（机械设计及理论专业论文）图纸信息搜索及bom表建立技术的研究.pdf

图纸信息搜索及b o m 表建立技术的研究 摘要 随着c a d c a m 技术的不断深入和发展，企业基本实现了计算机绘图，每个工程设计 或产品设计生成大量的c a d 绘图文件，迫切要求在这些庞大的产品电子图档中快速搜索 到所需要的图纸文件。同时，企业为了有效地组织物流，需要将输入c a d 图纸的标题栏 和明细栏信息自动提取出来。存放在数据库中，实现对产品图样各种b o y 表自动汇总管 理，从而提高企业自动化管理水平，为企业全面实施面向p d m 的图档管理奠定基础。 本课题在分析d w g 文件格式和图纸标题栏、明细栏特征的基础上，提出了一种全新 的图纸信息自动提取方法，对图纸信息搜索和b o m 表建立技术进行了研究，在此研究基 础上通过开发工具v i s u a lc + + 6 0 和o p e n d w gt o o l k i t ( o d t ) 进行设计和开发了符合机 械制图国家标准和机械部颁发的相关标准的图纸管理系统软件。 该系统实现的主要功能有：通过直接读取d w g 文件，实现图纸文件的浏览；自动提 取图纸标题栏工程信息，根据标题栏信息进行实时准确快速搜索；自动提取图纸标题栏 和明细栏中的信息，通过o d b c 技术存储到产品明细栏数据库明细表中，再通过o d b c 技 术对该数据库进行操作，实现产品的标准件表、自制件表和外购件表等b o m 表的聚类、 汇总输出。 经过程序编制，调试和反复测试，证实该程序成功地实现了上述功能，验证了这种 新方法的正确性与实用性。 关键词：图纸；d w g ；标题栏；明细栏；信息搜索；o d b c ：b o m 表 图纸信息搜索及b o m 表建立技术的研究 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc a d c a m t e c h n o l o g y , c a dt e c h n o l o g yp o p u l a r i z e si nm o s t o ft h ee n t e r p r i s e s al o to fd r a w i n gd o c u m e n t sa r ea c c u m u l a t e da n dg e n e r a t e di n e v e r y e n g i n e e r i n gd e s i g na n dp r o d u c td e s i g n , i ti sv e r yn e c e s s a r yt os e a r c ht h ed r a w i n g st h a t a r e n e e d e df r o ml a r g ed r a w i n gd o c u m e n t sr a p i d l y a tt h es a m et i m ei no r d e rt o m a n a g et h e m a t e r i a jf l o we f f e c t i v e l y , i ti sa l s on e c e s s a r yt op i c ku pt h ei n f o r m a t j o no f t h et i t l eb l o c ka n d c o m p o n e n t l i s tb l o c ka u t o m a t i c a l l yf r o mc a d d r a w i n g s ，t h e nt h ei n f o r m a t i o ni sd e p o s i t e di n d a t a b a s e s ow ec a nr e a l i z et h em a i l a g e m e mo f p r o d u c tb o m l i s t st oi m p r o v et h ea u t o m a t i c m a n a g e m e n to ft h ee n t e r p r i s e s ，i t e s t a b l i s h e st h eb a s eo fp d m o r i e n t e dm a n a g e m e n to f d r a w i n gd o c u m e n t s i ne n t e r p r i s e s d w gf i l ef o r m a ta n dc h a r a c t e r i s t i c so ft i t l eb l o c k ( i n c i u d i n gc o m p o n e n t2 i s tb l o c k ) a r ea n a l y z e di nt h ee n g i n e e r i n gd r a w i n g si nd e t a i l t h ed i s s e r t a t i o np u t sf o r w a r dan e w w a y t oe x t r a c te n g i n e e r i