（机械电子工程专业论文）基于objectarx的总图坐标表自动生成系统的研究.pdf

摘要 摘要 总图坐标表自动生成系统以施工图设计阶段的总图为研究对象，对采用 a u t o c a d 绘制的总图中四种特定类型：管线、铁路、道路和建构筑物四种对象， 解决其定位坐标、方位参数及其它辅助参数的自动或半自动提取，完成坐标表自 动生成。 本论文主要解决了坐标表生成过程中遇到的实际难题，根据用户的特定需求， 采用先进的0 b j e c t a r x 面向对象技术在a u t o c a d 基础上进行开发的专业c a d 系 统，解决了a u t o c a d 下的扩展数据管理和表格自动生成技术的难题。本论文首先 介绍了c a d 技术的发展现状及其二次丌发工具o b j e c t a r x 。其次主要介绍系统总 体方案设计、坐标提取系统、坐标数据管理、坐标表自动生成、系统界面5 个子 模块，对各个模块的设计过程和算法实现进行了详细阐述。基于模块化设计技术 基础，重点研究了a u t o c a d 中实体坐标数据的获取，扩展数据的存储与管理，基 于图块的坐标表白动生成技术。 本系统完全实现了设计的全部功能，能顺利完成总图坐标表的自动生成，大 大提高了总图坐标表自动生成的效率和质量。本系统已通过实际工程的全部测试， 包括代码测试、软件功能测试、正确性测试、可靠性测试、效率测试、多用户测 试和压力测试都己达到预期目的。 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 二次开发技术的过程，对c a d 二次开发技术的发 展和应用，具有积极的理论意义。 关键词：总图，o b j e c t a r x ，a u t o c a d ，坐标表，二次开发 a b s t r a c t - 一 a b s t r a c t l a y o u td r a w i n gi nt h ed e s i g np h a s eo fc o n s t r u c t i o nd r a w i n gw a ss t u d i e di n t h e a u t o m a t i cp r o d u c t i o ns y s t e mo fc o o r d i n a t e st a b l eo fl a y o u td r a w i n g i tt a r g e t s a tf o u r s p e c i f i e dt y p e si nt h ea u t o c a dd r a w i n gs u c ha sp i p e l i n e ，r a i l r o a d ，r o a da n d b u i l d i n g , s o v l e st h e i r sl o c a l i z a t i o nc o o r d i n a t e s ，t h ep o s i t i o np a r a m e t e r a n da u t o m a t i co r s e m i a u t o m a t i ce x t r a c t i o no fo t h e ra s s i s t a n c ep a r a m e t e r si nt h es y s t e ma n da u t o m a t i c c o o r d i n a t e st a b l ei nt h ee n d a c t u a ld i f f i c u l tp r o b l e m si np r o c e s so fc o o r d i n a t e st a b l ep r o d u c t i o nw a sm a i n l y r e s o l v e di nt h i sp a p e r a c c o r d i n gt ou s e r s s p e c i f i e dd e m a n d ，s p e c i a l i z e dc a ds y s t e m w a sd e v e l o p e do nt h eb a s i so fa u t o c a da n do b j e c t o r i e n t e do b j e c t a r x s u c hd i f f i c u l t p r o b l e m sl i k em a n a g e m e n to fe x t e n d e d d a t aa n da u t o m a t i cp r o d u c t i o no ft a b l ei n a u t o c a dw e r er e s o l v e d f i r s t l y , p r e s e n td e v e l o p m e n to fc a dt e c h n o l o g i e sa n df u r t h e r d e v e l o p m e n tk i t so b j e c t a r xw e r ei n t r o d u c e d s e c o n d l y , f i v em o d u l e sw h i c h i n c l u d e s y s t e mg e n e r a ld e s i g n ，t h e c o o r d i n a t e se x t r a c t i n gs y s t e m ，t h ec o o r d i n a t e s d a t a m a n a g e m e n t ，t h ea u t o m a t i cp r o d u c t i o no ft a b l e sa n dt h es y s t e mi n t e r f a c ed e s i g nw e r e m a i n l vi n t r o d u c e d w h i l et h ed e s i g np r o c e s sa n da l g o r i t h mr e a l i z a t i o no fe a c hm o d u l e w e r ed i s c u s s e di nd e t a i l t h em o d u l a rd e s i g ns u c ha st h et e c h n i c a lf o u n d a t i o n ，o b t a i