（机械制造及其自动化专业论文）cad中多行文本图形处理及软件界面设计.pdf

大连理工大学硕士学位论文 摘要 在工程图纸的绘制过程中，仅仅依靠绘制的图样通常不能清楚地表达设计者的思想 和意图，往往需要加注必要的文字，说明图形所无法表达的信息，这使得多行文本处理功 能成为工程绘图软件中不可或缺的一部分。 众多国际知名软件产品的成功，体现了一个不争的事实：一款有竞争力的软件，不 仅要有强大的功能，也需要有一个美观、友好的界面设计。因此，软件界面的设计受到 了越来越多的重视。 本课题是以开发功能完善、高度可靠、符合我国工程设计人员习惯的工程绘图软件 为目的，在w i n d o w s 平台上以v i s u a lc + + 为开发工具，运用面向对象技术、d w g d i r e c t 扩展类库、s k i n + + 界面库、b c g c o n t r o l b a r 类库，在j h c a d 工程绘图软件系统框架的 基础上设计并实现了多行文本处理功能、软件风格设计功能、表格的处理功能。 具体完成的工作包括：通过对a u t o c a d 软件中多行文本编码的深入研究和分析， 总结出多行文本的编码规则。利用该编码规则，在j h c a d 中实现多行文本的录入、编 辑功能，实现j i - i c a d 与a m o c a d 在多行文本的录入和提取方面的双向接口；利用 s b n + + 界面库的功能，实现用户自定义界面风格的功能，使程序窗口独具特色，满足不 同用户对软件界面风格的不同需求：为程序添加2 5 6 色真彩工具条，使程序界面更加美 观；深入学习和研究多文档应用程序窗口的创建过程，以及b c g c o n 仃o l b a r 类库的功能 后，在j h c a d 工程绘图软件系统平台上，实现多文档的标签页显示模式，取代传统的 多窗口模式；完成自动隐藏停泊信息窗口的功能，更加方便地为绘图人员提供大量信息； 充分利用面向对象技术，实现了j h c a d 工程绘图软件中表格的快速绘制功能，和简单 的编辑功能。 经过在j i - i c a d - f 程绘图软件系统平台上的编制、调试和测试，验证了程序的正确 性与功能的实用性。 关键词：工程绘图软件；多行文本；界面；表格 c a d 中多行文本图形处理及软件界面设计 m u l t i - l i n et e x tp r o c e s s i n ga n ds o f t w a r ei n t e r f a c ed e s i g ni nc a d a b s t r a c t g e n e r a l l y ，g r a p h i c sc a nn o te x p r e s sw h o l ei d e ao ft h ed e s i g n e ri nt h ep r o c e s so f e n g i n e e r i n gd r a w i n g t e x ti sr e q u i r e dt os h o wt h ei n f o r m a t i o n ，t h e r e f o r et h ef u n c t i o no f m u l t i l i n et e x ti saa b s o l u t e l yn e c e s s a r yp a no f d r a w i n gs o r w a r e 1 1 忙p o p u l a r i t yo fw e l l k n o w ns o l , r a r et e l l sat r u t ht ot h ew o r l d ：w h a tc o m p e t i t i v e s o r w a r en e e di sn o to n l yt h ep o w e r f u lf u n c t i o n , b u ta l s ot h eb e a u t i f u la n df r i e n d l yu s e r i n t e r f a t 7 七t h a tm a k e sp e o p l ep a ym o r ea n dm o r ea t t e n t i o nt ot h ed e s i g no f u s e ri n t e r f a c e i no r d e rt od e v e l o pe n g i n e e r i n gd r a w i n gs o f t w a r ew i t hp e r f e c tf u n c t i o n , h i g he f f i c i e n c y a n dr e l i a b i l i t y ，a n da c c o r d sw i t ht h ed e s i g nh a b i to fo u te n g i n e e r s ，t h i sp a p e ri m p l e m e n t st h e f u n c t i o no fm u l t i 1 i n et e x t t h ed e s i g no fu s e fi n t e r f a c ea n dt h