摘要：對(duì)在AutoCAD2000中實(shí)現(xiàn)焊接符號(hào)快速標(biāo)注的原理和方法進(jìn)行了研究，提出了以人機(jī)交互方式實(shí)現(xiàn)焊接符號(hào)標(biāo)注的系統(tǒng)運(yùn)行模式，設(shè)計(jì)了具有良好人機(jī)學(xué)特性的系統(tǒng)界面，極大地提高了焊接符號(hào)標(biāo)注的效率。以VisualC  6.0和ObjectARX3.0為開發(fā)工具，運(yùn)用自定義實(shí)體類技術(shù)，通過對(duì)一系列ObjectARX類函數(shù)的重載，開發(fā)了基于AutoCAD2000的焊接符號(hào)快速標(biāo)注系統(tǒng)。詳細(xì)討論了從AcDbEntity類派生自定義焊接符號(hào)類所涉及的相關(guān)應(yīng)用技術(shù)。

關(guān)鍵詞：焊接符號(hào)；ObjectARX；AcDbEntity類；AcEdJig類；AcDbObject類

 

AutoCAD是目前微機(jī)系統(tǒng)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(dòng)化程度。但AutoCAD本身是一個(gè)通用的CAD支撐軟件，隨著CAD應(yīng)用的不斷深入，應(yīng)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(tǒng)更好地適應(yīng)本地使用需求。很多行業(yè)有自己的專用符號(hào)體系，各自的標(biāo)注規(guī)則，這時(shí)AutoCAD自帶的標(biāo)注系統(tǒng)很難滿足用戶的需求。好在AutoCAD提供了很強(qiáng)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(jiǎn)單的命令加以實(shí)現(xiàn)。

 

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?qū)ο蠹夹g(shù)，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(yīng)用程序利用AutoCAD核心數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、圖形系統(tǒng)、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(jìn)行CAD應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)已有一些成功的案例，如用ObjectARX開發(fā)滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)。[3]

 

本文對(duì)在AutoCAD中實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)中常用的焊接符號(hào)的標(biāo)注進(jìn)行了深入研究。本系統(tǒng)以Auto CAD2000為平臺(tái)，以VisualC  6.0和ObjectARX3.0為二次開發(fā)工具[4]，成功地實(shí)現(xiàn)了常用焊接符號(hào)的標(biāo)注。本系統(tǒng)以選擇坡口的形式來決定焊接符號(hào)，符合設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)習(xí)慣，把用戶從繁雜的焊接符號(hào)選擇和組合中解放出來。本標(biāo)注系統(tǒng)生成的焊接符號(hào)是從AcDbEntity類派生的自定義類的對(duì)象，因此它具有AutoCAD實(shí)體的各種屬性和操作方式。焊接符號(hào)生成后用戶可以很方便地修改它的層、字體，對(duì)它進(jìn)行平移、縮放、拉伸等操作，極大地滿足了后期對(duì)設(shè)計(jì)圖進(jìn)行編輯和修改的需要。

 

1　系統(tǒng)開發(fā)、運(yùn)行環(huán)境

 

本系統(tǒng)是在VisualC  6.0和ObjectARX3.0編程環(huán)境下開發(fā)的，可在AutoCAD2000下動(dòng)態(tài)加載運(yùn)行，操作系統(tǒng)為Windows98或Windows2000。

 

2　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)

 

本系統(tǒng)主要由三大部分組成，包括實(shí)現(xiàn)焊接符號(hào)的選擇及焊接參數(shù)輸入的對(duì)話框類、實(shí)現(xiàn)焊接標(biāo)注的自定義實(shí)體類、實(shí)現(xiàn)以拖動(dòng)方式創(chuàng)建焊接標(biāo)注的自定義類。

 

2.1　實(shí)現(xiàn)焊接符號(hào)的選擇及焊接參數(shù)輸入的對(duì)話框類

 

這是系統(tǒng)的用戶界面。通過此用戶界面，用戶可進(jìn)行焊接符號(hào)的選擇和焊接參數(shù)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(shù)進(jìn)行焊接符號(hào)的標(biāo)注，操作過程直觀、簡(jiǎn)便[5，6]。

 

圖1　用戶界面  2.2　實(shí)現(xiàn)焊接標(biāo)注的自定義實(shí)體類

 

實(shí)現(xiàn)焊接標(biāo)注的自定義實(shí)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(shù)。實(shí)現(xiàn)焊接標(biāo)注的自定義實(shí)體類是本系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵部分。

 

2.2.1　重載函數(shù)worldDraw()

AutoCAD調(diào)用函數(shù)worldDraw()在屏幕上顯示實(shí)體，因此從基類AcDbEntity中派生自定義類時(shí)必須重載函數(shù)worldDraw()。其函數(shù)原型為：

virtualAdesk：：BooleanworldDraw(AcGiWorldDraw mode)。

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

 

2.2.2　重載函數(shù)getGripPoints()和moveGripPointsAt()

為了實(shí)現(xiàn)自定義實(shí)體的夾點(diǎn)功能，本系統(tǒng)重載了這兩個(gè)函數(shù)。當(dāng)用戶使用定點(diǎn)設(shè)備選擇實(shí)體時(shí)，AutoCAD調(diào)用函數(shù)getGripPoints()返回實(shí)體類定義的夾點(diǎn)，并顯示該實(shí)體的夾點(diǎn)。此時(shí)AutoCAD就可以通過調(diào)用函數(shù)moveGripPointsAt()實(shí)現(xiàn)夾點(diǎn)編輯的移動(dòng)操作。這兩個(gè)函數(shù)的原型為：

