（机械电子工程专业论文）城市规划cad系统研究与开发.pdf

摘要 本论文是在解决城市规划设计过程中遇到的实际难题的基础上，结合当前 c a d 技术的发展，在理论上加以升华而成。 在这篇论文中，主要解决了城市规划设计中绘图标准化、规划统计表格的 自动生成、专业图形库的设计，以及城市规划用特殊线型的定制等问题，使最 终开发出来的城市规划c a d 系统具有统一性、易用性和实用性的特点。 1 统一性使用本系统的设计人员，绘制出具有统一规范的城市规划图， 、 使规划设计的各个环节紧密相连，融会贯通，增强设计人员之间的可 交流性，规划图纸的可读性。 2 易用性系统界面简洁、美观。功能实现自动化程度高，用户只需要 进行必要的选择、输入，就可以绘制出构思的图形，达到理想的效果。 对用户要求的操作，遵循w i n d o w s 的可视化操作习惯，以及用户熟悉 的a u t o c a d 操作习惯。 3 实用性系统实现的功能，能够解决实际王4 # 过程中遇到的难题，把规 划师们从繁重的绘图劳动中解脱出来。7 本系统的研究方法，是采用a u t o c a d2 0 0 0 提供的o b j e c t a r x 开发包， 在v c + + 环境下开发出o j b e c t a r x 应用程序，在a u t o c a d2 0 0 0 环境下调试使 用。这种研究、开发方法，很好的解决了城市规划设计实际过程中遇到的难 题。最后开发出来的城市规划c a d 系统， 主要实现了以下几方面的功能： 1 绘图标准化本系统绘制的标准图框，按照规划设计制图标准生成， 并且实现了标准图层的管理与应用。 2 专业图形库管理本系统开发了一个基于多叉树结构的城市规划设计 专业图形库，来管理与使用城市规划设计中用到的标准、规范的图块。 3 城市规划统计表自动生成这是本系统的重点之一。本文根据城市规 划统计表的特点和研究、开发中的应用，提出了种基于对象的规划 设计表格自动生成技术，很好的解决了城市规划设计中各种统计表的 自动生成问题。 4 污水、雨水线型的定制本文利用a u t o c a d 的线型定制技术，很好的 解决了原来城市规划设计中绘制污水、雨水线费时、费力、效果不好 等问题。 这些功能的实现，对于城市规划设计的发展，具有重大的现实意义l 对于促 进c a d 技术在城市规划设计方面的研究与应用，也具有积极的意义。i 关键词 城市规划，a u t o c a d ，o b j e c t a r x ，图形库，表格 一 。 f i j a b s t r a c t t h i sa r t i c l eisb u i l to nt h eb a s eo fr e s o l v i n gt h ep r a c t c a ld i f f i c u l t p r o b l e m s i n c i t yp l a d n i n gd e s i g n t t a l s oc o m b i n e s t h ec u r r e n t d e v e l o p m e n to fc a dt e c h n o l o g y t h i sa r t i e l em a i n l yr e s o l v e st h e s ep r o b l e m so fc i t yp l a n n i n gd e s i g n ： t h es t a n d a r d iz a t i o no f c i t yp l a n n i n gd r a w i n g ，t h ea u t o g e n e r a t i o no f c it y p l a n n i n g s t a t i s t i c t a b l e s ，t h ed e s i g n o f p r o f e s s i o n a ld r a w i n g d a t a b a s e ，a n dt h e d e f i n i t i o no f s p e c i a l1 i n e t y p e f o r c i t yp l a n n i n g d e s i g n 1 o n e n e s st h ed e s i g n e r sc a nd e s i g nn o r m a t i v ep r o d u c tu s i n gt h i s c i t yp l a n n i n gc a ds y s t e m ( c p c a d ) ，w h i c hc a ns t r o n g l yc o n t r a c tt h e s e r i a ls t e p so fc i t yp l a n n i n gd e s i g n ，a d v a n c et h ea b i l i t i e st o c o m m u n i c a t e a m o n g t h e d e s i g n e r s a n dt h e r e a d a b i l i t y o ft h e d r a w i n g 2 e a s i n e s st h es y s t e