et a b l ef u n c t i o ni nj h c a d s y s t e m , w h i c hi sd e v e l o p e di n v i s u a lc + + e n v i r o n m e n to nw i n d o w sp l a t f o r m , u s i n g o b j e c t - o r i e n t e dm e t h o d ，d w g d i r e c t ，s k i n + + i n t e r f a c el i b r a r ya n d b c g c o n a o i b a r l i b r a r y t a s k sa c c o m p l i s h e d 删a sf o l l o w s ： s u m m e du dt h er u l e so fm u l t i 1 i n et e x tb yr e s e a r c h i n gi n t ot h ef o r m a tr u l e su s e di n a u t o c a d i m p l e m e n tt h ef u n c t i o n so ft e x ti n p u ta n dt e x te d i t i n go nm c a de n g i n e e r i n g d r a w i n gs o f t w a r ep l a t f o r mb yu s i n gt h e8 a m ef o r m a tr u l ea sa u t o c a du s e d 皿ef u n c t i o n s m a k ea t w o w a yi n t e r f a c eb c t w e e u 珊c a da n da u t o c a di nt h ef i e l do f m u l t i - l i n et e x ti n p u t a n de d i t i n g b yu s i n gt h es k i n + + l i b r a r y i m p l e m e n tt h ed e s i g no fu s e ri n t e r f a c et oi n a k et h e i n t e r f a c eu n i q u ea n dc o n t e n td i f f e r e n tt l s g f at o o i b a rw i t hm o r et h a n2 5 6c o l o r si sa d d e dt o t h es o f t w a r et om a k et h ei n t e r f a c em o r eb e a n t i f u la n df r i e n d l y i m p l e m e n tt h ef u n c t i o no f d i s p l a y i n gm u l t i - d o c u m e n ta st h em o d eo fm d i t a bw i n d o w si n s t e a do fm u l t i w i n d o wo i l j h c a de n g i n e e r i n gd r a w i n gs o f t w a r ep l a t f o r m , o nt h eb a s i so fr e s e a r c h i n gi n t ot h ec r e a t i o n p r o e s so fm d ia n d t h ef u n c t i o fb c g c o n t r o l b a rl i b r a r y 1 f 1 把a u t o - h i d eb a ri s i m p l e m e n t e dt op r o v i d em u c hm o r ei n f o r m a t i o nc o n v e n i e n t l yt ol l q c r s 1 1 忙f u n c t i o no ft a b l e d r a w i n ga n ds i m p l ee d i t i n gi si m p l e m e n t e d , o nt h eb a s i so fi n - d e p t hs t u d yo fo b j e c t - o r i e n t e d m e t h o d 1 1 忙p r o g r a m sh a v eb e e nv e r i f i e dc o r r e c ta n df e a s i b l et h r o u g hc o d i n g , d e b u g g i n ga n d t c s t i n go i l j h c a de n g i n e e r i n gd r a w i n gs o f t w a r ep l a t f o r m k 哆w o r d j ：e n g i n e e r i n gd r a w i n gs o f t w a r e m u l t i - l i n et e x t ；u s e ri n t e r f a = t a b l e - i i 独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理 工大学或者其他单位的学位或i , r - 4 s 所使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：丝。