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

virtualAcad：：ErrorStatusmoveGripPointsAt(constAcDbIntArrayindices，constAcGeVector3doffset)。

 

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

實(shí)體的拉伸點(diǎn)集合通常是該實(shí)體的夾點(diǎn)集合的一個(gè)子集，當(dāng)用戶執(zhí)行命令STRETCH時(shí)，AutoCAD調(diào)用函數(shù)getStretchPoints()返回被選擇實(shí)體中定義的所有拉伸點(diǎn)。對(duì)于大多數(shù)實(shí)體來說，夾點(diǎn)編輯模式和拉伸點(diǎn)編輯模式是一致的。在本系統(tǒng)中函數(shù)getStretchPoints()和moveStretchPointsAt()只是調(diào)用了重載過后的getGripPoints()和moveGripPointsAt()函數(shù)。getStretchPoints()和moveStretchPointsAt()函數(shù)的原型為：

virtualAcad：：ErrorStatusgetStretchPoints(AcGe Point3dArray)const；

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

 

2.2.4　重載函數(shù)transformBy()和getTransformedCopy()

 

類AcDbEntity提供了兩個(gè)轉(zhuǎn)換函數(shù)：一個(gè)是函數(shù)transformBy()，它對(duì)實(shí)體進(jìn)行指定的矩陣變換操作；另一個(gè)是函數(shù)getTransformedCopy()，它首先復(fù)制自身，然后再對(duì)復(fù)制實(shí)體進(jìn)行指定的矩陣變換，并返回變換后的復(fù)制實(shí)體。當(dāng)用戶使用編輯中的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、比例縮放和鏡像模式時(shí)，AutoCAD就調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)之一來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作。這兩個(gè)函數(shù)的原型為：

virtualAcad：：ErrorStatustransformBy(constAcGe Matrix3dxform)；

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

 

2.2.5　重載函數(shù)explode()

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

 

2.2.6　重載文件操作函數(shù)

當(dāng)從類AcDbEntity派生自定義類時(shí)，需要重載AcDbEntity類的父類AcDbObject的4個(gè)用于從DWG和DXF文件中讀寫數(shù)據(jù)的函數(shù)。函數(shù)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(gè)函數(shù)的主要參數(shù)都是一個(gè)文件操作類(AcDbDwgFiler或AcDbDxfFiler)的指針，使用這個(gè)參數(shù)，可以完成對(duì)DWG或DXF文件數(shù)據(jù)的讀寫操作。自定義類中重載了這4個(gè)函數(shù)后，就可以持久的保存對(duì)象，實(shí)現(xiàn)復(fù)制和撤銷操作。

 

派生AcDbEntity自定義類時(shí)需要注意2個(gè)問題：

 

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

 

2)當(dāng)自定義類中定義一個(gè)新的成員函數(shù)或重載基類的虛函數(shù)時(shí)，首先應(yīng)該調(diào)用函數(shù)assertReadEn abled()或assertWriteEnabled()或assertＮotifyEnabled來校驗(yàn)對(duì)象是否處于正確的打開狀態(tài)。

 

2.3　實(shí)現(xiàn)以拖動(dòng)方式創(chuàng)建焊接標(biāo)注的自定義類

 

為了在創(chuàng)建焊接標(biāo)注的過程中實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)的效果，本系統(tǒng)從基類AcEdJig派生了一個(gè)自定義類用來實(shí)現(xiàn)此功能。類AcEdJig用于完成拖動(dòng)效果，通常用于查詢、創(chuàng)建、編輯和添加一個(gè)新的實(shí)體到數(shù)據(jù)庫中。從基類AcEdJig派生新類必須重載成員函數(shù)：AcEdJig：：sampler()、AcEdJig：：update()和AcEd Jig：：entity()。這3個(gè)函數(shù)分別用于獲得一個(gè)幾何值，如角度、距離、輸入點(diǎn)等；分析并保存獲得的幾何值或者更新實(shí)體；返回重構(gòu)后的實(shí)體指針[7]。

 

本系統(tǒng)在自定義類中定義了一個(gè)重要的成員函數(shù)doIt()，它用來實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)循環(huán)過程。函數(shù)doIt()首先調(diào)用函數(shù)setDispPrompt()來顯示提示字符串，然后調(diào)用drag()函數(shù)來控制拖動(dòng)循環(huán)。在拖動(dòng)循環(huán)過程中，函數(shù)drag()依次調(diào)用sampler()、update()和en tity()函數(shù)，直至循環(huán)結(jié)束。

 

拖動(dòng)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(tǒng)生成的焊接標(biāo)注實(shí)例如圖3所示。

 

圖3　標(biāo)注實(shí)例  3　結(jié)束語

 

對(duì)基于AutoCAD平臺(tái)的應(yīng)用程序開發(fā)進(jìn)行了有益的嘗試，采用ObjectARX與VisualC  結(jié)合編程的方法可方便地在AutoCAD2000中實(shí)現(xiàn)焊接符號(hào)的自動(dòng)標(biāo)注。利用ObjectARX提供的類和函數(shù)可深入到AutoCAD系統(tǒng)內(nèi)核；利用VisualC  進(jìn)行Win dows風(fēng)格的編程，可以大大提高開發(fā)效率，能更迅速、更準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)二次開發(fā)目的。利用本文提出的開發(fā)原理和實(shí)現(xiàn)方法開發(fā)的焊接符號(hào)標(biāo)注系統(tǒng)在運(yùn)行效率、對(duì)象管理、用戶界面和智能化程度等方面都有了突破性的進(jìn)步，為基于AutoCAD平臺(tái)的應(yīng)用程序開發(fā)提供了一種可行方案。