n gi n f o r m a t i o nf r o mt i t l eb l o c ka n dc o m p o n e n tl i s tb l o c k t e c h n o l o g yo f s e a r c h i n gd r a w i n g si n f o r m a t i o na n ds e t t i n gu pp r o d u c tb o m l i s t sa r er e s e a r c h e dw i t ht h e m e t h o d f u r t h e r m o r e a c c o r d i n g t ot h em e c h a n i c a l d r a w i n g s t a n d a r d sa n dc o r r e l a t i v e s t a l l d a r d sm e c h a n i c a im i n i s t r yi s s u e d ，d r a w i n gm a n a g e m e n ts y s t e ms o f t w a r ei sr e s e a r c h e d a n dd e v e l o p e db a s e do ns t u d i e sb ym e a no fd e v e l o p m e n tt o o l so fv i s u a lc + + 60a n d o p e n d w gt o o l k i t ( o d t ) m a i nf u n c t i o n so f d r a w i n g m a n a g e m e n ts y s t e ma r ea sf o l l o w s ： b yr e a d i n gd w g f i l e sd i r e c t l y , d r a w i n g sa r ep r e v i e w e dr e a l t i m e l y ；t e x ti n f o r m a t i o no f t h et i t l eb l o c ki se x t r a c t e da u t o m a t i c a l l y ，w h i c hc o n t r i b u t e st os e a r c h i n gd r a w i n g sa c c u r a t e l y a n df a s ta c c o r d i n gt oe n g i n e e r i n gi n f o r m a t i o no ft h et i t l eb l o c k ；t e x ti n f o r m a t i o no ft h et i t l e b l o c ka n dc o m p o n e n ti i s tb l o c ki se x t r a c t e da u t o m a t i c a l l ya n dd e p o s i t e di na c c e s sd a t a b a s e t h r o u g ho d b ct e c h n o l o g y t h e no p e r a t i n gt h ed a t a b a s et h r o u g ho d b ct e c h n o l o g ya g a i n ， p r o d u c ts t a n d a r dp a r t sb o ml i s t , h o m e m a d ep a r t sb o m l i s ta n do u t s o u r c i n gp a r t sb o ml i s t a r es e tu pa n d o u t p u tw i t hc l u s t e r i n ga n d c o l l e c t i o n w o r k e do u tb yt h e p r o c e d u r e ，d e b u g sa n dt e s tr e p e a t e d l y , i th a s v e r i f i e dt h a tt h i s p r o c e d u r e h a ss u c c e e d e di n r e a l i z i n g a b o v e m e n t i o n e d 凡n c t i o n s w h i c h p r o v e s t h e c o r r e c t n e s sa n df e a s i b i l i t yo f t h i sn e wm e t h o d k e y w o r d s ：d r a w i n g s ；d w g ；t i t l eb l o c k ；c o m p o n e n tl i s tb l o c k ；i n f o r m a t i o ns e a r c h ； o d b c ：b o ml i s t 图纸信息搜索及b o m 表建立技术的研究 1 绪论 1 1 图纸管理现状及意义 图纸管理是产品信息管理的重要的组成部分之一。 