ma p p e a r a n c ei sc o n e is ea n db e a u t i f u l t h e s y s t e ma u t o m a t i z a t i o ni sh i g h t h eu s e r sc a nd e s i g nap e r f e c t d r a w i n gt h r o u g hs o m es i m p i es e l e c t i o na n di n p u to n l y t h eu s e r s o p e r a t i o n sf o l l o wt h er o u t i n e so fv i s u a lo p e r a t i o n so fw i n d o w s a n dt h eu s e r s h a b i to fo p e r a t i n ga u t o c a d 3 p r a c t i c a b i l i t y t h ef u n c t i o n so ft h is s y s t e mc a nr e s o l v et h e a c t u a l p r o b e m s i nw o r k i tc a n s e p a r a t e t h ed e s i g n e r sf r o m o n e r o u sw o r k t h i ss y s t e mu s e st h eo b j e c t a r xd e v e l o p m e n tk i to fa u t o c a d2 0 0 0 i t i s d e v e l o p e db yv c + + a n du s e di na u t o c a d2 0 0 0 t h i sm e t h o dr e s o l v e s t h ea c t u a lp r o b l e m si nc i t yp l a n n i n gd e s i g n t h ec p c a da c t u a li z et h e f o l l o w l n gf u n c t i o n s ： 1 s t a n d a r d i z a t i o no fd e s i g nt h es t a n d a r dd r a w i n g f r a m ed e s i g n e d t h r o u g ht h ec p c a da b i d e sb yt h es t a n d a r do fc i t yp l a n n i n gd r a w i n g i ta l s oa c t u a l i z et h e m a n a g i n ga n da p p l i c a t i o n o fs t a n d a r d l a y e r s 2 p r o f e s s i o n a l d r a w i n g d a t a b a s et h e c a dd e v e l o p sac it y p l a n n i n gp r o f e s s i o n a d r a w i n gd a t a b a s e o nm u l t i f o r kt r e e s t r u c t u r et h r o u g hw h i c hc a ne a s i l ym a n a g ea n du s et h es t a n d a r d d r a w i n gb l o c ki nc o m m o nu s e 3 a u t o g e n e r a t i o no fc i t yp l a n n i n gs t a t i s t i ct a b l e s t h i si so n e o ft h ee m p h a s e so ft h ec p c a d b yt h ec h a r a c t e ro fc i t yp l a n n i n g i l l s t a t i s t i c t a b l e s ，t h i sa r t i c l eb r i n g s u pan e wt e c h n o l o g yo f a u t o g e n e r a t i o do fc i t yp l a n n i n gs t a r j s t i ct a b l e so dt h eb a s e o fo b j e c t t h i s t e c h n o o g yp e r f e c t l yr e s o y e st h ep r o b l e m so f a u t o g e n e r a t i o bo fc i t yp a n n i n gs t a t is t ict a b le s 4 d e f i n i t i o no fs e w a g ea n dr a i nl i n e t y p e t h i sa r t i c l