n i n g o ft h ee n t i t yc o o r d i n a t e sd a t a ，e x t e n d i n gd a t a ss t o r a g ea n dm a n a g e m e n t ，a u t o m a t i c p r o d u c t i o nt e c h n o l o g yo fc o o r d i n a t e st a b l ew h i c hw e r eb a s e do nd r a w i n gb l o c kw e r e e m p h a t i c a l l ys t u d i e d 1 n h e s ef u n c t i o n sd e f i n e di nd e s i g nh a v eb e e nc o m p l e t e l ya c t u a l i z e di nt h i ss y s t e m a n dt h ea u t o m a t i cp r o d u c t i o no fc o o r d i n a t e st a b l ew a ss u c c e s s f u l l yf i n i s h e dw h i l et h e a u t o m a t i cp r o d u c t i o ne f f i c i e n c ya n dq u a l i t yo fc o o r d i n a t e st a b l ew a sg r e a t l ye n h a n c e d i n t h i ss y s t e m a l la c t u a lt e s t i n g , i n c l u d i n gc o d i n gt e s t i n g , s o f t w a r ef u n c t i o nt e s t i n g ， a c c u r a c yt e s t i n g r e l i a b i l i t yt e s t i n g , e f f i c i e n c yt e s t i n g ，m u l t i u s e rt e s t i n ga n dp r e s s u e t e s t i n2 ，w e r ec a r r i e do u ti nt h i ss y s t e ma n dt h ea n t i c i p a t e do b j e c th a sb e e na c h i e v e d g r e a tp r a c t i c a l i t yw a so n eo ft h eg r e a tc h a r a c t e r i s t i c so ft h i sp a p e r a c t u a ld i f f i c u l t p r o b l e m sh a v e b e e ns o l v e db yt h es c i e n t i f i ca n dt e c h n o l o g i c a lt h e o r y t h i sp a p e r a p p l i e s t h es c i e n c ea n dt e c h n o l o g yt ot h ep r o d u c t i o na n dh a si 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 e a b s t r c a t a tt h es a m et i m e ，t h ep r o c e s so fs o l v i n gt h e s ed i f f i c u l tp r o b l e m si sa l s oo n ep r o c e s s e n r i c h e sa n dd e v e l o p st h ec a df u r t h e rd e v e l o p m e n tt e c h n o l o g i e s i ta l s oh a st h e p o s i t i v et h e o r ys i g n i f i c a n tt ot h ed e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o no fc a df u r t h e r d e v e l o p m e n tt e c h n o l o g i e s k e y w o r d s ：l a y o u td r a w i n g , o b j e c t a r x ，a u t o c a d ，c o o r d i n a t e st a b l e ，f u r t h e r d e v e l o p m e n t i i i 独创性声明 本人声明所呈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注和致谢的地 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。 签名： 翌陛庄鱼 e tn ：渤舌年岁月2 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、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，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 的全部或部分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应遵守此规定) 签名：翌盟幽导师签 e l 期： 第一章引言 1 1 课题背景和课题来源 第一章引言 重庆中冶赛迪工程技术公司是我国大型钢铁设计企业，设计任务繁重，尤其 是总图室的设计工作更是如此，其中管线、建构筑物、铁路和道路等对象位置坐 标、方位参数及其它辅助参数的计算与坐标表输出的工作量极大，这些坐标表是 整个工程施工的基础，是确保准确工程施工的保证。a u t o c a d 软件本身不具有自 动生成坐标表的功能，所以必须采用a u t o c a d 提供面向对象的o b j e c t a r x 开发包 对其进行二次开发，使其功能得到扩展。 