（市政工程专业论文）AutoCAD的定制与开发在给排水中的应用.pdf

a u t o c a d 的定制与开发在给排水中的应用 摘要 在工程设计领域，c a d 技术的应用大大提高了设计及绘图效率。a u t o c a d 作为应用广泛的计算机辅助设计软件，具有优异的二维图形和一定的三维图像 绘制功能。在给水排水专业进行c a d 二次开发，提高自动化程度，提高计算的 精度与速度，避免数据的重复输入，提高设计效率，对于给水排水设计丽言具 有极为重要的现实意义和应用价值。论文通过对a u t o c a d 进行定制与二次开发， 使其更能满足给排水的设计要求。 通过对a u t o c a d 进行定制，新增了几十种线型，以满足给排水用户实际需 求。开发了基于a u t o c a d 绘图系统功能命令的简化和扩展，使得不需输入或只 需输入很少的参数就能自动完成多步的绘图和修改。这些命令被定制成下拉菜 单或自定义工具栏，便于直观操作。建立c a d 图形与外部数据库的对应信息的 直接联系，使用户点击图形实体就可直接查询、修改该图形的附带信息，方便 查询与管理。为了直观了解设计管网的信息，系统建立了相应的管段信息库。 作为管网的基本元素，管段的信息包括管段号、管长、管径、管材、流量等， 数据的来源一部分来自用户的原始输入、一部分来自程序的计算结果。程序的 实现即只需单击相应的管段，即可通过管段信息窗体查看所需的数据。开发了 适于给排水设计用户的c a d 友好界面。给排水设计人员使用本系统时，能通过 友好的人机界面工作，极大地方便了用户。 关键词：给水排水；a u t o c a d ；v b a ；a c c e s s 数据库 a p p l i c a t i o no fc u s t o ma n dd e v e l o p m e n to fa u t o c a d i nw a t e ra n dw a s t ew a t e rs y s t e m a b s t r a c t i nt h ef i e l do fe n g i n e e r i n gd e s i g n ，c a dt e c h n o l o g yg r e a t l ye n h a n c e dt h ee f f i c i e n c yo f d e s i g na n dg r a p h i c s a p p l i c a t i o no fa u t o c a da saw i d er a n g eo fc o m p u t e r a i d e dd e s i g n s o f t w a r e ，h a se x c e l l e n tg r a p h i c sa n dat w o d i m e n s i o n a lt h r e e d i m e n s i o n a li m a g er e n d e r i n g c a p a b i l i t i e s w a t e rs u p p l ya n dd r m n a g ei nt h es e c o n d a r yd e v e l o p m e n to fc a d p r o f e s s i o n a l st oi m p r o v et h ed e g r e eo fa u t o m a t i o nt oi m p r o v et h ec a l c u l a t i o np r e c i s i o na n d s p e e d ，t oa v o i dd u p l i c a t i o no fd a t ai n p u t ，i m p r o v et h ed e s i g ne f f i c i e n c y ，w a t e rs u p p l ya n d d r a i n a g ed e s i g nf o ra ne x t r e m e l yi m p o r t a n tp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c ea n da p p l i c a t i o nv a l u e p a p e r so fa u t o c a dc u s t o m i z a t i o na n ds e c o n d a r yd e v e l o p m e n tt ob e t t e rm e e tt h ed e s i g n r e q u i r e m e n t sf o rd r a i n a g e c u s t o m i z a t i o no fa u t o c a d ，a d d e dd o z e n so fl i n et om e e tt h ea c t u a ln e e d so fu s e r so f w a t e rs u p p l ya n dd r a i n a g e 。