所知是整个系统一些参数设置的一个汇总类class ConfigSettings。这里面保存了大量的参数设置。这个matrix是的用途就是每个读入的坐标与其相乘，结果再存入model->volume.faces，就是将几何体坐标根据需要做了个变换，至于变换的作用，现在还不清楚。
至此，文件读入功能结束，文中还有一些问题没有解决，主要有log相关函数，socket相关函数和config相关，这些都是贯穿整个程序的，以后详细学习。
哦也。