因1 1日期：丝z ：! 兰：呈芗 大连理工大学硕士研究生学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位 论文版权使用规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送 交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理 工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也 可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。 作者签名：丝! 塑 导师签名：i 堡二垒尘 丝丝2 唑月堑日 大连理工大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 工程绘图g a d 软件发展状况 c a d 技术是先进制造技术的重要组成部分，是计算机技术在工程设计、机械制造 等领域中最有影响的一项高新应用技术。它的发展从根本上改变了机械设计自动化的研 究方向，大大提高了机械设计的质量和效率，缩短了产品更新换代的周期，在机械设计 领域引起了深刻的变革。工程绘图软件技术自其产生以来，一直在d 领域占据重要 的地位。 自产生至今的几十年来，工程绘图c a d 技术有了巨大的发展。目前在市场上占据 统治地位的多是国外的软件产品。主要有以下几种软件【l 】： a u t o c a d ：a u t o d c s k 公司的主导产品，是当今最流行的二维绘图软件，它在二维 绘图领域拥有广泛的用户群。a u t o c a d 有强大的二维功能，如绘图、编辑、剖面线和 图案绘制、尺寸标注以及二次开发等，同时有部分三维功能。 s o l i d w o r k s ：生信国际有限公司推出的基于w i n d o w s 的机械设计软件。它可以十分 方便地实现复杂的三维零件实体造型、复杂装配和生成工程图。以s o l i d w o r k s 为核心的 各种应用的集成，包括结构分析、运动分析、工程数据管理和数控加工等，为中国企业 提供了梦寐以求的解决方案 4 1 。 p r o e n g i n e e r 美国p a r a m e t r i c 公司的软件产品，覆盖了整个机械设计全过程，尤其 造型功能领先，用户最多，并可在微机上运行。主要功能：基于u 】q 和w i n d o w s 操 作系统：基于特征的参数化建模；强大的装配设计；三维模型自动生成二维图档；曲面 造型、数控加工编程；真正的全相关性，任何地方的修改都会自动反映到所有相关地方； 有限元分析嶂j 。 目前我国c a d 软件市场几乎为国外知名c a d 软件品牌所垄断。与国外同类c a d 软件相比，我国的c a d 软件在资金投入、商品化包装以及企业的集团化规模化方面存 在一定的差距，但是仍然有着广阔的市场前景和发展潜力【6 i 国内方面，比较常见的工程绘图c a d 软件大致可以分为两类： 一类是以1 1 r c 为平台开发出来的软件，如： 中望c a d ：广州中望龙腾软件股份有限公司产品。界面、操作习惯和命令方式与 a u t o c a d 保持一致，文件格式也可高度兼容，并具有较好的稳定性和速度。部分版本 提供了二次开发接口。 c a d 中多行文本图形处理及软件界面设计 浩辰i c a d ：浩辰公司拥有自主知识产权的绘图平台软件，采用o p e n d w g 文件转 换技术，使d w gi 作文件直接成为系统内部的读写格式，功能和a u t o c a d 类似，支 持a u t o c a d2 5 - 2 0 0 2 所有版本，与a u t o c a d 有很好的相容性 7 1 。 纬衡c a d ：纬衡浩建科技( 深圳) 有限公司产品。是完全拥有自主知识产权和核心技 术的国产c a d 平台软件，和a u t o c a d 完全兼容，命令，操作习惯和a u t o c a d 一致【8 】。 另一类是完全自主研发的工程绘图软件，如： c a x a ：北京c a x a 软件公司产品。操作风格和界面的设计与a u t o c a d 相似，功 能上也有较好的兼容性。广泛应用于机械、电子、航空、船舶、教育、科研等多个行业， 其中有相当部分大中型企业、大中专院校的规模应用。 开目c a d ：武汉开目信息技术有限责任公司产品。是纯二维平面设计软件，与 a u t o c a d 的使用有较大的区别，绘图方式主要来自于手工绘图习惯。文件格式与d w g 、 d x f 等兼容。 