t h ed e v e l o p m e n to fa u t o c a d b a s e dd r a w i n gs y s t e mt o s i m p l i f ya n de x t e n dt h eo r d e r , m a k i n gn oi n p u to rs i m p l ye n t e raf e wp a r a m e t e r sw i l lb e a b l et oa u t o c o m p l e t et h em a p p i n ga n dm u l t i s t e pm o d i f i c a t i o n t h e s ec o m m a n d sh a v e b e e nc u s t o m i z e di n t oad r o p - d o w nm e n uo rc u s t o mt o o l b a rf o ri n t u i t i v eo p e r a t i o n c a d g r a p h i c sw i t ht h ee s t a b l i s h m e n to ft h ec o r r e s p o n d i n ge x t e r n a ld a t a b a s eo fd i r e c tc o n t a c t i n f o r m a t i o ns ot h a tu s e r sc a nc l i c kt h eg r a p h i ce n t i t i e sd i r e c ta c c e s st o ，m o d i f yt h eg r a p h i c s a t t a c h e dt oi n f o r m a t i o n ，e a s ya c c e s sa n dm a n a g e m e n t i no r d e rt o d e s i g na l li n t u i t i v e u n d e r s t a n d i n go ft h ei n f o r m a t i o nn e t w o r k ，t h es y s t e ms e tu pad a t a b a s eo fp i p es e c t i o n s a s a ne s s e n t i a le l e m e n to fn e t w o r km a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns e c t i o no f p i p es e c t i o n si n c l u d i n g t h en u m b e r , l e n g t h ，d i a m e t e r , p i p ef l o w ，p a r to ft h es o u r c eo ft h ed a t af r o mt h eu s e r s o r i g i n a li n p u t ，p a r to ft h ec a l c u l a t i o nr e s u l t sf r o mt h ep r o c e d u r e 。p r o c e d u r e sf o rt h e r e a l i z a t i o no ft h a ti ss i m p l yc l i c kt h ec o r r e s p o n d i n gp i p es e c t i o n s ，p i p es e c t i o n sc a nb e e n a c t e di nt h ef o r mo fi n f o r m a t i o nt ov i e wt h er e q u i r e dd a t a a st h ep r o g r a m m i n go f f r i e n d l yc a d i n t e r f a c et h a ti ss u i t a b l ef o rt h eu s e r so f , d e s i g n e r so fw a t e rs u p p l y a n dw a s t ew a t e rp r o f e s s i o na r ea b l et ow o r kt h o u g h tt h i si n t e r f a c e ，w h i c hg r e a t l y m a k e st h eu s e r sc o n v e n i e n tw h i l eu s i n gt h i ss o f t w a r e k e y w o r d s ：w a t e ra n dw a s t ew a t e rs y s t e