图纸管理应用一般可分为静态管理和动态管理两个层次，前者偏重于静态档案文件 管理，提供对图纸的查询、检索及浏览；后者面向设计和生产全过程，支持共享环境下 的产品协同设计以及制造管理，包括项目管理、人员管理、图纸版本管理、图纸批注及 保持数据的安全性、一致性和共享性等内容，具有更广泛的意义。图纸管理是产品信息 管理的重要任务，是企业生产管理的重要环节。 1 1 1 图纸管理现状【1 】 近年来，特别是自九十年代以来，各级政府及各类企业都相继推出和实旖了围绕经 济和社会发展的信息化工程。在机械制造加工行业，随着“甩图板”工程的迅猛发展， c a d 应用及企业信息化建设方面业已取得了有目共睹的巨大成效，为企业今后在信息化 建设领域的发展打下了良好的基础。这种趋势必将随着经济和社会的进一步发展而不断 发展。 到目前，c a d 在相当一部分的企业已经历了从认识、了解到全面地应用阶段，而且 积累了大量的电子图纸资料。但是，绝大部分企业在产品设计的信息化领域还只是停留 在单纯使用c a d 软件进行产品设计的阶段。使用c a d 进行产品的设计仅能解决产品设 计的电子信息化问题。企业内部的网络化建设也只是实现电子图纸资料的传递与共享， 图纸资料的管理基本处在一个落后于信息化时代要求的状态。主要具体表现在如下几个 方面： f 1 1 图纸资料管理模式陈旧。大多数企业的c a d 电子图纸文件还是以把打印出来的 图纸或文件等纸张保存备档到资料室的形式来对图纸资料进行管理的，而设计人员为了 使用方便又将电子文件保留在自己的电子保存介质( 软盘、硬盘) 上。这种原始的管理 方式势必造成一种图纸资料保存的混乱局面：电子文档与图纸资料同时保存，个人硬盘 与资料室共同保存，不同部门混合保存等等。这样的管理方式使得设计图纸资料的查找 图纸信息搜索及b o m 表建立技术的研究 往往是人为的，困难的，非设计人员和管理人员难以对其进行有效的查询和管理，有时 甚至设计人员也难以记住如此大量的信息，花费大量的时间和精力查找文件，极大的降 低了产品数据信息的使用效率； ( 2 ) 图纸文件毫无保密性和安全性。鉴于上述状况的存在，如果企业对图纸资料同时 又缺乏一个行之有效的管理手段或管理手段不能得到严格执行，必将导致图纸文件资料 的管理基本上处于失控状态。由于电子文件的易操作性，所以电子图纸资料文件可以很 容易地被任意的拷贝、篡改以至删除，其后果是拷贝文件导致企业图纸文件资料的泄密、 被篡改的图纸文件至使生产的产品不合格、删除的文件延误了生产的正常运行等等； ( 3 ) 产品数据信息利用率低。许多企业的电子图纸资料文件仍按原来的管理办法以传 统的书面图纸形式分别传至上级或相关的生产，工艺、计划和供应等部门。这种原有的 管理方式对产品的数据信息( 标题栏、明细表、标准件表等) 基本上不能进行有效的收 集与处理，必须由使用单位对所需信息进行重复整理和录入，这种对同一种信息二次操 作的人为活动产生的后果是：第一，同种信息多份复制，导致企业信息化资源的浪费： 第二，人为活动将极易产生信息数据与原始信息的误差，使产品数据的需求方不能得到 信息的准确表达，影响了产品数据的利用效果。这些后果显而易见必将影响部门与部门 之间、企业与部门之间、员工与部门之间的协调工作： ( 4 ) 标准化管理落实困难。图纸管理的随意性也就使设计过程中的许多管理规范失去 了必要的约束条件。企业标准化管理工作的执行需要人为的进行严格的监督与检查，有 着很大的工作强度，即使如此还是有一些图纸文件可能会由于设计任务紧、设计人员及 审核人员的工作失误造成标准化信息不完整、不规范，甚至出现错误，企业的标准化管 理工作贯彻执行起来相对困难一些。 如上所述，如果企业只从c a d 的角度去搞信息化建设，虽然解决了产品设计信息化 的问题，但是，就必然或多或少地存在着以上所述的种种现象，这些现象的存在，在一 定的程度上成为企业提高市场应变能力的瓶颈。因此，当工程设计和绘图在应用c a d 软 件实现自动化之后，面对逐渐积累的数量庞大的工程图纸，如何能快速的进行组织、归 档、分类、查询、检索，已成为迫切需要解决的问题，如何抓紧搞好企业的产品设计信 息管理与信息交流是摆在企业面前的重要的迫切需要解决的问题。 1 1 2 实施图纸管理意义 c a d c a m 及相关技术的发展促进了我国各行业加速应用这些技术。工程图纸的绘 制已不再图板上进行，而是使用完善的c a d 绘图软件；工程旧图电可以经扫描变成计算 图纸信息搜索及b o m 表建立技术的研究 机文件。原来利用磁盘目录结构和一定的命名规则管理图纸文档己不能满足企业的需要。 利用数据库技术控制文档的存储与检索有效地推动c a d c a m 技术在企业的推广、提高 工作效率、缩短产品研制周期、加快产品投放市场速度，从而提高企业产品的竞争力。 c a d c a m 的集成，其关键技术则是产品建模及产品信息管理。 产品信息管理是企业信息管理的核心，是实现c a d c a m 一体化技术的关键。产品 信息管理的内容十分广泛，主要包括设计数据信息管理、工艺数据信息管理及制造数据 信息管理等，其中以设计信息的管理尤为重要，因为它是工艺和制造的前提，也是产品 信息管理的前提。 