摘要：對在AutoCAD2000中實現焊接符號快速標注的原理和方法進行了研究，提出了以人機交互方式實現焊接符號標注的系統運行模式，設計了具有良好人機學特性的系統界面，極大地提高了焊接符號標注的效率。以VisualC  6.0和ObjectARX3.0為開發(fā)工具，運用自定義實體類技術，通過對一系列ObjectARX類函數的重載，開發(fā)了基于AutoCAD2000的焊接符號快速標注系統。詳細討論了從AcDbEntity類派生自定義焊接符號類所涉及的相關應用技術。

關鍵詞：焊接符號；ObjectARX；AcDbEntity類；AcEdJig類；AcDbObject類

 

AutoCAD是目前微機系統中廣泛使用的CAD繪圖軟件，利用它可以大大提高繪圖的效率和自動化程度。但AutoCAD本身是一個通用的CAD支撐軟件，隨著CAD應用的不斷深入，應用范圍的不斷拓寬，越來越多的用戶需要借助二次開發(fā)來使該系統更好地適應本地使用需求。很多行業(yè)有自己的專用符號體系，各自的標注規(guī)則，這時AutoCAD自帶的標注系統很難滿足用戶的需求。好在AutoCAD提供了很強的二次開發(fā)手段，借助這些開發(fā)手段，可以把這種使用率很高的繪圖過程用簡單的命令加以實現。

 

ObjectARX(AutoCADRuntimeeXtension)工具是Autodesk公司推出的一種新的AutoCAD二次開發(fā)工具，采用并支持面向對象技術，是新一代AutoCAD二次開發(fā)的首選工具[1]。利用它的類庫，可解決許多AutoLisp、ADS、VBA難以解決或不能解決的問題[2]，提高開發(fā)效率。ARX應用程序利用AutoCAD核心數據庫結構、圖形系統、幾何造型核心及代碼，建立和AutoCAD本身固有命令有同樣操作方式的新命令。利用ObjectARX開發(fā)工具進行CAD應用系統開發(fā)已有一些成功的案例，如用ObjectARX開發(fā)滑動軸承結構CAD設計系統。[3]

 

本文對在AutoCAD中實現機械設計中常用的焊接符號的標注進行了深入研究。本系統以Auto CAD2000為平臺，以VisualC  6.0和ObjectARX3.0為二次開發(fā)工具[4]，成功地實現了常用焊接符號的標注。本系統以選擇坡口的形式來決定焊接符號，符合設計人員的設計習慣，把用戶從繁雜的焊接符號選擇和組合中解放出來。本標注系統生成的焊接符號是從AcDbEntity類派生的自定義類的對象，因此它具有AutoCAD實體的各種屬性和操作方式。焊接符號生成后用戶可以很方便地修改它的層、字體，對它進行平移、縮放、拉伸等操作，極大地滿足了后期對設計圖進行編輯和修改的需要。

 

1　系統開發(fā)、運行環(huán)境

 

本系統是在VisualC  6.0和ObjectARX3.0編程環(huán)境下開發(fā)的，可在AutoCAD2000下動態(tài)加載運行，操作系統為Windows98或Windows2000。

 

2　系統結構及實現

 

本系統主要由三大部分組成，包括實現焊接符號的選擇及焊接參數輸入的對話框類、實現焊接標注的自定義實體類、實現以拖動方式創(chuàng)建焊接標注的自定義類。

 

2.1　實現焊接符號的選擇及焊接參數輸入的對話框類

 

這是系統的用戶界面。通過此用戶界面，用戶可進行焊接符號的選擇和焊接參數的輸入，如圖1所示。用戶通過選擇焊接類型、焊縫類型、焊接的坡口形式，并輸入所選坡口參數進行焊接符號的標注，操作過程直觀、簡便[5，6]。

 

圖1　用戶界面  2.2　實現焊接標注的自定義實體類

 