m ；a u t o c a d ；v b a ；a c c e s s 插图清单 图2 1a r x 、a d s 、a u t o l i s p 与a u t o c a d 的关系8 图2 2a c t i v e x 在开发语言与a u t o c a d 之间所起的作用9 图3 一l 带方向的管线1 4 图3 2 阀门图库2 0 图3 3 给排水设备图库2 0 图3 4 水泵及附件图库2 1 图3 5 其他配件图库2 1 图3 6 系统主菜单，2 3 图3 7 信息查询菜单2 3 图3 8 与e x c e l 通信菜单2 3 图3 9 絮凝菜单2 3 图3 一1 0 沉淀菜单2 3 图3 1 1 过滤菜单2 4 图3 1 2 建筑给排水菜单2 4 图4 1 添加管段信息对话框2 7 图4 2 添加信息后的p i p e l i n e 表2 8 图4 3 建立的s h u x i n g b i a o 表2 9 图4 4 添加信息对话框2 9 图4 5 信息显示对话框3 0 图4 6 添加信息后的s h u x i n g b i a o 表3 0 图4 7 需转换的e x c e l 表格3 1 图4 8 程序运行对话框3 1 图4 9 指定插入点后的显示3 l 图4 一1 0 转换所得的c a d 表格3 2 图4 一1 1 对象的层次关系3 2 图4 一1 2 表中的数据导入a u t o c a d 所得图形3 6 图4 1 3 普通快滤池计算对话框3 8 图4 1 4 普通快滤池计算结果输出3 8 图4 1 5 水箱选型3 9 图4 一1 6 排水横干支管水力计算器4 1 图4 一1 7 非满流管截面计算示意图4 2 图4 1 8 排水立管水力计算器4 3 图4 1 9 化粪池选型计算器4 4 图4 2 0 消火栓计算绘图一体化程序流程图4 4 图4 2 1 消火栓水力计算器4 5 图4 2 2 正方形喷头布置图4 6 图4 2 3 矩方形喷头布置图4 7 图4 2 4 菱形喷头布置图。4 7 图4 2 5 矩形喷头布置对话框4 8 图4 2 6 任意喷头布置对话框4 8 图4 2 7 根据喷头确定管径4 8 图4 2 8 热水量及耗热量计算器4 9 图4 2 9 参数说明5 l 图4 3 0 热水管网计算程序流程图。5 1 图4 3 1 纠错程序流程图5 2 图5 1 配水管网图5 5 图5 2 净水厂构筑物信息记录5 7 图5 3 构筑物信息反馈对话框5 8 图5 4e x c e l 表中构筑物及附属信息一览表5 8 图5 5 净水厂平面图5 9 表格清单 表3 1 简化命令对照表1 2 表3 2 工具命令功能说明1 6 表3 3 菜单标签2 2 表4 1 平均经济流速2 7 表4 2e x c e l 表中的数据3 3 表4 3 滤池个数3 7 表4 4 滤池长宽比3 7 表4 5 承托层的组成和厚度3 7 表5 1 海曾一威廉式的系数c 值5 4 表5 2 管段信息记录表5 6 独创性声明 本人声明所星交的学位论文是本人在导师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志和致谓f 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也 不包含为获得金月巴些厶堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的 同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签字：左毛焉签字日期：上口田年午月j 箩日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金鲤王些态堂有关保留、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，允许论文被查阅或借阅。本人授权金理工些太 三l 可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 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适用本授权书) 学位论文者签名：二l 磅 签字日期：2 研年午月序吕 导师签名： 签字日期：脚年乒月日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位：召肥工业尺苹蝴订研者隐电话：汐乡乡f 。2 7 胛夕7 通讯地址：右肥币电廉蹈一多号邮编：2 弓伽c 致谢 值此论文完成之际，谨向我的导师合肥工业大学土木与水利工程学院王军 教授表示最诚挚的感谢! 感谢导师在学业上和生活上给予我的极大关怀和帮助! 在三年的硕士研究生课程学习和撰写学位论文的过程中，自始至终得到了 王军老师的悉心指导，无论课程学习、论文选题，还是收集资料、论文成稿， 都倾注了王军老师的心血。王军老师深厚的学术修养、严谨求实的治学态度和 豁达乐观的生活态度，是我学习的楷模。