ep e r f e c t l y r e s o v et h ep r o b l e mt h a tt h ed e s i g n e r sm u s t u s em u c ht i m ea n d e n e r g yb u tg e tb a de f f e c ti nd r a w i n gs e w a g ea n dr a i n1 i n ei nc i t y p l a n n i n gd e s i g nb y t h e t e c h n 0 1 0 9 y o fd e f i n i t i o no fa u t o c a d 1 i n e t y p e t h ea c t u a l i z a t i o n o ft h e s e f u n c t i o n sh a s g r e a tr e a l is t i c s l g n l t l e a n c eo nt h ed e v e l o p m e n to fc i t yp l a n n i n g i ta l s oh a sp o s i t i v e e f f e c to i lp r o m o t et h es t u d ya n da p p j c a t i o no fc a di n t h ef i e l do fc i t y p l a n n i n gd e s i g n k e yw o r d s c i t yp l a n n i n g ，a u t o c a d ，o b j e c t a r x ，d r a w i n gd a t a b a s e ，t a b l e s v 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标识和致谢的地方外，论文不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教 育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究工作所作 的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示致谢。 签名：耋垄叁导师签名：垄墨遮 日期：诩埠月，d 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文的作者完全了解电子科技大学有关的保留，使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被 查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或者部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用影印，缩印。或者扫描等复制手段保存，汇编 学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名：蔓鱼垒叁 导师签名耋圣茁 日期：砌z 年7 月，9 日 电子科技大学硕士论文城市规划c a d 系统研究与开发 引言 随着现代社会的发展，特别是随着国家的工业化进程的发展，以及社 会与自然协调发展的需求，人们对现代城市的发展提出了越来越高的 要求，从而对现代城市规划也提出了越来越高的要求。计算机在我国 的普遍应用，以及计算机辅助设计( c o m p u t e ra i d e d d e s i g n ，简称c a d ) 在城市规划中的使用，给城市规划设计提供了很大的方便，大大提高 了城市规划工作的效率。但是，目前城市规划师们大多使用a u t o c a d 系列软件作为规划设计系统软件，而a u t o c a d 软件作为通用的c a d 软件，不能满足城市规划这个特殊的行业对c a d 软件系统的需要。现 有的城市规划c a d 系统，由于各个城市的规划设计院所的工作还没有 完全规范化、标准化，各有各的特点，针对某个具体的规划设计院所 的城市规划工作，总存在某些功能上的不足，因此也不能满足城市规 划设计的实际需要。况且，这些规划c a d 系统都是基于a u t o c a d 系 统开发的，而城市规划的发展，以及a u t o c a d 软件本身的升级换代， 使的原来的城市规划c a d 系统更加不适应目前的城市规划设计的需 要。在这种情况下，迫切需要开发一种基于目前规划师们所熟悉的 a u t o c a d 环境的、解决规划设计中遇到的具体难题的城市规划c a b 系 统。 本论文所论述的城市规划c a d 系统就是这样的一个系统，它着眼 于城市规划设计中遇到的实际难题，这是核心。这些问题主要包括绘 图的标准化处理( 如标准图框、标准图层等) 、专业图形库的设计与应 电子科技大学硕士论文城市规划c a d 系统研究与开发 用、城市规划统计表格的自动生成，以及城市规划特殊线型( 如污水、 雨水线) 的定制等。这些问题的解决，可以使城市规划设计更加规范 化、标准化、快捷化，从而极大的提高城市规划效率和质量，推动城 市规划和城市建设积极、健康向前发展。 