目前，产品模型信息的主要表现形式就是产品图纸。产品图纸一直是企业生产中表 达设计与制造信息的主要技术文件，从产品设计、工艺规程的制定到产品加工都以工程 图纸为主要载体。 在以计算机为基础的现代制造业中，由c a d 产生的大量“电子图档”存储在计算机 中，如何把这些图档有效地管理和利用起来是目前许多企业亟待解决的问题。 本课题在研究图纸信息搜索及b o m 表建立技术的基础上开发了图纸管理系统，它是 产品图档管理的一个重要组成部分，可以实现图纸浏览、图纸信息搜索和产品b o m 表输 出，为企业实施面向产品数据管理系统p d m ( p r o d u c td a t am a n a g e m e n t ) 的工程图档管 理奠定基础。 p d m 的主要信息都将来自图纸资料，由此可见图纸管理是p d m 的重要组成部分， 同时也可看出图纸管理系统是p d m 的基础。一个企业的p d m 系统往往要从图纸管理入 手，图纸资料管理不好，p d m 是无法实施的。 图纸文件管理系统正是在当前的这种形势下产生的，图纸管理系统的主要作用是开 发、利用和管理企业产品信息资源，明确的说就是在企业具备一定的信息化建设( 包括 拥有一定的信息设施和电子文件积累) 的基础上，使企业对他的企业灵魂一产品设计数 据进行进一步的管理、开发和利用。 首先，图纸管理系统的实施可使企业改革现有的落后的图纸管理模式、使图纸文件 安全保密、提高产品数据信息的利用率。该系统在企业的实施应用必将对打破制约企业 发展的瓶颈，提高企业的技术创新能力起到非常重要的作用。 另外，图纸管理系统是企业解决上述实施p d m 所面临的四大问题的一个可供选择的 方案。 第一、图纸管理系统可以使企业花费较小的资金，最大限度地避开投资风险，轻松 完成实施p d m 系统的前奏曲。 第二、可使企业的改进目前的管理体制、管理方式、管理组织，适应今后先进的信 息管理系统。 第三、可使电子图纸资料等产品信息标准化、规范化，为将来p d m 的实旖打- f 良好 图纸信息搜索及b o m 表建立技术的研究 的基础。 第四、使员工的信息化素质在两个方面得以提高，一方面，树立起信息意识，转变 观念，将原来的图纸资料变成共享信息、将不变的图纸变为流动的信息、将图纸资料的 表面信息变为可供多部门使用并进一步利用的更深层的信息；另一方面通过对图纸资料 的归档、查询、使用，使员工掌握信息收集、加工、处理、分析、传输等技能。 综上所述，使用图纸管理系统不失为一个既能解决企业当前实际问题，又能为今后 实施p d m 系统打下良好基础的好的方案选择。实施图纸管理系统对推动企业的信息化建 设向前发展有着相当的现实意义。 1 2 图纸管理技术概况及其发展方向 1 2 1 图纸管理技术概况 4 】 图纸管理技术的发展经历了以下四个主要阶段： 人工管理 传统的产品设计以手工绘图为主，图纸管理采样人工完成，大量的纸质图档存放在 企业的档案室，由专人管理这些图纸的借阅、查看，手段落后，资料的安全性也很难得 到保证。 文件级的计算机管理 c a d 、c a m 技术的问世，大大提高了产品设计与制造的自动化程度，很多大公司在 计算机应用过程中发现，以纸质文件为基础的管理方式阻碍了公司的业务发展。为了解 决大量工程图纸的管理问题，通过使用图像进行管理，或者开始使用c a d 软件进行工程 图纸的绘制。这一阶段图纸管理的特点是将每张图纸作为单个文件进行管理。 利用数据库技术的图纸管理 随着数据库技术的发展与应用，软件管理的对象类型慢慢拓宽，简单的文件管理不 能满足人们的要求，于是，利用数据库来保存零部件的记录和相关信息，出现了基于数 据库系统的图纸管理。在数据库系统的图纸管理中，图形作为一种非结构性数据，与其 它结构性数据( 如图样名称、图样代号、设计者、日期等) 分别存储在文件和数据库的 记录项中。 这一阶段的管理系统能够提供数据安全性控制、文件存储、修正控制以及和其它应 用简单的集成等功能，简化了包括产品开发、资源配置、加工制造、计划调度等工程过 4 图纸信息搜索及b o m 表建立技术的研究 程。 面向产品全生命设计及制造的图纸管理p d m 技术 九十年代，随着三维造型技术的成熟与应用，c a d c a m 一体化技术走向深入，人 们逐渐认识到产品全生命周期数据管理的含义及潜在的意义，提出了以产品对象为核心 的信息管理思想及相应的技术，并将这种能够集成管理与产品相关信息及过程的技术分 为三个层次，及图纸文档的电子化管理、部门间的数据管理、企业间的数据管理。p d m 技术作为先进的管理思想成为研究的热点。 这一阶段的信息管理系统支持整个产品生命周期，包括与产品相关的所有信息及相 关过程的管理。图纸管理作为p d m 的主要功能正在向更加齐全、更大范围、更高层次发 展。 1 2 2 图纸管理技术的发展方向 图纸管理技术主要朝着智能化、高效化和网络化的方向发展。 智能识图：利用人工智能技术识别每一张c a d 图纸内的文字信息，并储存在庞大的 数据库之中，以便让图纸管理系统来管理图纸和设计流程； 高效搜索：利用智能识图所建立的数据库，检索系统可以在庞大的工程图库中找出任 何一张图文件中的任何文字信息和微细的工程部件，让工程设计人员随时都可以找出 自己所需要的图纸，极大地提高工作效率。 