實現焊接標注的自定義實體類是由AcDbEntity類派生而來的，因此在程序中必須重載AcDbEntity類及其父類AcDbObject的虛函數。實現焊接標注的自定義實體類是本系統開發(fā)的關鍵部分。

 

2.2.1　重載函數worldDraw()

AutoCAD調用函數worldDraw()在屏幕上顯示實體，因此從基類AcDbEntity中派生自定義類時必須重載函數worldDraw()。其函數原型為：

virtualAdesk：：BooleanworldDraw(AcGiWorldDraw mode)。

函數worldDraw()用于繪制圖形中與指定的模型空間或圖紙空間視口內容無關的部分。World Draw()接受一個指向類AcGiWorldDraw對象的參數。對于AcGi類庫中的幾何對象和特征對象，類AcGi WorldDraw是一個容器類。它包括兩個對象：AcGi WorldGeometry對象和AcGiSubEntityTraits對象。在函數worldDraw()中，可以通過調用函數AcGiWorld Draw：：geometry()來訪問AcGiWorldGeometry對象，通過調用函數AcGiWorldDraw：：subEntityTraits()來訪問AcGiSubEntityTraits對象。

 

2.2.2　重載函數getGripPoints()和moveGripPointsAt()

為了實現自定義實體的夾點功能，本系統重載了這兩個函數。當用戶使用定點設備選擇實體時，AutoCAD調用函數getGripPoints()返回實體類定義的夾點，并顯示該實體的夾點。此時AutoCAD就可以通過調用函數moveGripPointsAt()實現夾點編輯的移動操作。這兩個函數的原型為：

virtualAcad：：ErrorStatusgetGripPoints(AcGe Point3dArraygripPoints，AcDbIntArray&osnapModes，AcDbIntArray&geomIds)const；

virtualAcad：：ErrorStatusmoveGripPointsAt(constAcDbIntArrayindices，constAcGeVector3doffset)。

 

2.2.3　重載函數getStretchPoints()和moveStretch PointsAt()

實體的拉伸點集合通常是該實體的夾點集合的一個子集，當用戶執(zhí)行命令STRETCH時，AutoCAD調用函數getStretchPoints()返回被選擇實體中定義的所有拉伸點。對于大多數實體來說，夾點編輯模式和拉伸點編輯模式是一致的。在本系統中函數getStretchPoints()和moveStretchPointsAt()只是調用了重載過后的getGripPoints()和moveGripPointsAt()函數。getStretchPoints()和moveStretchPointsAt()函數的原型為：

virtualAcad：：ErrorStatusgetStretchPoints(AcGe Point3dArray)const；

virtualAcad：：ErrorStatusmoveStretchPointsAt(constAcDbIntArrayindices，constAcGeVector3d&offset)。

 

2.2.4　重載函數transformBy()和getTransformedCopy()

 

類AcDbEntity提供了兩個轉換函數：一個是函數transformBy()，它對實體進行指定的矩陣變換操作；另一個是函數getTransformedCopy()，它首先復制自身，然后再對復制實體進行指定的矩陣變換，并返回變換后的復制實體。當用戶使用編輯中的移動、旋轉、比例縮放和鏡像模式時，AutoCAD就調用這兩個函數之一來實現相應的操作。這兩個函數的原型為：

virtualAcad：：ErrorStatustransformBy(constAcGe Matrix3dxform)；

virtualAcad：：ErrorStatusgetTransformedCopy(constAcGeMatrix3dxform，AcDbEntity &ent)const。

 

2.2.5　重載函數explode()

本系統中為了使AutoCAD的EXPLODE和BHATCH命令能正常運行，在應用程序的自定義類中重載了函數explode()，重載后的explode()函數將自定義實體分解為簡單的本地實體。如果分解后的實體不是本地實體，BHATCH命令會再次調用函數explode()進行分解，直至它們被分解為本地實體為止。BHATCH命令能直接操作的本地實體有：AcDb2dPolyline、AcDb3dPolyline、AcDbPolyline、AcDb Text、AcDbMText、AcDbShape、AcDbTrace、AcDbSolid、AcDbFace、AcDbViewport、AcDbFcf、AcDbDimension、AcDbRegion、AcDbBlockReference、AcDbHatch等。此函數的原型為：virtualAcad：：ErrorStatusexplode(AcDbVoidPtrArrayentitySet)const。