本论文研究工作的特色在于它的极强的实用性。它利用科学技术 理论来解决实际问题，对科技应用于生产，具有重要的现实意义。同 时，解决这些问题的过程，也是一个丰富和发展c a d 技术的过程，对 c a d 技术的发展和应用，具有积极的理论意义。它还提出了一种基于 对象的规划统计表格自动生成技术。利用这种技术，还可以解决其它 c a d 表格的自动生成问题。 皇王型垫查兰堡主堡奎二= 塑塑型型兰竺墨竺婴塑兰墅丝一 第一章系统总体方案设计 1 1 系统功能分析 本系统设计思想的出发点，是提高城市规划设计工作效率和设计 质量。系统设计的总体原则如下： 1 、统一性使用本系统的设计人员，绘制出具有统一规范的城市 规划图，使规划设计的各个环节紧密相连，融会贯通，增强设计人员 之间的可交流性，规划图纸的可读性。 2 、易用性要求系统界面简洁、美观，功能实现自动化程度高。 用户只需要进行必要的选择、输入，就可以绘制出想要的图形，达到 理想的效果。对用户要求的操作，遵循w i n d o w s 的可视化操作习惯， 以及用户熟悉的a u t o c a d 操作习惯。 3 、实用性系统实现的功能，能够解决实际工作过程中遇到的难 题，把规划师们从繁重的绘图劳动中解脱出来。 系统根据当前规划设计师们工作中的实际需求，开发一些专门针对城市规 划制图的功能。经分析，可将所需功能划分为绘制标准图框、标准图形库设计、 统计表格自动生成、特殊线型定制等几个功能模块。整个系统及其功能模块如 图1 1 所示。 1 1 1 绘制标准图框 绘制标准图框，可以实现规划出图的规范化、标准化，使各个设计 人员具有一个统一的起点，从而使出图具有统一性。绘制标准图框主 要实现以下功能： 1 、制标准图幅根据城市规划设计标准绘制图幅边框。在这里， 要和用户交互，获得必要的图幅信息，如图纸大小、边框线宽度、放 置方式等。 皇王型垫查兰堡主堡壅二塑空塑型! 竺至竺翌壅兰茎丝 2 、添加标题栏根据城市规划设计师设计规范，自动添加标题栏 到图幅的相应位置。 图1 1系统一功能模块示意图 3 、添加会签栏根据城市规划设计师设计规范，以及当前图幅的 大小、放置方式等，自动将标准会签栏添加到相应的位置。 4 、添加指北针和用户交互，获取插入指北针的基点，自动插入 指北针。 5 、添加标准层和用户交互，获取用户需要添加的标准层，然后 将其全部添加到当前图形库中，以备用户使用。 6 、添加标题和用户交互，将本设计图纸的标题、付标题以规定 的字体及其大小，自动添加到用户指定的位置。 1 1 2 标准图形库设计 系统建立了一个图库，用来维护常用的一些标准标志、符号等。每 个设计人员都采用图库中的图形符号，如煤气站、火电站、消防车等， 这样，就达到了统一性目的。且从图库中调取图块插入自己的图纸中， ：皇王型垫查兰堡主堡苎二塑立塑型竺垒里墨竺堕塞兰互垄 简单、快捷，极大的提高了制图效率。图库管理实现了一般数据库的 主要功能。 1 、添加向图库中添加一个常用的图形符号。这里，要求用户象 定义一个图块一样给出图形的插入点，然后选择图形实体。图块一旦 添加到图库中，用户以后就可以无限次的插入了。 2 、删除将选中的图形符号从图库中删除。 3 、上页显示上一页图形符号。由于图块需要预览，在一个对话 框中只能显示有限数量的图块，这样在图块数量一次不能完全显示的 时候，就需要进行分页显示。 4 、下页显示下一页图形符号。 5 、插入将当前选中的图形符号插入到当前a u t o c a d 图形中。 这里，要求插入时根据用户的要求，选择插入点、插入比例、旋转角 度等。 1 1 3 统计表格自动生成 在一张规划图中，最后会生成很多统计表格，这中间还设计到比 较繁琐的计算。本系统将对当前a u t o c a d 图形进行统计，自动计算数 据并按照标准生成表格，插入到用户指定的位置。该系统主要实现以 下表格的自动生成： 1 、城市总体规划用地汇总表 2 、城市建设规划用地平衡表 3 、城市建设现状用地平衡表 4 、城市建设用地平衡表 5 、规划用地统计表 6 、规划地块控制指标表 7 、市政基础设施一览表 1 1 4 新线型定制 在城市规划设计中，常常遇到各种规则的实体，如污水、雨水线 皇三型苎查兰堡主鲨壅二= ! ! 空塑型! 竺至竺婴壅墨茎茎一 等，这些实体按照目前的手工绘制方式，花费了大量的时间，效率极 其低下。本系统采用a u t o c a d 的线型定制技术，将污水、雨水线做成 c a d 线型，同a u t o c a d 自身的线型一样使用。定制出来的线型如下 图所示： 污水线：j w j w 雨水线：- 二= ：- y 二玉y 图1 2 污水、雨水线( a ) 在这里，用箭头表示污水、雨水的流动方向，用字母“w ”、“y ” 表示污水或雨水，其中箭头与主线之间的夹角在1 0 。左右。同时，考虑 到方便绘制出两个方向的线，所以还要求定制出另外一个方向的线型 如下： 污水线：w 。= 一w 二。一 雨水线：y _ 二一n _ 一一 图1 3污水、雨水线( b ) 1 2 系统数据管理 由于本系统有大量的数据需要组织管理，且本系统是在v c + + 下开 发的，而在v c + + 环境下，可以很方便的实现与m i c r o s o f t a c c e s s 数据 库的链接与通讯。