网络管理：具有功能强大的信息管理功能和快捷方便的信息传达机制，确保团队成员 之间紧密无间的信息交流。项目负责人可利用网络系统随时了解工程进度，可以对设 计任务和设计人员进行监督和调整，极大提高设计效率。 1 3 图纸管理技术国内外发展状况 7 , 8 , 9 , 1 0 , 1 1 , 1 2 , 1 3 , 1 4 】 p d m 技术的研究与应用在国外己比较普遍，目前全球范围内的商品化p d m 软件不 下百种，但主要的p d m 系统限于几家大公司，如h p 公司、i b m 公司、m e t a p h a s e 公司、 d o c u m e n t u m 公司和a u t o d e s k 公司等。基于大型c a d c a m 软件的p d m 产品是与原系统 配套研制的，系统集成性好，能够对产品信息及相关过程实施比较完善的管理，但是这 一项目投资较大。总体来说，尽管这些p d m 软件产品各有特点，但就我国企业实际情况 来说，大面积推广使用还存在许多困难。 图纸信息搜索及b o m 表建立技术的研究 随着市场竞争的不断加剧，人们开始意识到电子图档的重要性，开始着手进行软件 的开发。从九十年代开始，我国一些高校最早研究和开发基于p d m 的产品图档管理技术。 清华大学国家c a d 工程研究中心推出的高华图档管理系统，系统主要功能包括：以 产品结构为中心进行设计图纸的管理；以产品结构为中心管理相关的文件、报表、通知 单；设计图纸的批量入库，自动提取图纸的明细表和标题栏，自动修改相关的产品结构； 图纸属性、明细表属性和图纸属性可定制；按照文档属性进行模糊查询；提供图档的版 本管理；报表格式可定制；提供多种报表模板供用户选择；按照角色进行权限管理。 华中科技大学c a d 中心推出的开目p d m ，具有强大的图文档管理、产品结构与配 置管理、项目和工作流管理、变更管理、多分类智能搜索、支持产品设计的模块化和标 准化、基于事务特性表的分类管理等功能。 目前许多专业c a d 软 牛都提供了图纸管理模块。基本的功能包括根据图纸的名称、 图号等参数和图纸的幻灯片等来进行搜索和图纸的调用，还提供了根据零件类别、材料 进幸亍分类和查询统计的功能。如北京凯思博宏计算机应用工程有限公司开发的p i c a d 提 供了凯思图纸管理系统d r a w i n gc e n t e r ；香港纬衡科技开发的v h c a d 提供了纬衡图纸管 理系统v h d r a w i n g s 等。另外，国内有许多软件公司也从事此领域的软件开发。北京梦龙 科技有限公司开发的图纸管理系统m r c h a r t 、珠海泰坦软件公司开发的泰坦工程图纸管 理系统、洛阳众智软件有限公司开发的d w g s e e 等。 虽然不同的c a d 软件所生成的文件的格式各不相同，但目前各商品化的c a d 软件 一般都提供了相应的a p i 接口，并且大多都支持a c t i v e xa u t o m a t i o n 技术和o b j e c t a g x 技术，如a u t o c a d 、m a t 、s o l i d w o r k s 和s o i l d e d g e 等软件。这样就可以利用相应的开 发工具( 例如v i s u a lb a s i c 、v i s u a lc + + 等) 对产品各零部件的信息进行提取和管理。 1 4 课题的基本任务 图纸管理方案采用了新颖的文字提取技术，能够自动解渎c a d 图纸中的文字信息并 建立图档数据库，实现对电子图档的自动化管理。特色是在大量的d w g 格式文件中快速 查找到所需要的图纸文件并实现产品标准件统计表、自制件统计表、外购件统计表等 b o m 表的输出。 本课题的目的是开发实用、便捷的符合机械制图国家标准和机械部颁发的相 关标准的图纸管理软件，力求达到国内先进水平。 本课题的研究内容主要是围绕图纸文字信息智能提取和建立产品明细栏数据库来展 开的。主要包括以下两项内容： 图纸信息搜索及b o m 袁建立技术的研究 ( 1 ) 图纸信息搜索 利用友好的用户界面，提供包括精确查询、模糊查询、单项查询和组合查询在内的 多种搜索方式，通过图纸标题栏工程信息( 如图样名称、代号、材料、设计人、日期等) 进行智能、实时、准确、快速搜索。 ( 2 ) b o m 表输出 自动提取图纸标题栏和明细栏工程信息，通过o d b c 技术，建立产品明细栏数据库， 输出产品标准件统计表、自制件统计表、外购件统计表等b o m 表，输出b o m 表时实现 聚类和汇总。 重点要解决的问题主要有：由于图纸信息搜索、各种b o m 表的基本信息都来源于图 纸的标题栏和明细栏，因此，识别和提取标题栏和明细栏中的文字信息是课题的关键： 数据库是工程图纸管理的核心，o d b c ( o p e nd a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ) 技术在工程图纸管理 中的应用等。 除了图纸信息搜索和b o m 表输出两项主要内容外，本课题围绕图纸管理还做了其它 一些工作，如图纸文件的预览、图纸文件属性的查看以及文件的拷贝、剪切、粘贴、移 动、改名、删除等常规操作等等。 