p i c a d ：北京凯思博宏计算机应用工程有限公司开发的具有自主知识产权的二维 c a d 设计系统。遵循中国国家工程制图标准及计算机制图标准，符合工程人员设计习 惯，功能丰富，学习简便。可运行于所有w i n d o w s 系统环境。 捷惠c a d ：大连理工大学捷惠软件工作室产品。完全采用面向对象技术开发的符 合中国制图标准和工程设计技术人员设计习惯的计算机辅助设计绘图系统。易于学习、 易于掌握。与a u t o c a d 文件格式完全兼容，能够高效和高质量地进行工程设计及绘图。 从c a d 的发展来看，未来的趋势将是与计算机模拟和工业设计技术的结合。随着 计算机网络化的迅速发展，可用计算资源的逐渐丰富，计算机模拟在设计中的地位日见 重要。c a d 技术的普及应用越来越广泛，越来越深入，c a d 技术正在向着开放、集成、 智能和标准化的方向发展【9 】。 1 2 开发自主版权工程绘图软件的意义 近些年，我国软件业虽然发展速度与全球软件业平均年增长速度基本持平，但与欧 美的一些国家相比所占比重还偏低。业内权威人士认为，这一现象与我国缺少具有自主 版权的核心软件基础的软件支撑系统( 平台) 有着密切关系，这在制造业、装饰业、 建筑业、尤其是勘察设计行业更为突出。长期以来，国内c a d 软件市场一直被a u t o c a d 所垄断。a u t o c a d 软件，作为工程绘图软件行业的霸主，与其说他是一个c a d 软件， 不如说它是一个c a d 软件开发平台。近年来，国内外的软件开发商在a u t o c a d 上开发 出众多的应用软件，说明它的确是一个优秀的开发平台。但用户在使用正版a u t o c a d 大连理工大学硕士学位论文 时，除需支付昂贵的购买费用，还须无休止地支付升级费，中国的c a d 设计师们早己 不堪其苦。因此，我们需要开发具有独立版权的工程绘图c a d 软件【l o l 。 首先，这是市场的需要，是国家和企业发展的需要。在a u t o c a d 等国外软件一统 天下的时候，价格十分昂贵。正是在这种情况下，我国开始大力支持国内自主版权c a d 软件的开发。并产生了几款比较优秀的国产软件，为我国的企业节省了大量的投资和开 发费用。 第二，开发自主版权的工程绘图软件是企业提高软件应用效果的需要。由于通用的 c a d 软件平台必须同时满足很多行业绘图的需要，而各个行业的图纸基本原理完全不 同，所以需要用户做大量的二次开发，这种方式对于大部分企业来说既很困难，又没有 必要。事实证明，二次开发很难真正将各个行业绘图的原理和规则真正体现出来。最终 是什么图都能画，但画什么图都很慢。而独立开发的软件就不同了，这些c a d 软件一 般都有明确的应用范围，例如机械、化工等，这样就可以将应用行业的工程原理作为系 统的核心思想，在规划数据结构和软件界面时注重体现出本行业的特色。 第三，是企业从整体上提高效益的需要。实际上，c a d 软件仅仅是解放设计人员 的生产力，要想真正从整体上提高企业的效益，还必须应用c a p p 、c a m 、m i s 等软件， 并且将这些软件的信息集成起来，最终实现c i m s 集成。应用c a d 技术可以说只是万 里长征第一步。所以在选择和应用c a d 软件时，必须考虑c n 订s 集成的需要。 国家提出的深化应用c a d 技术的号召，其核心就是不仅要甩掉图板，而且要从根 本上提高设计效率，实现企业的全面信息集成。以此为指导，自主版权的工程绘图软件 逐渐形成了集成化软件系统，为企业提供全面的企业级解决方案。因此，开发自主版权 的工程绘图c a d 软件，是一条正确而且意义深远的开发之路。只有自主创新技术的国 产软件的堀起，才能带来真正意义上的中国软件行业的腾飞。 1 3c a d 软件的文本图形功能 1 3 1 文本图形功能的作用 对于任何一款工程绘图软件来说，文本图形处理功能都是必不可少的，这是由文本 图形自身的重要性所决定的。 在工程绘图过程中，有时仅仅依靠图样无法清楚地表达设计者的思想和意图，图样 中需要加注必要的文字来说明图形无法表达的信息，如：标题栏和明细栏中包含的丰富 的零件信息和绘图者的相关信息；图纸中也会包含技术要求、装配要求、图纸比例等等。 这些都需要大量的文本资源来实现。文本的输入和编辑工作将伴随整个图纸绘制过程。 工程绘图软件中使用的文本通常有两种类型：单行文本和多行文本。 c a d 中多行文本图形处理及软件界面设计 单行文本将每行文本作为一个单独的实体，而不管在该行上是一个字母还是几个单 词。如果是不需要多种字体或多行文字来表达的简短项，可以创建单行文字。 多行文字是由任意数目的文字行或段落组成的，布满指定的宽度。还可以沿垂直方 向无限延伸。无论行数是多少，单个编辑任务中创建的每个段落集将构成单个对象。用 户可以进行移动、旋转、删除、复制、镜像和缩放等操作。多行文字的编辑选项比单行 文字多。例如：可以将对下划线、字体、颜色和高度的修改应用到段落中的单个字符、 单词或短语。对于较长、较为复杂的内容，可以创建多行或段落文字。添加一些比较长 的注释通常也是用多行文本来实现的。 1 3 2 国内外现状 目前国内外工程绘图软件中的文本图形处理方面，功能各异，操作不尽相同。二维 工程绘图软件的文本图形功能相对较强。