所以，本系统采用m i c r o s o f ta c c e s s 数据库管理系 统所需数据，包括标准层表、图库信息表、基础设施表等。 l 、标准层表 标准层表中包含了图层的基本信息，是针对城市规划这个领域内， 设计者常常用到的一些层。将这些层集中起来，进行标准化管理，有 利于各个规划师对自己的设计做出一致的表达，实现设计的统一性、 规范化。根据规划设计的实际工作流程，将这些标准层进行了分类， 共分为1 1 张表。 ( 1 ) 、图框 ( 2 ) 、公用 电子科技大学硕士论文城市枷划c a d 系统研究与开发 ( 3 ) 、道路 ( 4 ) 、管线 ( 5 ) 、用地 ( 6 ) 、道路工程 ( 7 ) 、管线工程 ( 8 ) 、土地利用 ( 9 ) 、用地布局 ( 1 0 ) 、综合现状 o d 、详规 每张表的结构如下表所示 表1 1标准层表 字段序号字段标题字段类型字段长度备注 1 层名文本 5 0 主键 2颜色 数字整型0 2 5 5 3 线型文本5 0默认值：c o n t i n u o u s 4 线宽数字双精度型默认值：0 3 5线型文件文本】2 8 6 填充代码文本 1 6 7 各注文本 3 0 2 、命令表 该表中包含了本系统开发的所有a u t o c a d 命令，用于在加载本系 统时自动加载这些命令所代表的o b j e c t a r x 应用程序。让a c c e s s 以数 据库的形式来管理这些加载命令，主要是便于系统的维护和升级。 表1 - 2 命令表 字段编号字段名称字段类型字段长度各注 1i d自动编号 睦整型主键 2 命令名称文本 】o 电子科技大学硕士论文城市规划c a d 系统研究与开发 3命令组文本 2 0 4 菜单名称文本 2 0 5提示内容文本5 0 6文件名称文本5 0 7大图标文本1 2 8 8小图标文本128 3 、用地层表 用地层表主要用于地块面积的自动统计计算及制表。在这个表中， 将当前使用的图层名称于用地性质相联系起来。将它们做成数据库来 管理，也是为了能够适应以后的变动，便于系统的维护和升级。 表1 3 用地层表 字段序号字段名称字段类型字段长度备注 1i d自动编号 长整型主键 2用地性质文本10 3 层名文本 5 0 4 名称文本 5 0 4 、基础设施表 基础设施表主要用于图纸中基础设施的统计及制表。在这个表中 管理着设计者所使用的基础设施名称、单位面积等信息。 表1 4 基础设施表 字段序号字段名称字段类型字段长度备注 1i d自动编号长整型主键 2 名称文本5 0 3面积数字取精度型 电子科技大学硕士论文城市j i ! i ! 划c a d 系统研究与开发 5 、图库信息表 图库信息表中，管理着图库中各个图块的相关信息，如图块名称、 文件路径等，这个数据库表作为系统图库的后台支撑库。为了在选择 图块时更加快捷，将图库分为以下九类： ( 1 ) 、 电力 ( 2 ) 、电信 ( 3 ) 、给水 ( 4 ) 、公益 ( 5 ) 、管道 ( 6 ) 、环卫 ( 7 ) 、交通 ( 8 ) 、 燃气 ( 9 ) 、 其它 每个数据库表的结构如下表所示。 表1 5 图库信息表 字段序号字段名称字段类型字段长度备注 1 图块名称文本 3 0 主键 2 文件路径文本 1 2 8 3 插入点( x )数字双精度型 4 插入点( y )数字双精度型 5 插入点( z )数字双精度型 6备注 文本 5 0 1 3 系统界面设计 为了用户能够更容易的使用本系统，系统遵循用户习惯及 a u t o c a d 的操作方式，按照当前最为通用的x w i n d o w 标准设计用户 电子科技大学硕士论文城市规划c a d 系统研究与开发 界面。 1 3 1 命令执行界面 本系统中所有o b j e c t a r x 应用程序都注册为a u t o c a d 命令，以命 令方式执行程序。命令的执行方式，遵循a u t o c a d 固有的命令执行方 式。用户可以采用菜单选择、工具条快捷按钮或者直接在a u t o c a d 命 令行中直接输入执行命令三种方式执行同个命令。本系统的菜单、 工具条快捷按钮及其相应的执行命令如下图所示： 1 3 2 人机交互界面 图1 5 命令操作界面 本系统是在可视化的开发环境v c + + 下完成o b j e c t a r x 应用程序 的开发的，在系统中需要收集信息，与用户进行交互的时候，采用 x w i n d o w 界面标准，即w i n d o w s 的窗口技术，在给出的对话框中完 成与用户的信息交互。在某些必须在应用程序运行工程中由用户提供 的参数，就按照a u t o c a d 获取信息的方式，在命令行中给出提示，由 用户在命令行中输入数据，或者由用户在a u t o c a d 图形中选择输入。 图1 6 就是一个编辑标准图层库时与用户交互的一个窗口界面。 皇量型垫查堂婴主堡苎二二塑立塑型! 垒里墨堑堡塑皇苎垄一 图1 6 层编辑对话框 电子科技大学硕士论文城市规划c a d 系统研究与开发 第二章系统开发平台及开发系统 w i n d o w s 操作系统是广为熟知的p c 机操作系统，其良好的可视化 界面和稳定性，使其成为p c 机操作系统的主流，占据了操作系统市场 上绝大部分份额。