7 图纸信息搜索及b o m 表建立技术的研究 2 系统框架基础 2 1 系统总体框架 本系统是为有效的管理产品图纸丽设计的，管理的对象不仅包括设计图纸，还包括 设计完成后生成的各种b o m 表。系统主要由“图纸预览”、“图纸搜索”、“b o m 表输出”三 个部分及相关功能模块组成。 系统结构如图2 一l 所示。图纸信息提取是系统的核心，图纸属性查看、图纸预览、 图纸信息搜索和b o m 的输出都以它为基础，它分别通过界面、o d b c 接口与用户、数据库 通讯，数据库用于存储图纸标题栏和明细栏工程信息，系统对用户和数据库发送的消息 和数据进行处理后，再根据需要发送到用户界面或数据库。 匝 咂斗至多叵堰 ( j 垂二) _ 三重 1 ，上 i 图l 】【l 图1i b o m 表输出 i i 属1i 纸l ；信l l 查【i 览1l 搜1 1 看ili 索 图2 i 系统结构 2 2 软件开发环境及工具 硬件支持环境：赛扬1 7 g h z 处理器，内存6 4 m 软件支持环境：操作系统w i n d o w s2 0 0 0p r o f e s s i o n a l 数据库管理系统札l c r o s o f ta c c e s s2 0 0 0 开发工具：v i s u a lc + + 6 0 和o p e n d w g t mt o o l k it ( o d t ) ( 1 ) v i s u a lc 什6 0 v i s u a lc + 十6 0 作为作为一种程序设计语言，它同时也是一个功能非常强大的可视 化应用程序开发工具，是计算机界公认的最优秀的应用程序开发工具之一。 ( 2 ) o p e n d w g t mt o o l k i t ( o d t ) o p e n d w g t mt o o l k i t ( o d t ) 是t h eo p e n d w g t ma i l i a n c e 组织开发的软件包，该软件包能 在a u t o d e s k 公司软件a u t o c a d 的环境之外，用c 或c + 十语言编写程序可对a u t o c a dd w g 或d x f 文件进行读写操作，这极大地提高了利用包含在a u t o c a d 图纸信息的速度和便利 性。o p e n d w g t mt o o l k i tr e f e r e n c ev e r s i o n2 0 有很多函数，通过v c + + 6 0 编写程序， 图纸信息搜索及b o m 表建立技术的研究 程序，调用相关函数，可以读取a u t o c a d 图纸文件( d w g 格式文件) 中的信息，本课 题主要提取其中的文本信息。 2 3 d w g 文件格式分析 国内外厂商和研究机构纷纷推出成熟的c a d 绘图软件，如由a u t o d e s k 公司开发的 a u t o c a d ( 文件格式d w g ) 、大连理工大学j h c a d ( 文件格式d r w ) 、北航c a x a 电 子图板( 文件格式e x b ) 、华中科技大学开目c a d ( 文件格式k m g ) 。a u t o c a d 是目前 在w i n d o w s 环境下应用最广泛、用户最多的c a d 绘图软件产品，下面详细分析d w g 文 件格式。 2 3 1d w g 文件的文件结构【1 8 d w g 文件是a u t o c a d 用来存储其最终图形产品的二进制文件，它是由文件头、实 体段、块表段、层表段、字型表段、线型表段、视图表段、图块段组成的。 ( 1 ) 文件头 d w g 的文件头用于记录d w g 文件的版本号、各段起始地址、d w g 的整体参数、 图形因子等。不同a u t o c a d 版本号的d w g 文件可能会有某些细微的差别。 ( 2 1 实体段 实体段用于纪录a u t o c a d 中称之为实体的图元数据。这些图元是指直线、点、圆、 弧、文字、多义线、轨迹线以及插入块等。实体段由实体描述依次顺序组成，其总长度 决定于图形中图元实体的多少。每个实体的描述是以实体头和图元描述方式实现的。实 体头由描述实体的图元类型、颜色属性、当前实体字数、层号及实体头结束标志等信息 组成。图元描述按所描述的图元类型的不同而不同，以文字为例，包括图元标志字、颜 色、起始点坐标和文本串内容等。实体段的总长度为表段起始地址与文件头结束地址之 差。 ( 3 ) 表段 表段在d w g 文件中存贮在实体段之后，实际上它是由块表、层表、字形表、线型表、 视图表顺序组成的。 层表由描述每个图层的表记录依次组成，表记录包括如下内容：层状态标志、层名、 层颜色、层线型。 就象多个图层可以存在于一个图形中一样，一个图形中也可以存在多个图块。图块 由有穷多个不同类型的实体组成，为了使不同图块之间有所区别，d w g 文件建立了每个 图块的索引，块表由不同图块的索引组成。块表索引包括标志字、块名、块长度、结束 9 图纸信息搜索及b o m 表建立技术的研究 标志组成。 字型表用于记录d w g 文件中标注文字所用的信息，其所占字节数等于字型表起始地 址至线型表起始地址问所规定的数量。