典型的软件是a u t o c a d 系列，随着版本的升 级，a u t o c a d 中文本处理功能也越来越强大。尽管不能达到w o r d 那样的专业文本处理 软件的水平，但是已经基本可以满足工程制图的需要。在a u t o c a d 中，可以用在位文 字编辑器( 或其他文字编辑器) 或使用命令行上的提示创建一个或多个多行文字段落。还 可以从a s c i i 码或者r t f 格式保存的文件中插入文字。输入文字之前，应指定文字边 框的对角点。文字边框用于定义多行文字对象中段落的宽度。多行文字对象的长度取决 于文字量，而不是边框的长度。可以用夹点移动或旋转多行文字对象。 在位文字编辑器显示一个顶部带标尺的边框和“文字格式”工具栏。该编辑器是透 明的，因此用户在创建文字时可看到文字是否与其他对象重叠。也可以将已完成的多行 文字对象的背景设置为不透明，并设置其颜色。可以设置制表符和缩进文字来控制多行 文字对象中的段落外观。 众多国内外的软件如中望c a d 等在多行文本处理方面采用与a u t o c a d 相似的方 式。这样做的原因无疑是受到a u t o c a d 行业霸主身份的影响，为了与a u t o c a d 在风格 上保持一致，使自己的软件更容易被用户接受。但是文本处理功能上与a u t o c a d 有一 定差距。 在另一款绘图软件c a x a 中，它的多行文本处理功能则与a u t o c a d 有很大差别。 文本编辑窗口设计得很复杂，操作比较繁琐，而且功能很简陋。在它的多行文本编辑窗 口中只能存在一种文本样式，每一种样式的改变都将应用到窗口中的所有文本，因此无 法实现对特定文本的样式设置，这为绘图工作带来了极大的不便。也使得c a ) 队在多 行文本编辑处理方面无法与a u t o c a d 的d w g 文件兼容。同时在它的文本编辑窗口中 不能随时显示文本样式的改变，因而使用者对文本样式的控制比较困难。 - 4 一 大连理工大学硕士学位论文 在三维实体造型软件中，多行文本图形功能通常比二维工程绘图软件的弱。例如， 一 在s o l i d w o r k s 软件中，文本的录入方式与a u t o c a d 中的方式基本相同，也是采用编辑 窗口加上“文字格式”工具栏的组合。但是在文本的样式和排版处理功能上却更加简单。 1 4 软件界面设计 、 1 4 卜软件界面设计的意义 人类是贪恋美的，美丽的事物常常会让人无法抗拒。这就是为什么产品出色的外观 设计对于电脑、汽车、日用品、家具、食品、服装等等几乎所有商品的销售与推广，都 有着举足轻重的作用的原因】。 对于软件公司来说，软件产品就是他们的商品，而软件界面就是他们产品的外观， 界面的美观与否，直接关系到了软件产品的营销成败。现今世界上成功的软件公司都非 常重视软件界面的美化设计工作，因为他们深刻地知道，在激烈的市场竞争中，仅仅有 强大的功能是远远不够的，不足以战胜强劲的对手。我们可以想象一下，在挑选手机的 时候，如果有两款手机，性能相同，而第一款比第二款要美观很多，那么用户当然会选 择美观的那一款了。软件产品当然也同样的道理，用户在选择的时候也会拿同类的软件 做这样的比较的。 用户把软件买回去后，他们和企业的联系，或者说企业形象在客户眼中的表现，很 大一部分是通过软件的界面来传达的，那么美观、友好的用户界面对于宣传企业文化， 对于给客户灌输企业理念，对于企业的宣传运做都将是非常有益的。尤其如果公司做的 是项目承包形式的业务，那么无论是在竞标的时候，还是在项目交付使用以后，美观的 界面都会给客户以信心和良好的印象。 因此，要成为一款有竞争力的软件，不止要有强大的功能，更需要有一个友好的用 户界面。 1 4 2 软件界面设计技术及发展趋势 纵观当今的i t 行业，软件界面设计的发展趋势大体上有如下几种技术2 1 ： 1 i 命令语言用户界面的发展，包括：形式语言、自然语言、类自然语言。 2 图形用户界面的广泛应用。 3 直接操纵用户界面技术的成熟及其巨大的优越性。 4 多媒体用户界面及多通道用户界面的发展，大大丰富了计算机信息的表现形式。 5 虚拟现实技术的应用。 c a d 中多行文本图形处理及软件界面设计 1 4 3 软件界面设计存在的问题 现今国内外众多工程绘图软件的界面设计都是基于w i n d o w s 风格，这主要是由于 w i n d o w s 操作系统在全世界的普及，同时软件开发商更看中了m i c r o s o r 在同行业中不 可撼动的霸主地位以及广阔的发展前途。 在保持w i n d o w s 风格的前提下，一般的软件开发商往往会使自己的产品在界面风 格上尽量与同行业中的旗帜性软件产品保持一致。比如，国内众多的工程绘图软件开发 商，他们开发的软件产品，在软件界面、菜单排列、命令行和操作习惯甚至各种绘图命 令的快捷方式都与a u t o c a d 保持一致。诚然，对于熟悉a u t o c a d 的设计师来说，无需 重新学习、无需变更原有操作习惯，这样确实利于软件尽快上手。然而，他们却没有认 识到，即便是a u t o c a d 软件。在界面设计方面也存在不足之处，例如：在多文档的显 示方式上，a u t o c a d 多文档之间的相互切换就很不方便。 自主版权的工程绘图软件在很多方面需要向国外高水平软件学习。