他那广博的学识、严谨的治学作风、 诲人不倦的教育情怀和对事业的忠诚，必将使我终身受益。此外王军老师还教 导我要虚心请教，甘于吃苦，甘于吃亏、不断求进。这使我得以顺利完成小论 文的发表和我的硕士学位论文。在此，再次向他表示最诚挚的感谢! 同时还要感谢我的同门师兄江海权，江师兄对我的论文的书写也给予很大 的指导和帮助，并不断地给我以鼓舞，在此，向他表示诚挚地谢意! 感谢土木与水利工程学院的全体老师，他们的教诲为本文的研究提供了理 论基础，并创造了许多必要条件和学习机会。 感谢同学陈胖胖、吴其彰等，他们在生活和学习上给与了我极大的帮助， 使我度过了许多美好的时光，在此，向他们表示感谢! 江 涛 2 0 0 9 年3 月 第一章绪论 1 1 给水排水行业施工图设计中的工作现状以及软件开发背景 a u t o c a d 是美国a u t o d e s k 公司的产品，是当今世界最为流行的计算机 辅助设计软件之一，广泛应用于机械、建筑、工程等许多领域。目前，建 筑设计行业几乎都在使用美国a u t o d e s k 公司的a u t o c a d 绘图系统，该系 统基本上可以代替手工绘图，满足建筑工程各专业设计的需求。a u t o c a d 系统不仅具有各种强大的绘图寄编辑功能、友好的用户界面、易于操作等 特性，还具有开放式结构( o p e na r c h i t u r e ，即允许用户开发自己的命令、 标准库文件和各种应用程序) 使得通过对a u t o c a d 进行二次开发来完成各 类设计工作变得更加容易。 在工程设计领域，c a d 技术的应用大大提高了设计及绘图效率。c a d 应用软件的开发也越来越重要。在给排水设计领域方面，c a d 开发应用起 步较晚。有些设计院从八十年代末开始尝试进行c a d 开发，但进展比较慢， 多数是图块和小型实用程序，在深度和广度上都存在着差距。从1 9 9 3 年 以后给排水c a d 开发步伐开始加快。1 9 9 4 年底全国给排水学会和给排水技 术情报网组织召开了“计算机技术在给排水专业应用研讨会”，对给排水 软件开发起了积极的促进作用。 a u t o c a d 作为应用广泛的计算机辅助设计软件，具有优异的二维图形 和一定的三维图像绘制功能。a u t o c a d 是一种通用的绘图系统，但给水排 水有自身的行业和专业标准，许多单位有自己的技术规格和经常用到的图 形元素，设计工程师和绘图员更有自己独特的工作方式和习惯，因此， a u t o c a d 不可能满足每个用户的要求。所以在给水排水专业进行c a d 二次 开发，提高自动化程度，提高计算的精度与速度，避免数据的重复输入， 提高设计效率，对于给水排水设计而言具有重要的现实意义和应用价值。 1 2 给排水c a d 软件在国内外的发展概况 长期以来给水排水专业的设计人员一直找不到一个合适的专业制图 软件。但近两年来，随着计算机硬件的不断更新，给排水应用软件的开发 和应用发展很快。从a u t o c a d 的使用来看，国内外几乎是同步的，差距并 不大，今后还有更加广阔的发展前景“。 目前国外已经投入应用的给排水工程c a d 专业软件u 儿“： ( 1 ) 美国康涅狄格州的h a e s t a dm e t h o d s 公司开发的 给水管网设计软件( c y b e r n e t 软件) ； 城市暴雨管理及调节池设计软件包； 雨水管道设计软件包( s t o r m c a df o rw i n d o w s ) ； 污水管道设计软件包( s e v e r c a df o rw i n d o w s ) 。 ( 2 ) 加拿大的h y d r o m a n t is ，i n c 公司推出的两套污水处理厂c a d 软件 包： 0 g p s - x 软件。该软件是一个污水处理厂及给水厂多用途动态模拟 及模型化软件包，它可用于污水处理场和给水厂的设计、运行管理及污水 厂和给水厂的软件开发。 s i mw o r k s 软件。该软件是一个基于对象的系统，可用于水与废 水厂的模拟、分析和检验。 国内给水排水的专业软件也已不少，这些软件的开发思路、深度不 同，功能己适用范围及侧重点又有不同，可以说是各具特点。以下摘录几 个软件的简单介绍： ( 1 ) 北京华远软件工程有限公司开发的h o u s e w 9 5 软件，内容包括建 筑及室外给水排水设计及计算，经过不断的完善、升级，无论从设计的理 念还是使用的方便程度上都有独到之处。 ( 2 ) 中国建筑科学研究院电子计算中心开发的三维给水排水软件 a b d w v 2 0 ，该系统集建筑、给排水、电气、空调、采暖和概预算软件为 一体，功能全面，简明易用。 ( 3 ) 总参工程兵第四设计研究院的建筑给排水设计软件w a t - v 2 0 软件， 该软件根据国家有关规范及设计手册编制，包括了给水、排水、雨水等系 统的计算和绘图。由于软件的独特知识库结构和充分符合设计者思维习惯 的编程方法，实用性强，自动化及智能化程度高。 ( 4 ) 洛阳鸿业科技开发公司的g p sv 4 2 软件。该软件无论在专业广度 上和深度上都是一个质的飞跃。它解决了大平面与局部详图的内在衔接问 题。根据需要可做管网系统整体或局部的水力计算，更适用于高层给排水 设计。 ( 5 ) 北京天正工程软件有限公司开发的天正给排水t w t i i 软件。该软 件是目前国内使用最为广泛的建筑给排水专业软件。它的优点在于绘制平 面图时，记录下管线的参数，但不影响设计的连贯性。这些参数为系统图 的生成和材料统计，奠定了坚实的基础。引入工具集概念，使得图形的修 改更方便、更简捷。平面图直接生成系统图时，采用多视窗技术，使整个 过程一目了然。即可生成大样系统图，也可生成完整的系统图或高层立管 图( 展开图) ，同时也提供直接绘制系统图的功能。图库提供更强的开放 性，给用户以更大的自由。最新版的给排水将使用户在a u t o c a dr 14 平台 及a u t o c a d2 0 0 0 及以上平台上的转换极为方便。 2 1 3 课题的来源以及论文的主要工作 1 3 1 课题的来源 给排水行业中比较著名的专业建筑给排水软件有天正给排水t w t 和鸿 业给排水g p s 系列，它们均采用面向系统的设计思想，将本专业的常用图 库和水力计算等做成模块镶嵌在c a d 内部，可以直接调用，从而大大提高 了设计效率。但是由于其过分注重细节，在实际使用中仍存在以下问题： 一是大部分的图形编辑命令与a u t o c a d 的原始命令相同，并没有按照专业 的角度进行组合和简化，不仅占用了空间，也失去了其存在的意义，如阀 门在插入时不能自动参照基线的信息旋转和断线，文字的删除不能根据设 定自动完成；二是计算模块与查询模块不相互独立，查询模块只有在其他 任务完成、焦点处于本模块时才能调用，使用具有局限性；三是计算与绘 图仍然是相互独立的，并没有形成一体化，计算所需的基础数据如管长、 角度等不能在绘图时自动获得，也不能自动进行管段和节点的编号，同样 计算的结果也不能自动进行标注；四是不能进行方案比较。由于系统在强 大的计算功能和庞大的数据库支持下完成单位工程设计的时间大大减少， 设计者应当能建立更多的工程方案进行经济评价，以确定最优管网规划方 案；五是软件价格过高，并且作为商业软件，购买者并没有真正获得管理 和对内部结构进行个人自定义的权利，如数据库中不能添加新型水泵和增 加其他的设备类别，亦即设计人员并没有摆脱被动地位，仍然是有什么才 能用什么，系统怎么样设定就怎么用。所以，由于上述种种的原因，很多 设计人员最后还是放弃了它们，转而重新回到原始的a u t o c a d 环境中。 所以，本课题针对当前给排水设计中广泛采用专业c a d 设计系统或直 接使用a u t o c a d 系统带来的繁琐、不方便、低效率等影响给排水设计工作 的问题，在a u t o c a d 平台下自主开发一套符合专业实际需要和设计者习惯， 集计算、绘图、查询为一体的专用程序。 1 3 2 论文的主要工作 本论文对给排水c a d 设计现状进行了分析，提出了基a u t o c a d 系统的 给排水设计c a d 改进方案。并在以下方面取得了初步成效： ( 1 ) 通过对a u t o c a d 进行定制，新增了几十种线型，以满足给排水用 户实际需求。开发了基于a u t o c a d 绘图系统功能命令的简化和扩展，使得 不需输入或只需输入很少的参数就能自动完成多步的绘图和修改。这些命 令被定制成下拉菜单或自定义工具栏，便于直观操作。 ( 2 ) 建立c a d 图形与外部数据库的对应信息的直接联系，使用户点击 图形实体就可直接查询、修改该图形的附带信息，方便查询与管理。 ( 3 ) 为了直观了解设计管网的信息，系统建立了相应的管段信息库。 作为管网的基本元素，管段的信息包括管段号、管长、管径、管材、流量 等，数据的来源一部分来自用户的原始输入、一部分来自程序的计算结果。 程序的实现即只需单击相应的管段，即可通过管段信息窗体查看所需的数 据。， ( 4 ) 开发了针对给排水设计人员的辅助设计系统。系统将安全数组设 置为全局变量，从而在多个子程序和窗体间调用，以达到程序的连贯性， 同时也解决了其他给排水软件中计算、绘图相互独立的缺陷，真正实现了 计算绘图的一体化。 ( 5 ) 开发了适于给排水设计用户的c a d 友好界面。给排水设计人员使 用本系统时，能通过友好的人机界面工作，极大地方便了用户。 经实际工程设计验证，该系统能快速、准确完成计算和出图，比直接 用a u t o c a d 进行设计节省大量时间，同时，也丰富了c a d 图形的信息，在 显示图形的同时，方便查询、了解以及修改图形实体所包含的各种信息， 加强了a u t o c a d 与外部数据库的联系。用a u t o c a ov b a 进行编程，程序易 懂且透明度高，既易于其他设计人员根据个人习惯对参数修改，又方便同 行之间相互交流，对于促进给排水工程专业软件的开发十分有利。这些程 序投入实际工作中试运行，取得较好的应用效果。 