目前的规划设计师所用软件，也大都在w i n d o w s 下 运行，故开发基于w i n d o w s 的应用程序是各种开发平台的首选。 a u t o c a d 是当今应用最为广泛的计算机辅助设计( c o m p u t e r a i d e d - d e s i g n ， 即c a d ) 应用软件，它功能强大、界面友好、多外设支持，已经成为工程、建 筑、规划设计师们的得力助手。最新推出的a u t o c a d 2 0 0 0 更具有多文档窗口、 网上发布等新功能，用户使用更加方便。基于以上原因，本系统以 w i n d o w s 9 8 w i n d o w s 2 0 0 0 、a u t o c a d 2 0 0 0 为开发平台，以v i s u a lc + + 为开发工 具，以a u t o d e s k 公司提供的o b j e c t a r x 开发包作为支撑库进行开发实现。 2 1 a u t o c a d 简介 作为一个世界上优秀的开发平台，a u t o c a d 已经从基于d 0 s 平台 的命令驱动程序发展为比较成熟的w i n d o w s 应用系统，功能更加强大， 使用更加方便。最新推出的a u t o c a d 2 0 0 0 ，是a u t o d e s k 公司应当今技 术的快速发展和用户的需求推出的面向2 1 世纪的c a d 软件包，它实现 了向2 w ( w i n d o w s w e b ) 的战略性转移，体现了世界c a d 技术的发展 趋势。它的推出，使得已被注入到p c 和w i n d o w s 系统中的先进技术力 量、i n t e r n e t 四海一家的信息共享机制、面向对象的智能化编程及数据 体系变成了c a d 用户期盼的便利、快捷、灵巧的设计和绘图能力。 与先前的版本相比，a u t o c a d 2 0 0 0 主要提供了如下新功能： 1 、多文档工作环境a u t o c a d 2 0 0 0 终于突破了以往版本的模式， 可以在多文档工作环境中进行文档间的复制、移动、累加等数 据操作，大大提高了设计进程，是最具有成效的改进之一。 2 、a u t o c a d 设计中心( d e s i g n c e n t e r )像大多数流行程序软件 设计环境一样，该功能集成了大量的管理操作，可以利用它在 电子科技大学硕士论文城市规划c a d 系统研究与开发 图纸中方便地应用一些设计内容，包括块、层等，是另一个最 有成效的途径之一。 3 、部分打开和部分加载利用此功能可以有选择地打开并编辑图 形和外部参照。 4 、多活动工作界面对应一个模型空间( m o d e ls p a c e ) 可以有 许多个图纸空间( p a p e rs p a c e ) ，便于三维造型的各方向视图的 生成，使三维这几更为容易。 5 、网络功能a u t o c a d 2 0 0 0 加强了网络功能。它的文件输入和输 出命令、a p p l o a d 、e x p o r t 等的功能得到大大加强，能够确 认任何有效地u r l 路径，从而实现图形文件在网络上读取和发 布。它还能够在图形中插入超链接，以便容易地打开其它相关 文件。 a u t o c a d 2 0 0 0 虽然较前一版本以大大提高了设计效率，但由于它是 作为一种通用的绘图系统而设计的，这就不可避免地具有一定的局限 性。但a u t o c a d 具有开放性，用户可以根据自己的需要，在 a u t o c a d 2 0 0 0 的基础上，进行制定或二次开发，以满足本行业的专有 需求。a u t o c a d 2 0 0 0 为开发者在以下几方面提供了方便： 1 、一套功能强大的图形开发支持库和开发工具，如a d s 、 o b j e c t a r x 、v b a 、a u t ol i s p 等： 2 、 以方便快捷的在应用程序中调用a u t o c a d 的各种命令； 3 、 可以方便的定制a u t o c a d 的图形用户界面，如添加自己的菜 单、工具条等； 4 、 具有强大的三维功能，以及强大的实体渲染功能，为开发三 维图形软件提供了有力的支持，大大加快了开发进程。 2 2a u t o c a d 2 0 0 0 开发系统 a u t o c a d 开发系统，有时称作a u t o c a d 开发工具，或者a u t o c a d a p i ( 应用程序接口) ，是将a u t o c a d 环境客户化的基本手段。在 皇王型垫查兰堡兰丝壅二二塑立塑型! 竺墨竺型塑皇墅垄 a u t o c a d 中，我们所能使用的开发工具主要有：a u t o l i s p 、v i s u a l l i s p 、v i s u a lb a s i c 和o b j e c t a r x 等，这些工具- 与a u t o c a d 2 _ 间的关系如图 2 1 所示： r 2 1 1 旦一固 +0 田旦一臣 +l d l l a r x 1 l v i s u a ll i s p a d s i x 1 l o b j e c t a r x 包含 a d s 、a k 娇d a d s p , x 图2 1a u t o c a d 及其开发系统 2 2 1a u t o l i s p 和v i s u a ll i s p a u t o l i s p 是a u t o c a d 最早的解释型a p i ，它不是面向对象的语言， 主要用来自动完成重复性任务，进行客户化开发和编制a u t o c a d 菜单 以及通过简单机制为a u t o c a d 增加命令。