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9.7 KiB
Python
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"""#5 高级终止条件：up_to_surface 非均匀 profile 必须裁剪而非拒绝。
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中文说明
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这个文件在测试什么（issue #5「高级终止条件要求整张 profile 同一距离」的回归测试）：
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1. 背景：up_to_surface（拉伸到面）等终止条件用"profile 采样点射线求交"
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判定终止距离。修复前，只要 profile 与目标面**非均匀相交**——一部分
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采样点到达目标、一部分悬空（profile 超出目标面范围），或目标面相对
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profile 倾斜——runtime 就抛 non_uniform_extent_target 拒绝整个特征，
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零件无法重建。而 CAD 的标准语义是**裁剪**：保留"从 profile 到目标面"
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的可达材料，切掉悬空部分。
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修复后：adapter 新增 extrude_trimmed（穿透拉伸 + 目标面体层布尔求交），
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runtime 的 _targeted_extent_vector 在 up_to_surface 非均匀时返回
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带 trim_to 的 ExtentVector，_shape_from_primary 改用裁剪拉伸。
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up_to_vertex / up_to_body / offset_from_surface 没有可构造裁剪体层
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的 face，仍保持显式拒绝（语义上无法裁剪）。
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2. 本测试套件把"非均匀 up_to_surface 裁剪"合同固定下来：
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- 单元几何契约（adapter）：斜目标面 + 水平 profile 裁剪出楔形，
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体积 = ∫斜顶 dxdy；
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- 集成裁剪契约（rebuild）：profile 悬空超出目标面时不再拒绝，
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悬空部分被切掉，只保留与目标面之间的材料；
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- 集成回归护栏（rebuild）：profile 完全落在目标面内仍走精确
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均匀拉伸路径，体积不变（防止裁剪回退把均匀路径也改坏）。
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3. sys.path 说明：把 backend/engine 加入搜索路径，直接 import cdsl_engine
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包做端到端测试（与既有测试风格一致）。
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函数功能一览
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_workplane(origin, normal) 构造指定原点与法向的草图工作平面。
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_rectangle(minimum, maximum) 构造 XY 平面内的矩形轮廓（2D 多边形）。
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_base_block() 构造 10×10×10 拉伸主体（体积 1000，
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顶面 z=10、范围 x/y ∈ [-5, 5]）。
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_top_face_selector(baseline) 从 baseline 拓扑记录里挑出顶面（法向 +z）
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的几何快照，作为 up_to_surface 的 reference。
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ExtentTrimContractTests 见各测试方法 docstring。
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"""
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from __future__ import annotations
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import math
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import sys
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import tempfile
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import unittest
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from copy import deepcopy
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from pathlib import Path
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ROOT = Path(__file__).resolve().parents[2]
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sys.path.insert(0, str(ROOT / "backend"))
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sys.path.insert(0, str(ROOT / "backend" / "engine"))
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from cdsl_engine.build123d_adapter import Build123dGeometryAdapter # noqa: E402
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from cdsl_engine.runtime import rebuild_cdsl # noqa: E402
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try:
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from build123d import Face, Plane, Vector # noqa: F401
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_HAS_BUILD123D = True
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except ImportError:
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_HAS_BUILD123D = False
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# ---------------------------------------------------------------------------
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# 测试夹具
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# ---------------------------------------------------------------------------
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def _workplane(*, origin: list[float], normal: list[float]) -> dict:
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"""构造草图工作平面：显式指定原点与法向（x_dir 固定 +X）。"""
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return {"origin_mm": origin, "x_dir": [1, 0, 0], "normal": normal}
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def _rectangle(minimum: list[float], maximum: list[float]) -> dict:
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"""XY 平面内的矩形轮廓（2D 多边形），顶点逆时针。"""
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return {"type": "polygon", "vertices": [
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[minimum[0], minimum[1]], [maximum[0], minimum[1]],
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[maximum[0], maximum[1]], [minimum[0], maximum[1]],
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]}
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def _base_block() -> dict:
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"""10×10×10 拉伸主体：体积 1000，顶面位于 z=10、范围 x/y ∈ [-5, 5]。"""
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return {
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"schema": "cad.cdsl.llm.v1", "schema_version": "1.1.0", "kind": "part",
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"part_id": "extent-trim-contract", "meta": {"unit": "mm"},
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"geometry": {"sketches": [{
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"id": "base", "workplane": _workplane(origin=[0, 0, 0], normal=[0, 0, 1]),
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"profile": _rectangle([-5, -5], [5, 5]),
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}]},
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"features": [{
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"id": "base_add", "atomic_id": "extrude_add_blind", "depends_on": [],
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"params": {"distance_mm": 10}, "sketch_id": "base",
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}],
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}
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def _top_face_selector(baseline: dict) -> dict:
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"""从 baseline 拓扑记录里取顶面（法向 +z 的平面 face）的几何快照。
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这个快照被 TopologyRegistry 用来做几何等价匹配，从而把 up_to_surface
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的 reference 解析到重建主体上的真实 Face。
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"""
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return next(
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item for item in baseline["topology_records"]
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if item["kind"] == "face"
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and item["geometry"]["surface_type"] == "plane"