4 第二章c a d 定制与二次开发 2 1c a d 定制与二次开发概述 2 1 1c a d 定制与二次开发的内容、方法 a u t o c a d 是一个功能很强的图形编辑系统，它提供了图形输入、图形 编辑和图形输出的一个完整的工作环境，其系统的灵活性、广泛性、开放 性决定了众多应用程序选择它作为图形设计、编辑及其前后处理的支持平 台，进行a u t o c a d 的二次开发，用户可以在其上进行a u t o c a d 的用户化、 线性与图案填充的开发、幻灯片文件、脚本文件及p o s t s c r i p t 支持、形 与字体的定义和开发，菜单的开发，定制工具栏、d x f 文件及设计、制作 对话框，同时还可以利用高级语言编程接口( a p i ) 、v i s u a ll i s p 、a r x 及 基于a c t i v e xa u t o m a t i o n 技术的v b a 等开发技术对其进行二次开发，概 括起来a u t o c a d 除可以通过系统变量定制参数外，其二次开发的途径主要 有两种，即文件开发和程序开发。 1 文件开发 文件开发是指根据用户的具体开发要求，按照a u t o c a d 提供的方法和 格式，通过编辑a u t o c a d 系统所支持的a s c ii 码标准功能文件( 如a c a d m n u 和a c a d l i n 等) 或建立同类型( 扩展名) 新的a s c i i 码功能文件，来开 发a u t o c a d ，使其满足用户特定需要的方法。 文件开发的主要开发内容和对应的系统标准功能文件如下： 1 ) a c a d 。p g p 文件可实现a u t o c a d 命令的用户化( 定义外部命令和命 令别名等) 。 2 ) a c a d l i n 、* l i n 文件可实现修改标准线性，建立用户自定义线性 及线性库。 3 ) a c a d p a t 、* p a t 文件可实现修改标准填充图案，建立用户自定义 图案及图案库。 4 ) ， c s c r 文件可建立用户的脚本文件，自动执行a u t o c a d 的一系列命 令。 5 ) 木s l d 、，i c s l b 文件可建立用户的幻灯片及幻灯片库。 6 ) a c a d s h p 、，i c s h p 文件可建立用户自定义符号库和自定义字体文件。 7 ) 水m n u 、* m n c 文件可建立用户自定义菜单( 包括下拉菜单、工具栏 菜单、图像块菜单、屏幕菜单、定点设备菜单和数字化仪菜单等) 。 8 ) 木d x f 文件是实现a u t o c a d 与其他c a d 之间数据交换的中间数据交 换的中间文件，也是进行a u t o c a d 与系统之外其他用户应用程序之间交换 图形数据的中间文件。 s 9 ) 木d c l 文件可建立用户自定义对话框。 2 程序开发 程序开发是指利用a u t o c a d 提供的编辑环境和开发工具( 成为a u t o c a d 应用程序接口，缩写为a p i ) ，通过编写程序来实现对a u t o c a d 开发的方法。 借助于程序开发，可为a u t o c a d 扩充新的命令和定义，以满足用户的具体 要求。 a u t o d e s k 公司为满足广大用户的需求，自a u t o c a dv 2 1 8 至今，已相 继推出了三代二次开发工具1 。 1 ) 第一代开发工具一一a u t o l i s p a u t o l i s p 是1 9 8 6 年随a u t o c a dv 2 1 8 提供的二次开发工具。它是一 种人工智能语言，是嵌入a u t o c a d 内部的c o m m o nl i s p 的一个子集。在 a u t o c a d 的二次开发工具中，它是唯一的一种解释型语言。使用a u t o l i s p 可直接调用几乎所有的a u t o c a d 命令。 a u t o l i s p 具有以下优点：( 1 ) 语言规则十分简单，易学易用；( 2 ) 直 接针对a u t o c a d 、易于交互；( 3 ) 解释执行，立竿见影。 a u t o l i s p 的缺点是：( 1 ) 功能单一，综合处理能力；( 2 ) 解释执行， 程序运行速度慢；( 3 ) 缺乏很好的保护机制，源程序保密性差；( 4 ) l i s p 用表来描述一切，并不能很好地反映现实世界和过程，跟人的思维方式也 不一致；( 5 ) 不能直接访问硬件设备，进行二进制文件的读写。 a u t o l i s p 的这些特点，使其仅适合于有能力的终端用户完成一些自己 的开发任务。 2 ) 第二代开发工具一一a d s 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 c a dr 1 1 开始支持的一 种基于c 语言的灵活的开发环境。