一个d w g 文件可以使用多种字形，每种字型的表 描述标志位、字体名、字高、宽度因子、倾角、文本生成标记、最后使用高度、字型文 件名等内容。 图2 - 2 读取d w g 文件流程图 f i g u r e2 - 2f l o wg r a p h i co fr e a d i n gd w gf i l e s 图纸信息搜索及b o m 表建立技术的研究 线型表用于记录d w g 文件所用的线型，其线型个数在文件头中有定义，每个线型之 线型表的主要内容为标志位、线型名、说明项、类型、长度项、图案总长度、短划线长 度等。 ( 4 ) 图块段 图块段用于记录组成d w g 文件每个块的颜色、线型、插入基点等实体信息。 2 3 2d w g 文件的读取 1 5 图纸标题栏的有效信息一般都是文本信息，在d w g 文件中，文本信息都是以文本对 象或属性对象的形式存在，其中文本对象又分为单行文本( t e x t ) 对象和多行文本( m t e x t ) 对象。o p e n d w gt o o l k i t ( o d t ) 是t h eo p e n d w g t m a l l i a n c e 开发的旨在a u t o c a d 环境之 外对d w g 或d x f 文件进行读写操作的软件包，借助o d t ，在v i s u a lc + + 60 环境中编 写代码可实现文本信息的提取，程序流程图如图2 2 所示。c 抖语言算法及调用的o d t 函数与说明如下： ( 1 ) 读入d w g 文件头。 s h o r ta d l n i t a d 2 ( v o i d i n i t f i l e p a t h ，s h o r tu s e r f n s ，s h o r t * i n i t e r r o r ) ：初始 化0 d t s h o r ta d d w g s m e l l s b a d ( v o i d * p a t h ) ：嗅探d w g 文件是否完好 v o i da d s e t u p d w g r e a d ( v o i d ) ：安装o d t 来读取d w g 文件 a d d b h a n i ) l ea d l o a d f i l e ( v o i d * f n ，c h a rp r e l o a d s t r a t ，s h o r ta d d a 2 k o b j s ) ： 将f n 关联的文件载人0 d t ( 2 ) 获得实体列表。 s h o r ta d g e t b l o c k h a n d l e ( a d - d b _ h a n d l eh a n d l e ，a do b j h a n d l eh a n d l e ，s h o r tt y p e ) ： 得到模型空间块或图纸空间块的块旬柄 a d _ v m a d d ra d e n t i t y l i s t ( a d _ d b _ h a n d l eh a n d l e ，a d _ o b j h a n d l ew h i c h b l k ) ： 得到与块头指针相联系的实体列表 s h o r ta d s t a r t e n t i t y g e t ( a d _ v m a d d r1 i s t ) ：为随后的a d g e t e n t i t y 0 调用重绕实体 列表 ( 3 ) 遍历每个实体。 s h o r ta d g e t e n t i t y ( a d _ v m a d d rl i s t ，p a d e n t h d ra d e n h d ，p a d e n ta d e n ) ： 得到实体表中下一个实体 ( 4 ) 读d w g 的表段及图块段。下面是程序中判断实体类型，只读取单行文本对象、多行文 本对象和属性对象的代码： 图纸信息搜索及b o m 表建立技术的研究 v o i d r e a d e n t i t y ( c d r a w i n g c e n t e r s e t + p s e t ，c d r a w i n g c e n t e r s e t m 丰p s e t _ m ， a d d b h a n d l eh a n d l e ，p a d e n t h d ra d e n h d ，p a d n ta d e n ) ， s w i t c h ( a d e n h d 一 e n t t y p e ) ( c a s ea d e n t t e x t ：单行文本对象 r e a d d w g t e x t ( p s e t ，p s e t _ m ，h a n d l e ，a d e n ) ： b r e a k ： c a s ea d e n t m t e x t ：多行文本对象 r e a d d w g m t e x t ( p s e t ，p s e t - m ，h a n d l e ，a d e n ) ：b r e a k ： c a s ea d e n t a t t r i b ：属性对象 r e a d d w g a t t r i b ( p s e t ，p s e tm ，h a n d l e ，a d e n ) ： b r e a k ： d e f a u l t ： b r e a k ： ( 5 ) 遍历完实体，关闭d w g 文件。 