同时更应该注重 自身软件的特点，立足国人的需要，才能开发出符合中国制图标准和工程设计人员制图 习惯的优秀软件 1 5 本课题主要研究内容 本次课题的研究是在w i n d o w s 平台上，以i i - i c a d 工程设计及绘图系统为基础， v i s u a lc 件作为开发工具，充分利用d w o d i r c c t 核心类库以及b c g c o n t r o l b a r 扩展类库 的强大功能，完成j i - i c a d 若干功能的实现。 主要内容有以下几个功能模块： ( 1 ) 多行文本的处理。 向图纸中加入文本信息时，实现多行文本的处理，包括多行文本的录入和重新编辑。 在文本输入窗口中，支持所有常用的文本处理命令。动态调整文本区域的大小。用户自 定义文本显示方式。 ( 2 ) 软件的界面设计。 在w i n d o w s 窗口框架的基础上创造出更亲和的用户界面，采用自定义的界面皮肤， 使程序窗口独具特色。 采用标签页的模式支持多文档的读取，取代了传统的多窗口模式，各个文档之间的 切换更加方便快捷，层次清晰明朗，使多文档操作更为人性化。 一6 一 大连理工大学硕士学位论文 为程序框架添加可以自动隐藏停泊的信息窗口，为工程设计人员提供更多的图纸信 息。信息窗口的自动隐藏性能可以保证在不需要提供信息的情况下，窗口不会出现在用 户界面内，使整个设计环境更加规范整洁，便于绘图工作的进展。 ( 3 ) 对表格的处理。 允许工程设计人员根据需要在绘图空问的任何位置加入表格信息。此模块中完成的 功能包括表格的绘制、移动等简单的编辑操作。 c a d 中多行文本图形处理及软件界面设计 2 系统框架基础和开发环境 2 1 系统框架基础 本次课题的研究是以捷惠c a d 工程设计及绘图系统为基础，是在捷惠c a d 原有的 框架基础之上充分利用面向对象技术和d w g d i r e o t 核心提供的强大功能，完成捷惠c a d 相应功能的设计和实现。 2 1 1 捷惠c a d 工程设计及绘图系统 捷惠c a d 工程设计及绘图系统m c a d ，是在总结国内外c a d 软件基础上， 完全采用面向对象技术，在w i n d o w s 9 5 ，9 8 ，2 0 0 0 n t 环境下，利用最新的v c + + 3 2 位开 发平台，开发的符合中国制图标准和工程技术人员设计习惯的计算机辅助设计绘图系 统。该系统为机械、电气及其它工程设计行业设计人员提供了一个易于学习、易于操作， 能够高效率和高质量地进行工程设计及绘图的计算机辅助工具。 j h c a d 采用真正的w i n d o w s 多窗口多文档的全中文环境，用户可以同时打开任意 张图纸，性能丝毫不受影响：提供了齐全的、独具特色的图形绘制工具和图形编辑工具， 在制图过程中，充分考虑了图形的相关性、对称性、和连续性，出图效率高；实用的尺 寸驱动功能和完全符合国标的工程尺寸标注，使标注的添加、修改和编辑方便易用；通 过图库建立及图库管理功能可以方便地建立和操作固定符号库、变尺寸图库，实现参数 化设计功能；用户还可以对国标标准件库进行修改和扩充，建立符合自身需要的标准件 库；提供了绘图辅助工具和方便的定位输入方法，如动态导航、三视图导航、特征点捕 捉、栅格设定，各种方便快捷的位置点的输入方法；能够完全打开和生成a u t o c a d 格 式的d w g 、d x f 文件，保证系统与外界的兼容。 2 1 2d 讹d ir e o t 类库 o p e n d e s i g n a l l i a n c e 是世界著名的由软件开发人员和软件用户所组成的联盟。致力 于促进c a d 文件数据转换的开放性和工业标准化格式的生成。 与其他一些专门进行标准设置的团体不同，o p e n d e s i g n a l l i a n c e 集中精力于开发高 质量的软件模块库，使得更多的人可以对自己的程序进行改进，实现对标准c a d 格式 文件的读、写。 d w g d i r e c t ，它是对o p e n d w o 的一个升级。o p e n d w g 是一个工业标准化的格式， 数以百计的商业软件开发商都支持这种格式，而且o p e n d w o 格式正被数以百万的工程 一8 一 大连理工大学硕士学位论文 师、设计师和建筑师所使用。o p c n d w g 是以a u t o c a d 中所使用的d w g 格式( 由 a u t o d e s k 公司开发、出售) 为基础的。o p c n d w g 为我们提供了与d w g 文件格式近乎完 美的兼容性，其优点众多，即便对于至关重要的应用程序的开发来说也是一个非常安全 的选择1 1 3 】。首先，最为重要的一点，它的所有文档都是公开的，没有进行任何加密，使 用者不会在这方面出现困惑。第二，o p c n d w g 会始终提供强大的技术支持。他们拥有 由众多专家组成的技术团队，专门负责解决那些可能突然出现的各种问题。第三， o p e n d w g 类库具有强大的功能，它是采用面向对象的c + + 语言编写而成，可以满足即 便是最苛刻的商业软件开发商。第四，o p c n d w g 的类库是不断升级的，实现了对d w g 文件格式从2 5 到2 0 0 4 所有版本的兼容。