a d s 可直接利用用户熟悉的c 编译器， 将应用程序编译成可执行文件后在a u t o c a d 环境下运行，从而既利用了 a u t o c a d 环境的强大功能，又利用了c 语言的结果化编程、运行效率高的 优势。 与a u t o l i s p 相比，a d s 优越之处在于：( 1 ) 具备错综复杂的大规模处 理能力；( 2 ) 编译成机器代码后执行速度快；( 3 ) 编译时可以检查出程序 设计语言的逻辑错误；( 4 ) 程序源代码的可读性好于a u t o l i s p 。而其不便 之处在于：( 1 ) c 语言比l i s p 语言难于掌握和熟练应用；( 2 ) a d s 程序的 隐藏错误往往导致a u t o c a d 、乃至操作系统的崩溃；( 3 ) 需要编译才能运 行，不易见到代码的效果；( 4 ) 同样功能，a d s 程序源代码比a u t o l i s p 代 码长很多。 3 ) 第三代开发工具一一v i s u a ll i s p 、a r x 及基于a c t i v e xa u t o m a t i o n 技术的v b a 等 6 1 v 1 s u a ll l s p v i s u a ll i s p 是a u t o l i s p 的换代产品。它与a u t o l i s p 完全兼容，并 提供它所有的功能，是新一代的a u t o c a dl i s p 语言。v l i s p 对语言进行了 扩展，可以通过m i c r o s o f ta c t i v e xa u t o m a t i o n 接口与对象交互。同时， 通过实现反应器函数，还扩展了a u t o l i s p 响应事件的能力。作为开发工 具，v l i s p 提供了一个完整的集成开发环境( i d e ) ，包括编译器、调试器 和其他工具，可以提高二次开发的效率。另外，v l i s p 还提供了工具用于 发布独立的应用程序。 2 a r x 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a u t o c a dr 1 3 之后推出的一个 以c + + 语言为基础的面向对象的开发环境和应用程序接口。a r x 程序本质 上为w i n d o w s 动态链接库( d l l ) 程序，与a u t o c a d 共享地址空间，直接 调用a u t o c a d 的核心函数，可直接访问a u t o c a d 数据库的核心数据结构和 代码，以便能够在运行期间扩展a u t o c a d 固有的类及其功能，创建能够全 面享受a u t o c a d 固有命令特权的新命令。a r x 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 消息传递机制直接通讯。 a u t o l i s p 、a d s 、a r x 都是a u t o c a d 提供的内嵌式编程语言。a u t o l i s p 和a d s 都是通过内部进程通讯( i p c ) 来和a u t o c a d 通讯，它们与a u t o c a d 是相互分离的过程，而a r x 以d l l 形式与a u t o c a d 共享地址空间。因此， 与前两者相比，其速度更快、运行更稳定、更简单。由于是在w i n d o w s 及 v c + + 编程环境里运行，所以，对开发者的编程能力要求较高。 o b j e c t a r x 应用程序以c + + 为基本开发语言，具有面向对象编程方式 的数据可封装性、可继承性及多态性的特点，用其开发的c a d 软件具有模 块性好、独立性强、连接简单、使用方便、内部功能高效实现以及代码可 重用性强等特点，并且支持m f c 基本类库，能简洁高效地实现许多复杂功 能。 可以说，a u t o l i s p 着眼于应用程序的交互性，a d sc c + + 着眼于应用 于程序的综合性，而a r x 则着眼于应用程序的智能性。 7 a d s 应用程序 丝盟 a u t 0 l i s p i 一8 p c a u t o c a d 彳f 直接 a r x 应用程序 用 分离的过程 图2 一la r x 、a d s 、a u t o l i s p 与a u t o c a d 的关系 3 基于a c t i v e xa u t o m a t i o n 技术的v b a 等开发工具 a c t i v e xa u t o m a t i o n 是一套微软标准，以前称为0 l ea u t o m a t i o n 技 术。该标准允许通过外显的对象由一个w i n d o w s 应用程序控制另一个 w i n d o w s 应用程序，这也是面向对象编程技术的精髓所在。a u t o c a d 从r 1 4 开始增加了作为a c t i v e xa u t o m a t i o n 服务器应用程序的功能，使得许多 面向对象编译语言和应用程序可以通过a c t i v e x 与a u t o c a d 进行通信，并 操纵a u t o c a d 的许多功能。 