 

2.2.6　重載文件操作函數

當從類AcDbEntity派生自定義類時，需要重載AcDbEntity類的父類AcDbObject的4個用于從DWG和DXF文件中讀寫數據的函數。函數原型為：

virtualAcad：：ErrorStatusdwgInFields(AcDbDwg Filer filer)；

virtualAcad：：ErrorStatusdwgOutFields(AcDbDwg Filer filer)const；

virtualAcad：：ErrorStatusdxfInfields(AcDbDxfFiler filer)；

virtualAcad：：ErrorStatusdxfOutFields(AcDbDxf Filer filer)const。

 

以上每個函數的主要參數都是一個文件操作類(AcDbDwgFiler或AcDbDxfFiler)的指針，使用這個參數，可以完成對DWG或DXF文件數據的讀寫操作。自定義類中重載了這4個函數后，就可以持久的保存對象，實現復制和撤銷操作。

 

派生AcDbEntity自定義類時需要注意2個問題：

 

1)定義了自定義類的應用程序在運行初始化時必須調用函數rxInit()，它由任意一個ACRXxxxDEFIＮEMEMBERS()宏自動定義，并完成下面的任務：注冊自定義類；創(chuàng)建類的描述符對象；將類描述符對象添加到類詞典中。然后調用函數acrxBuild ClassHierarchy()把該類添加到ACRX運行類層次中，最后在應用程序的卸載函數中通過調用函數deleteAcRxClass()將該類從ACRX運行類層次中刪除。

 

2)當自定義類中定義一個新的成員函數或重載基類的虛函數時，首先應該調用函數assertReadEn abled()或assertWriteEnabled()或assertＮotifyEnabled來校驗對象是否處于正確的打開狀態(tài)。

 

2.3　實現以拖動方式創(chuàng)建焊接標注的自定義類

 

為了在創(chuàng)建焊接標注的過程中實現拖動的效果，本系統從基類AcEdJig派生了一個自定義類用來實現此功能。類AcEdJig用于完成拖動效果，通常用于查詢、創(chuàng)建、編輯和添加一個新的實體到數據庫中。從基類AcEdJig派生新類必須重載成員函數：AcEdJig：：sampler()、AcEdJig：：update()和AcEd Jig：：entity()。這3個函數分別用于獲得一個幾何值，如角度、距離、輸入點等；分析并保存獲得的幾何值或者更新實體；返回重構后的實體指針[7]。

 

本系統在自定義類中定義了一個重要的成員函數doIt()，它用來實現拖動循環(huán)過程。函數doIt()首先調用函數setDispPrompt()來顯示提示字符串，然后調用drag()函數來控制拖動循環(huán)。在拖動循環(huán)過程中，函數drag()依次調用sampler()、update()和en tity()函數，直至循環(huán)結束。

 

拖動循環(huán)過程如圖2所示。圖中的代表用戶從AcEdJig基類派生的自定義類。

 

圖2　程序流程圖  　　由本系統生成的焊接標注實例如圖3所示。

 

圖3　標注實例  3　結束語

 

對基于AutoCAD平臺的應用程序開發(fā)進行了有益的嘗試，采用ObjectARX與VisualC  結合編程的方法可方便地在AutoCAD2000中實現焊接符號的自動標注。利用ObjectARX提供的類和函數可深入到AutoCAD系統內核；利用VisualC  進行Win dows風格的編程，可以大大提高開發(fā)效率，能更迅速、更準確地實現二次開發(fā)目的。利用本文提出的開發(fā)原理和實現方法開發(fā)的焊接符號標注系統在運行效率、對象管理、用戶界面和智能化程度等方面都有了突破性的進步，為基于AutoCAD平臺的應用程序開發(fā)提供了一種可行方案。