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and item["geometry"]["normal"][2] > 0.9
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)
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# ---------------------------------------------------------------------------
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# 测试套件
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# ---------------------------------------------------------------------------
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class ExtentTrimContractTests(unittest.TestCase):
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"""up_to_surface 非均匀相交「裁剪几何-行为-回归」三方合同测试。"""
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@unittest.skipUnless(_HAS_BUILD123D, "build123d is not available")
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def test_extrude_trimmed_slanted_target_produces_wedge(self) -> None:
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"""单元几何契约：斜目标面 + 水平 profile 裁剪出楔形。
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profile 是 z=0 的 10×10 矩形；目标面是斜面 z = 0.2x + 5
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（z_dir=(0.2, 0, 0.98) 的平面）。采样点沿 +z 到斜面的距离从
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4（x=-5）到 6（x=+5）变化 → uniform_intersection_distance 必然
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判定非均匀。裁剪结果应是顶面贴斜面的楔形，体积 =
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∫∫ (0.2x + 5) dxdy = 5 × 100 = 500。修复前该场景直接抛
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non_uniform_extent_target（无实体可断言），本测试锁死裁剪几何。
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"""
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profile = Face.make_rect(10, 10) # 中心在原点，x/y ∈ [-5, 5]，z=0
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slanted = Face.make_rect(20, 20, Plane(origin=(0, 0, 5), z_dir=(0.2, 0, 0.98)))
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trimmed = Build123dGeometryAdapter.extrude_trimmed(profile, slanted, (0, 0, 1))
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self.assertAlmostEqual(trimmed.volume, 500.0, places=5)
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@unittest.skipUnless(_HAS_BUILD123D, "build123d is not available")
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def test_up_to_surface_hanging_profile_is_trimmed_not_rejected(self) -> None:
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"""集成裁剪契约：profile 悬空超出目标面时不再拒绝，悬空部分被切掉。
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baseline 是 10×10×10 主体（顶面 z=10、范围 [-5, 5]²）。第二个 add
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特征在 z=12 平面、法向 -z，profile 为 16×16 矩形（x/y ∈ [-8, 8]，
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大部分悬空在顶面范围之外）。up_to_surface 目标 = 顶面：
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- 中心采样点沿 -z 命中顶面（距离 2）；
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- 角落采样点（x/y = ±8）在顶面范围外，射线不命中 → 非均匀。
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修复前抛 non_uniform_extent_target；修复后裁剪出
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x/y ∈ [-5, 5]、z ∈ [10, 12] 的 10×10×2 体块，总体积 = 1000 + 200。
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"""
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base = _base_block()
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with tempfile.TemporaryDirectory() as directory:
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root = Path(directory)
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baseline = rebuild_cdsl(base, root / "baseline.step")
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top_face = _top_face_selector(baseline)
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with_cap = deepcopy(base)
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with_cap["geometry"]["sketches"].append({
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"id": "cap", "workplane": _workplane(origin=[0, 0, 12], normal=[0, 0, -1]),
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"profile": _rectangle([-8, -8], [8, 8]),
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})
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with_cap["features"].append({
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"id": "cap_add", "atomic_id": "extrude_add_blind", "depends_on": ["base_add"],
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"sketch_id": "cap",
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"params": {
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"distance_mm": 0,
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"end_condition": {"type": "up_to_surface", "reference": top_face},
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},
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})
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rebuilt = rebuild_cdsl(with_cap, root / "trimmed.step")
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self.assertAlmostEqual(rebuilt["volume_mm3"], 1000 + 200, places=5)
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@unittest.skipUnless(_HAS_BUILD123D, "build123d is not available")
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def test_up_to_surface_uniform_profile_keeps_exact_distance(self) -> None:
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"""集成回归护栏：profile 完全落在目标面内仍走精确均匀拉伸。
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与上一个测试同构，但 profile 缩到 6×6（x/y ∈ [-3, 3]），完全落在
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顶面 [-5, 5]² 范围内 → 所有采样点沿 -z 都命中且距离一致（2）→
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保持原精确拉伸路径（不触发裁剪），体积 = 1000 + 36×2 = 1072。
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防止裁剪回退把均匀路径也改坏。
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"""
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base = _base_block()
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with tempfile.TemporaryDirectory() as directory:
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root = Path(directory)
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baseline = rebuild_cdsl(base, root / "baseline.step")
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top_face = _top_face_selector(baseline)
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with_cap = deepcopy(base)
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with_cap["geometry"]["sketches"].append({
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"id": "cap", "workplane": _workplane(origin=[0, 0, 12], normal=[0, 0, -1]),
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||
"profile": _rectangle([-3, -3], [3, 3]),
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||
})
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||
with_cap["features"].append({
|
||
"id": "cap_add", "atomic_id": "extrude_add_blind", "depends_on": ["base_add"],
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||
"sketch_id": "cap",
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||
"params": {
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||
"distance_mm": 0,
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||
"end_condition": {"type": "up_to_surface", "reference": top_face},
|
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},
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||
})
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rebuilt = rebuild_cdsl(with_cap, root / "exact.step")
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self.assertAlmostEqual(rebuilt["volume_mm3"], 1000 + 36 * 2, places=5)
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if __name__ == "__main__":
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unittest.main()
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