( o p c a d w g 类库还支持d x f 和d w f 格式， 与d w g 采用的是相同的a p i ，并且具有同样的高质量以及对细节方面的关注程度。) d w g d i z c c t 作为o p c n d w g 的升级版本，也是一个c + + 类库，它可以用来读、写 a u t o c a d 文件，而且极大地提高了a u t o c a d 图纸信息的提取速度，为我们对a u t o c a d 图纸的操作提供了方便。d w g d i r c c t 类库对不同版本的d w g 文件均具有兼容性。 d w g 文件格式是a u t o d c s k 公司的私有格式，一直都未公开。a u t o d e s k 推荐的信息 交换格式是d x f ，但d x f 格式存在一些问题i 】： ( 1 ) 文件尺寸大，一般d x f 文件是d w g 文件的2 5 倍或更大； ( 2 ) d w g 到d x f 需要额外的操作步骤，而且d x f 文件的装载保存效率远低于 d w g 文件； ( 3 ) a u t o c a d 没有提供自动保持d w g 和d x f 文件一致性功能，因此需要解决d x f 和d w g 的一致性问题。 所以。直接读写d w g 文件将是更有效的途径。d w g d i r e c t 就是在研究d w g 文件 格式的基础上开发出来的一套面向对象类库，该类库直接读取d w g 文件获取数据，具 有高的效率和高的安全性。 当不同版本和类型的文件加载到d w g d i r c c t 中时，这些文件的数据被标准化为统一 的格式，这样就允许用户以一个统一的标准通过不同的版本和类型的文件访问数据。 d w g d i r c c t 类库是在2 0 0 2 年由该协会引入的一套基于面向对象的全新类库，实现 支持a u t o c a d 所有版本的d w g 文件。该d w g d i r c c l 主要由以下几个类库组成： ( 1 ) o d r x 类该类用于运行时类的注册和识别； ( 2 ) o d d b 类该类表示数据库中的所有实体数据； ( 3 ) o d g i 类该类实现数据对象的渲染； ( 4 ) o d g e 类通用几何类( 如点，向量等) ； ( 5 ) o d b r 类该类用于b - - r e i ) ( 边界表示法) ； ， c a d 中多行文本图形处理及软件界面设计 ( 6 ) g s 类图形系统类，为客户提供矢量化界面； 在d w g d i r e c t 中，d w g 文件在内存中由一个o d d b d a t a b a s e 类的实例表示。每个 0 l d b d a t a b a s e 类的实例就代表一个简单的数据库，它由9 个符号表和1 个对象字典组 成，分别是v i e wt a b l e 、t e x t s t y l et a b l e 、l a y e rt a b e l i n et y p e 、d i m e s t y l et a b l e 、 v i e w p o r tt a b l e 、u c st a b l e 、r e g a p pt a b l e 、b l o c kt a b l e 和o b j e c td i c t i o n a r y 。而每个 符号表和对象字典中都包含多条记录，例如：b l o c k n 咖e 中包含多条b l o c k t a b l e r e c o r d 记录。直线、圆弧、图块等实体的数据又都包含在b l o c kt a b l er e c o r d 中。根据数据库 结构，采用相应的类函数即可方便的访问到d w g 中的实体数据等信息l 坫j 。如图2 1 所 示。 图2 1d w g 文件在内存中的表现形式 f 嘻2 1d i s p l 掣o f d w gf i l e si nm e m o r y d w g d i r e c t 支持的平台包括：w i n d o w s 平台，u n i x 平台，m a c i n t o s h 平台。在w i n d o w s 平台下提供单线程静态链接库( d t y - w c 6 m l 1 i b ) ，多线程静态链接库( d d - - v c 6 m t 1 i b ) ， 大连理工大学硕士学位论文 静态多线程d l l 库( d d v c 词v d 1 i b ) 以及动态链接库d w 6 1 i b 和d d v c 6 d u j 。在w i n d o w s 环境下使用d w g d i r e c t 的设定： ( 1 ) 选择正确的d w g d i r c c t 类库头文件，在w i n d o w s 平台下所需要的头文件在d d n o n l i b s z i p 中提供。在v c 6 0 环境下，需要将头文件的目录也就是i n c l u d e 目录以及其下的子目录添加到v c 工程的支持目录下。 ( 2 ) 选择正确的静态动态链接库。 2 2 开发环境和工具 2 2 1v c 开发环境 使用v i s u a lc + + 6 0 作为开发环境。v i s u a lc + + 不仅仅是一个编译器。