a c t i v e xa u t o m a t i o n 服务器应用程序是通过自身对象的属性、方法和 事件实现其功能。对象是服务器应用程序简单而抽象的代表。不管是用v b 、 v c 、o f f i c ev b a 等从外部开发，还是用a u t o c a dv b a 从内部对a u t o c a d 进 行二次开发，都是通过调用a u t o c a d 的对象体系结构来进行的。a u t o c a d 2 0 0 0a c t i v e xa u t o m a t i o n 技术将a u t o c a d2 0 0 0 的各种功能封装在a u t o c a d a c t i v e x 对象中，供编程使用。a u t o c a d2 0 0 0 中提供的所有对象组成一个 树形结构，最高层是a p p l i c a t i o n 对象，其他对象都是它的后代。为了得 到一个特定的对象，必须从a p p l i c a t i o n 对象对其子孙进行遍历，直接找 到该特定的对象。 a c t i v e xa u t o m a t i o n 技术的完全面向对象化编程的特点，使其开发环 境具备了强大的开发能力和简单易用的优良特点，开发工具的选择也具有 很大的灵活性。所以，利用a c ti v e xa u t o m a t i o h 技术，是极具潜力的一 种开发手段。 8 图2 2a c t i v e x 在开发语言与a u t o c a d 之间所起的作用 2 1 2a u t o c a dv b a 的优缺点 a u t o c a dv b a 是由m ic r o s o f t 创建的，用来自动执行任务的一个编程 环境，它提供了一些用来创建图形用户界面( g u i ) 的可拖拉工具和用来 与a u t o c a d 对象交换的编程语言。自r 1 4 版本开始，便嵌套在a u t o c a d 之中，是根据微软公司的规则在每一个w i n d o w s 下的应用软件都必须具有 的功能。其优点是可以很容易的使用w i n d o w s 的资源，使a u t o c a d 能轻松 地与其他w i n d o w s 下的应用软件交互；同时a u t o c a dv b a 对话框设计能力 比d c l 好得多。 a u t o c a dv b a 有以下几个比较明显优点： ( 1 ) a u t o c a dv b a 可提供强大的窗体创建功能，为应用程序建立对话 框及其他屏幕界面，提供建立类模块，具备完善的数据访问与管理能力， 可以使用s q l 语句检索数据。 ( 2 ) 可视化环境编程；数据集成与共享，用v b a 进行a u t o c a d 的开发， 这些数据可以与其他的v b a 应用程序，如m i c r o s o f to f f i c ex p 直接共享； 扩展了a u t o c a d 的集成用户化工具的能力；可与其他w i n d o w s 的应用软件 方便地进行交换。 a u t o c a dv b a 的几个缺憾： ( 1 ) a u t o c a dv b a 不能像v l i s p 那样随心所欲的使用a u t o c a d 命令， 只能像脚本文件的模式那样以字串方式向a u t o c a d 命令行发送一串响应， 这个字串的内容也只好在自己的程序中生成和进行数据转换。 ( 2 ) a u t o c a dv b a 是以对象作为数据处理的基本单元，在v l i s p 中堪 称特色的c a g d 程序设计技术在v b a 中无法实现例如无法使用对象双元表。 ( 3 ) a u t o c a dv b a 另外的问题是不能编译，源程序始终以相当容易接 近的方式暴露在最终用户面前，很容易由于用户的误操作，使曾经正常的 应用程序出错甚至崩溃。 9 2 2 给排水c a d 定制与二次开发系统的功能 2 2 1 绘图环境定制功能 由于专业或项目的需要，a u t o c a d 的某些功能可能很少用到，另一些 功能可能频繁地被使用。调整或修改现有的用户界面，添加一些符合给排 水专业的用户界面使其专业化、用户化。a u t o c a d 提供了线型、图案、字 体及符号库，尽管这些库的内容比较丰富，但仍然不能覆盖某些用户的某 些产品。只有建立自己的线型、图案及符号库，定制具有便捷、专用、全 中文环境的菜单和对话框的用户界面，才能提高工作效率坤。 本系统完成的具体定制任务有： 合理地设置系统变量，建立符合本专业的初始绘图环境； 借助于程序参数文件为a c a d 命令建立简短易记的别名； 通过线型文件定义符合专业需要的线型； 建立适合自己工作的菜单和工具栏。 2 2 2 管段信息查询功能 为了直观了解设计管网的信息，对于建筑给排水的每个系统都应当建 立相应的管段信息库，以便设计人员查询。管段的基本信息包括管段号、 管长、管径、管材、流量等，数据的来源一部分