s h o r ta d c l o s e f i l e ( a d d b h a n d l eh a n d l e ) ：关闭由a d l o a d f i l e 0 打开的文件 2 4 图纸信息提取方法 图纸由图形部分和标题栏、明细栏组成。产品的结构信息体现在图纸的图形部分， 各种说明信息则反映在标题栏和明细栏中，各种b o m 表的基本信息都来源于图纸的标题 栏和明细栏。标题栏内容主要描述了产品零部件的名称、代号等基本信息和附属信息， 明细栏内容则主要描述了产品零部件的装配关系以及零部件、标准件的一些基本信息。 图纸信息提取分为手工提取和自动提取。前者是利用人机界面进行交互输入图纸标 题栏工程信息，每张图纸都需手工录入信息，使用较少，众智软件有限公司开发的 d w g s e e 图纸管理系统就是使用此方法；后者又分为基于模板式( 先定义标题栏格式模 板，再进行匹配识别) 自动提取和智能自动提取。智能自动提取利用人工智能技术，能 够自动解读c a d 图纸中的文字信息并建立图档数据库，完全实现了对电子工程图纸的自 动化管理，纬衡图纸管理系统w h d l - a w i n g $ 采用了此方法。比较而言，手工提取效率低， 逐渐被淘汰；模板自动提取简单实用，但需要采样模板文件；智能自动提取实现较复杂， 应用较少，但克服了模板采样的局限性，它是图纸信息提取技术的发展方向。 目前基于o b j e c t a r x 和基于a c t i v e xa u t o m a t i o n 的模板式在标题栏信息自动化提取 方法中应用最广，许多图纸管理软件信息自动提取都是基于此方法。 下面简单介绍a c t i v e x 技术和o b j e c t a k x 技术这两种技术： ( 1 ) a c t i v e x 技术【1 9 】 1 9 9 6 年3 月，微软公司提出了a c t i v e x ，这是一组基于c o m d c o m 的技术集合， 图纸信息搜索及b o m 袁建立技术的研究 能使软件在网络环境下交互且独立使用地计算机语言。已广泛应用于服务器和客户端的 各个方面。a c t i v e x 技术源于o l e 技术。o l e l 0 是指对象的链接和嵌入，后来发展为复 合文档技术，而o l e 2 0 是以构件彼此协同操作，即使它们来自不同厂商，用不同语言编 写或在不同操作系统上运行。d c o m 即分布式构件模型，起源于动态数据交换( d d e ) ， 是c o m 在分布计算方向的自然延续，它为分布在网络不同节点的两个c o m 构件提供了 互操作的基础结构，a c t i v e x 就是建立在底层d c o m 模型上的高层应用技术，可用来创 建可重复的二进制部件，可使用应用程序之间共享彼此的数据和功能。 作为o l e 自动化技术的扩充和发展，a c t i v e xa u t o m a t i o n 技术适用于0 l e 对象和 a c t i v e x 对象，允许一个应用程序操纵在另一个应用程序中实现的对象，从而可以被操纵。 操纵程序被称为客户，被操纵程序称为服务器，被操纵对象即为a c t i v e x 对象。应用程序 提供的基于a u t o m a t i o n 对象的接口不同于a d s 和a r x 的函数调用式接口，它是按一定 关系构成的具有层次结构的a u t o m a t i o n 对象模型，即是应用程序内部功能的逻辑框图， 开发者能从总体上把握应用程序提供的全部功能，更便于实现自动化。利用a c t i v e x a u t o m a t i o n 技术来提取图纸信息不需要了解a u t o c a d 图形文件的存储格式，可以使用 任何客户端开发工具( 如v b 、v c ) 去访问别的应用程序公布出来的a u t o m a t i o n 对象，结 合自己的实际程序，从而快速地从图纸中自动提取所需信息。 ( 2 ) o b j e c t a m x 技术 o b j e c t a r x 是a u t o d e s k 公司提供的新一代面向对象的二次开发环境，提供了以c 十+ 为基础的面向对象的开发环境及应用程序接口，能真正快速地访问a u t o c a d 图形数据库。 通过在c a d 应用系统开发中的应用表明，o b j e c t a r x 的许多特性能够实现很多原来开发 环境难以实现的功能，提高了工作效率，它是a u t o c a d 新一代的开发工具。它突破了 a u t o l i s p 和a d s 通过进程与a u t o c a d 间接通信的限制。o b j e c t a r x 应用程序是一个动 态链接库，它分享a u t o c a d 的地址空间，并可以直接被a u t o c a d 调用。它能定制a u t o c a d 的菜单和系统环境，并可以从a r x 的基类