它是一个全 面的应用程序开发环境，使用它可以充分利用面向对象特性的c h 来开发专业级的 w i n d o w s 应用程序。v i s u a lc + + 作为一种程序设计语言，它同时也是一个集成开发工具， 提供了软件代码自动生成功能和一个支持可视化编程的集成开发环境，称为v i s u a l s t u d i o ( 又名d e v e l o p e rs t u d i o ) 。v i s u a ls t u d i o 是一个通用的应用程序集成开发环境，它 不仅支持v i s u a lc + + ，还支持v i s u a lb a s i c 、v i s u a lj - h - 、v i s u a li n t c r d c v 等m i c r o s o f t 系 列开发工具。v i s u a ls t u d i o 包含了一个文本编辑器、资源编辑器、工程编译工具、一个 增量连接器、源代码浏览器、集成调试工具以及一套联机文档。使用v i s u a ls t u d i o 可以 完成创建、调试、修改应用程序等各种操作【坫_ l ”。对于初学者来说v i s u a lc + + 有一定的 难度，这是因为它入门的门槛比其他的开发工具高一些，但是v i s u a lc i h 却是和w i n d o w s 联系得最为密切的开发工具。v i s u a lc + + 与其他开发语言比较的优势： ( 1 ) 与w i n d o w s 紧密结合。v i s u a ls t u d i o 和w i n d o w s 都出身于m i c r o s o f t 公司，而 v i s u a lc + + 作为v i s u a ls t u d i o 编程工具系统中最为强大的工具，本身就具有得 天独厚的资本。 ( 2 ) 强大的类库支持和类改造能力。i v i f c 提供了大量的基类，程序员可以根据不 同的应用要求生成新的类以满足需要。 ( 3 ) 拥有高效率的运行速度。这是因为v i s u a lc + + 非常接近w i n d o w s 的底层，所以 编译器所编译出来的程序质量相当高，从而保证了软件产品有高效的运行速 度。 v i s u a lc + + 采用的框架是m f c ，m f c 不仅仅是人们通常理解的一个类库。如果选 择了m f c 也就选择了一种程序结构，一种编程风格。它能使开发w i n d o w s 应用程序变 得更加容易。m f c 在整个w i n d o w s 家族中都是兼容的，也就是说，无论w i n d o w 3 x 、 w i n d o w 9 5 还是w i n d o w sn t ，所使用的m f c 都是兼容的。每当新的w i n d o w s 版本出 c a d 中多行文本图形处理及软件界面设计 现时，l v i f c 也会得到修改以便使旧的编译器和代码能在新的系统中工作。m f c 也会得 到扩展，添加新的特性、变得更加容易建立应用程序m f c 的最大优点是它为使用者 做了所有最难做的事。h 伍c 中包含了成千上万行正确、优化和功能强大的w i n d o w s 代 码。使用者所调用的很多成员函数完成了那些对于编程人员来说很难完成的工作。从这 点上来讲，i v l f c 极大地加快了程序开发的速度。 由于m f c 编程方法充分利用了面向对象技术的特点，它使得人们编程时极少需要 关心对象方法的实现细节，同时类库中的各种对象的强大功能足以完成程序中的绝大部 分所需功能，这使得应用程序中程序员需要编写的代码量大为减少，有利于保证程序的 可调试性。同时，m f c 类库在提供的对象的各种属性和方法都是经过谨慎的编写和严 格的测试，可靠性很高。这就保证了使用m f c 类库不会影响程序的可靠性和正确性【1 8 1 。 2 2 2b c 0 0 n t r oib a r 扩展类库 软件界面设计部分主要用到的是b c g c o n i r o i b a r 扩展类库。b c c j c o n t r o l b a r 是一个 基于m f c 的扩展库，使用者可以通过完全的用户化操作构成一些类似于m i c r o s o f t o f 五c c2 0 0 0 x p 2 0 0 3 和m i c r o s o f tv i s u a ls t u d i o n e t 的应用程序( 用户工具栏、菜单、对 话框等) 。b c g c o n u o l b a r 库包含了大约1 5 0 多个经过精心设计、测试和具有完备文档的 m f c 扩展类。这些都可以很容易的用于应用程序，节省大量的开发和调试时间。 b c g c o n t r o i b a r 专业版的扩展库，包含了大量高级界面，比如，可分离的表窗口，自动 隐藏窗体，托拽的时候能够显示贴靠控件和工具栏的内容，新增贴靠算法( 类似于在 m i c r o s o f tv i s u a ls t u d i o n e t 环境和m i c r o s o f tv i s i o 中引入的算法1 ，具有可分离的快捷 栏，制表工具栏，语法检验和i n t c l l i s c n s e - s t y l e 支持的文