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：

  if (files.size() ==  && files[][] == '$')
         {
             const char *input_filename = files[].c_str();
             model = new SimpleModel();
             for(unsigned int n=; input_filename[n]; n++)
             {
                 model->volumes.push_back(SimpleVolume());
                 SimpleVolume* volume = &model->volumes[model->volumes.size()-];
                 guiSocket.sendNr(GUI_CMD_REQUEST_MESH);

                 int32_t vertexCount = guiSocket.recvNr();
                 int pNr = ;
                 cura::log("Reading mesh from socket with %i vertexes\n", vertexCount);
                 Point3 v[];
                 while(vertexCount)
                 {
                     float f[];
                     guiSocket.recvAll(f,  * sizeof(float));
                     FPoint3 fp(f[], f[], f[]);
                     v[pNr++] = config.matrix.apply(fp);
                     if (pNr == )
                     {
                         volume->addFace(v[], v[], v[]);
                         pNr = ;
                     }
                     vertexCount--;
                 }
             }
         }else{
             model = new SimpleModel();
             for(unsigned int i=;i < files.size(); i++) {
                 if(files[i] == "-")
                     model->volumes.push_back(SimpleVolume());
                 else {
                     cura::log("Loading %s from disk...\n", files[i].c_str());
                     SimpleModel *test = loadModelFromFile(model,files[i].c_str(), config.matrix);
                     if(test == nullptr) { // error while reading occurred
                         cura::logError("Failed to load model: %s\n", files[i].c_str());
                         return false;
                     }
                 }
             }
         }

　　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：

 SimpleModel* loadModelFromFile(SimpleModel *m,const char* filename, FMatrix3x3& matrix)
 {
     const char* ext = strrchr(filename, '.');
     if (ext && stringcasecompare(ext, ".stl") == )
     {
         return loadModelSTL(m,filename, matrix);
     }
     if (filename[] == '#' && binaryMeshBlob != nullptr)
     {
         while(*filename == '#')
         {
             filename++;

             m->volumes.push_back(SimpleVolume());
             SimpleVolume* vol = &m->volumes[m->volumes.size()-];
             int32_t n, pNr = ;
             if (fread(&n, , sizeof(int32_t), binaryMeshBlob) < )
                 return nullptr;
             cura::log("Reading mesh from binary blob with %i vertexes\n", n);
             Point3 v[];
             while(n)
             {
                 float f[];
                 if (fread(f, , sizeof(float), binaryMeshBlob) < )
                     return nullptr;
                 FPoint3 fp(f[], f[], f[]);
                 v[pNr++] = matrix.apply(fp);
                 if (pNr == )
                 {
                     vol->addFace(v[], v[], v[]);
                     pNr = ;
                 }
                 n--;
             }
         }
         return m;
     }
     return nullptr;
 }

　　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。

  m->volumes.push_back(SimpleVolume());
             SimpleVolume* vol = &m->volumes[m->volumes.size()-];

　　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。

 SimpleModel* loadModelSTL(SimpleModel *m,const char* filename, FMatrix3x3& matrix)
 {
     FILE* f = fopen(filename, "r");
     char buffer[];
     if (f == nullptr)
         return nullptr;

     if (fread(buffer, , , f) != )
     {
         fclose(f);
         return nullptr;
     }
     fclose(f);

     buffer[] = '\0';
     if (stringcasecompare(buffer, "solid") == )
     {
         SimpleModel* asciiModel = loadModelSTL_ascii(m, filename, matrix);
         if (!asciiModel)
             return nullptr;

         // This logic is used to handle the case where the file starts with
         // "solid" but is a binary file.
         if (m->volumes[m->volumes.size()-].faces.size() < )
         {
             m->volumes.erase(m->volumes.end() - );
             return loadModelSTL_binary(m, filename, matrix);
         }
         return asciiModel;
     }
     return loadModelSTL_binary(m, filename, matrix);
 }

　　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。