它在逻辑上是一个独立的进 程，通过i p c ( 进程间通信) 与a u t o c a d 交互。a u t o l i s p 学起来容易， 但很难用它来开发大型应用程序。 在a u t o c a dr 1 4 中，a u t o d e s k 公司首次提供一种新的l i s p 编程工 具一一v i s u a ll i s p ，它是一种面向对象的开发环境，是a u t o l i s p 的扩 皇王型垫查兰堡主堡兰= 二苎史型型! 竺墨竺翌窒量堑垄 展和延伸。在a u t o c a d 2 0 0 0 中，v i s u a ll i s p 的功能又得到了进一步的 加强。v i s u a ll i s p 是一种编译型的a p l ，它是a u t o l i s p 的换代产品，与 a u t o l i s p 完全兼容，并提供a u t o l i s p 所有的功能，同时它能访问 a u t o c a d 2 0 0 0 的多文档设计环境、c o m a c t i v e x 用户界面和事件响应 器等。v i s u a ll i s p 同时提供完整的、功能强大的新编程环境，该环境 提供括号匹配、跟踪调试、源代码和语法检查的工具，大大方便用户 创建和调试l i s p 程序。 2 2 2 a d s 、a r x 、a d s r x 和o b j e c t a r x a d s ( a u t o c a dd e v e l o p m e n ts y s t e m ) 是a u t o d e s k 公司最早在 a u t o c a dr 1 1 中提供的c 语言编程环境。a d s 除可使用标准c 的函数外 ，又增加了一组专用于对a u t o c a d 进行操作的函数。由于a d s 程序具 有c 的一切优点，因而它曾是开发a u t o c a dr 1 1 、r 1 2 和r 13 的应用程 序的主要工具。用c 写成的a d s 程序，可在所有支持a u t o c a d 的平台( 如d o s 、u n i x 、w i n d o w s 等) 上进行源代码级移植。只要使用普通的 c 语言编译器就可以编译生成a d s 模块，与a d s 库和标准c 库链接后生 成可执行文件( e x e 文件) ，装入a u t o c a d 后即可运行。但a d s 和 a u t o l i s p 一样，内在结构不是面向对象的，用a u t o l i s p 解释器加载和 调用，它也是通过i p c 与a u t o c a d 通讯。 a r x ( a u t o c a dr u n t i m ee x t e n s i o n ) 是在a d s 的基础上发展起来 的一种面向对象的c 语言编程环境。由a d s 到a r x 的变迁就如同c 到c + + 的转变。r a x 与老式的a d s 及a u t o l i s p 的最大差异在于a r x 应用程序是d l l ( 动态链接库) ，共享a u t o c a d 地址空间，并对 a u t o c a d 进行直接函数调用，避免了i p c 的系统开销和由此引起的性 能下降。因此，a r x 应用程序的运行效率优于老式a d s 或a u t o l i s p 程序。 a r x 最早是在a u t o c a dr 13 中提供的，但在a u t o c a dr 1 4 中， a r x 很快就被第二代的面向对象c + + 编程环境一一o b j e c t a r x 所代 替。同时，原来组成a d s 库的全部函数被包含在o b j e c t a r x 中，人为 地将a d s 函数归并为单一的库就形成了a d s r x 。a d s r x 库一纳入 皇王型垫查堂堡兰堡苎二二垫立型型! 竺墨堑婴窒量茎茎 a u t o c a d 的总体结构中，因此它与其它o b j e c t a r x 库一样，能共享 a u t o c a d 地址空间。a d s r x 是一种新型的a d s 开发环境，它需要 v i s u a lc + + 编译器并生成d l l 应用程序，而不象老式的a d s 程序那样 生成独立的e x e 文件。 到了a u t o c a d 2 0 0 0 ，传统意义上的“a d s 开发环境”的概念己不 复存在，且a d s r x 成为了o b j e c t a r x 的一个子集，因此，o b j e c t a r x 是包含了a d s 、a r x 和a d s r x 的一种综合的c c + + 开发环境。 o b j e c t a r x 的最大特点是引入了面向对象的编程机制，在与 a u t o c a d 2 0 0 0 相配套的o b j e c t a r x3 0 中，提供了大量的类库，同时 还提供了兼容原来a d s 及a d s r x 函数的新函数。 2 2 3a c t i v e x 与v i s u a lb a s i c a u t o c a d 自r 1 4 起，采用a c t i v e xa u t o m a t i o n 的形式丰富了自身 的a p i 。a c t i v e xa u t o m a t i o n 简称a u t o m a t i o n ，它为a u t o c a d 的进一 步发展开辟了崭新的途径。 微软的a e t i v e xa u t o m a t i o n 技术是一种接口标准，可将各种二进 制应用程序组件集成一体。提供这种服务的软件组件通过标准接口对 外开放它的特定功能，以便于如v i s u a lb a s i c 一类的编程工具对其访 问，并可按照用户定义的顺序调用这些功能。 a u t o c a d 2 0 0 0 中的a c t i v e xa u t o m a t i o n 所提供的编程接口，可用 于w i n d o w s 环境下的应用程序操作a u t o c a d 中的对象。利用这些 a u t o c a d 开放的a u t o m a t i o n 对象，可以实现丰富的功能，如：用户输 入提示，使用优先对象，对象选择集进行处理，向外设输出图形，在 a u t o c a d 中建立视图，指定和提取扩展数据，对a u t o c a d 增加专业 对象等。 微软的v b ( v i s u a lb a s i c ) 是w i n d o w s 环境下的极为典型的a c t i v e x a u t o m a t i o n 控件，v b 现已成为开发a u t o c a d 应用程序的独立开发环 境。v i s u a lb a s i cf o ra p p l i c a t i o n ( v a b ) 是v b 的特殊形式，它将v b 环境植入应用程序中，是二者紧密集成在一起。a u t o c a d 2 0 0 0 包含的 皇王型垫查兰堡主堡苎二二垫史塑型! 竺墨竺婴堑量茎垄一 v b a 能和o b j e c t a r x 应用程序一样共享a u t o c a d 地址空间，而独立 的v b 与a c t i v e xa u t o m a t i o n 的接口需要通过i p c 驱动a u t o c a d ，所 以作为a c t i v e xa u t o m a t i o n 的控件的v b a 比v b 具有明显的性能优势。 2 3 a u t o c a d 2 0 0 0 中的o b j e c t a r x 开发系统 上面介绍的几种开发工具，各有优缺点，可以作如下比较： 1 、速度直接与a u t o c a d 通讯的a p l 比利用i p c 进行通讯的a p i 要快，编译型a p i 要比解释型a p i 要快，因此，o b j e c t a r x 的速度最 快，a u t o l i s p 的速度最慢。 2 、稳定性运行稳定性反映出因程序可能出现的严重错误所导致 的危险。采用a u t o l i s p 开发的应用程序一旦失败或崩溃，并不危害 a u t o c a d 自身进程；而o b j e c t a r x 一旦失败，a u t o c a d 进程也会随 着崩溃，因为它们共享a u t o c a d 的地址空间。 3 、性能o b j e c t a r x 应用程序能在运行期间实时扩展a u t o c a d ， 共享a u t o c a d 地址空间，甚至为所欲为，因此性能无比强大，以至于 a u t o c a d 自身的许多功能模块都是用o b j e c t a r x 制作。相反，解释型 a p i ，如a u t o l i s p ，甚至老式的编译型a d s ，也仅被限于使用静态的 a u t o c a d 命令集和系统提供的结构化函数库。 从以上的比较可以看出，0 b j e c t a r x 作为a u t o c a d 的最新开发工 具，具有优越的性能，能实现强大的功能。而且，在v i s u a lc + + 中开 发的0 b j e c t a r x 应用程序，能实现与w i n d o w s 的无缝连接，所以本系 统采用0 b j e c t a r x 作为开发工具。 2 3 1 o b j e e t a r x 应用程序的特点 在o b i e c t a r x 环境下开发的应用程序称为0 b j e c t a r x 应用程序， 其实质就是w i n d o w sd l l 程序。o b j e c t a r x 应用程序与a u t o c a d 、 w i n d o w s 之间均采用w i n d o w s 的消息传递机制直接通信。它通过调用 a c r x e n t r y p o i n t ( ) 函数建立与a u t o c a d 消息传递的入口， 在 a c r x e n t r y p o j n t ( ) 函数中用s w i t c