在总图设计中，生成各类管线、建构筑物、铁路和道路等对象坐标表是一个 及其繁杂而且极易出错的过程。例如，对于一般项目设计，各类坐标数据通常有 数百张，手工处理需要大量的人力投入，例如，一个2 5 0 0 - - 3 2 0 0 r n 3 级高炉，其各 类坐标表大致有2 0 0 - - 2 5 0 张a 3 ，其中管线约1 5 0 - - 一1 8 0 张a 3 。为提高坐标表的 生成效率和自动化程度，开发了坐标表自动提取系统，本系统利用o b j e c t a r x 面 向对象技术对a u t o c a d 进行二次开发，凸显专业定制的辅助设计技术在a u t o c a d 中处理诸如总图坐标表这种重复性的枯燥设计环节的优势，节省了设计人员的大 量工作时问，在总图室得到了成功推广应用，极大地提高了施工图设计效率。 1 2 二次开发概述 a u t o c a d 的二次丌发是在现有成熟软件a u t o c a d 的基础上，为提高和改善 软件的功能，使之更加符合用户的需求而进行的开发工作，其目的是提高设计效 率和质量，充分发挥a u t o c a d 软件的价值。二次丌发将应用对象的特殊的要求集 成在通用的c a d 软件中，使设计更加快捷、智能化。二次开发的主要特点有：专 业性、实用性和复杂性。 1 3 技术现状 1 、坐标表生成效率 电子科技大学硕士学位论文 目前，总图室生成坐标表的过程是：在a u t o c a d 中布置各类总图单元； 在a u t o c a d 系统中手工用鼠标点取各类坐标信息；根据获取的坐标信息计算其 它相关的坐标表辅助数据；审核计算的坐标表数据；在a u t o c a d 中手工绘出 坐标表，并填充相应的数据。第、步的繁琐，第步的麻烦，第步的多余 和浪费则是较为明显的不足之处，使得生成坐标表的效率极为低下，不能满足快 速生成坐标表的需要。 2 、c a d 二次开发技术现状 目前c a d 二次开发的应用研究很普遍，其中对a u i o c a d 的二次开发的研究 尤为突出，主要有3 种：v i s u a lu s ev b a ，o b j e c t a r x 。这3 种开发方法以 o b j e c t a r x 应用最为广泛，o b j e c t a r x 开发的应用程序是一个动态链接库( d l l ) ， 它共享a u t o c a d 的地址空间并直接调用a u t o c a d 的函数，o b j e c t a r x 程序设计 环境与当今流行的v c + + 结合，为开发者使用，用户化和扩充a u t o c a d ，提供了 一个面向对象的c + + 应用程序设计接v i ，o b j e c t a r x 库包含一系列多功能工具， 应用程序开发者利用a u t o c a d 的开放式体系结构，直接访问a u t o c a d 的数据库 结构和图形系统，定义本地命令，能深入a u t o c a d 内部编程，能丌发出复杂的， 功能强大的应用程序。 在各行各业利用o b j e c t a r x 开发特定的应用程序，相当普遍。如数控自动编 程技术，结构有限元分析，c a d 图形的参数化设计，在服装c a d 系统开发中的 应用，在电网c a d 应用中的研究，复杂零件的三维实体造型技术等等，这些都是 基于o b j e c t a r x 的具体应用。 近年来，c a d 技术在我国各产业部门得到了广泛的应用和发展，如汽车行业开 发的车身删c a m 系统、大型有限元分析软件等，船舶工业丌发的计算机辅助造 船集成系统第一期工程u s b 1 等，c a d 技术已经深入到各行各业。据有关资料统 计，应用c a d 技术，可以使产品的设计周期缩短1 3 1 2 ，工效提高3 5 倍。 虽然c a d 技术在我国的应用已取得一定的成绩，但是还存在着一些问题。由于 c a d 技术是一种通用性平台，专业针对性差，而我国企业的产品又千差万别，c a d 技 术实际应用的领域还很有限，还没有形成市场规模，而且低水平的重复现象也比较 严重 i 艮多企业只是简单地采用c a d 绘图，不能满足企业设计绘图的实际需要。因 此，c a d 技术在工程实际中还难以达到理想的应用效果，通过o b j e c t a r x 二次丌发 特定应用程序，能满足各行业的要求。 2 第一章引言 1 4 课题任务 基于o b j e c t a r x 的a u t o c a d 总图坐标表白动生成系统项目开发基本思路 是：基于a u t o c a d 2 0 0 4 通用的设计平台，采用v c n e t 和o b j e c t a r x 2 0 0 4 为开 发平台，采用面向对象的插件( a d d i n ) 开发技术，开发提取、处理和管理各种管 线、建构筑物、铁路和道路等各类坐标信息的专门功能，并支持坐标表自动生成。 坐标表辅助系统规划为插件技术，在a u t o c a d 2 0 0 4 平台上运行，通过m i c r o s o f t w i n d o w s 风格的用户界面如菜单( m e n u ) 、图标( i c o n ) 和对话框( d i a l o g ) ，基于 a u t o c a d 2 0 0 4 扩展数据方式，执行坐标表提取、保存、编辑、修改、管理和坐标 参数计算，并自动形成坐标表。目的是节省大量的坐标计算和坐标表绘制的人工 工作量，消除手工坐标计算和坐标表制图中的错误，提高总图管线、建构筑物、 铁路和道路等各类坐标表的生成效率，满足总图自动化设计的深度要求，将设计 人员从重复、繁琐的坐标表绘制工作中解脱出来，节省时间、人力和物力，大幅 度提高总图坐标表绘制效率。 电子科技大学硕士学位论文 2 1 系统功能分析 第二章系统总体方案设计 总图( 如图2 - 1 所示) 坐标表生成系统软件开发以捕工图设计阶段各类总图单元 为对象，对采用a u t o c a d 绘图系统绘制的图形中特定类型：管线，铁路，道路和建 构筑物四类对象，解决其定位坐标、方位参数及其它辅助参数的自动或半自动提 取、坐标表的自动绘制，提高铡铁j 总图施工图设计过程中管线、道路、铁路、 建构筑物等坐标表生成的自动化程度及其准确性，降低总图设计人员的劳动强度。 i 2 1 总蚓样凹 第二章系统总体方案设计 本系统的主要功能：系统基于a u t o c a d 2 0 0 4 扩展数据结构，采用面向对象技 术，开发提取、处理和管理总图中各种管线、建构筑物、铁路和道路等各类坐标 信息的专门功能，支持坐标表编辑、修改、管理和对象参数自动计算，并自动生 成用户规定的坐标表，系统总体框图如图2 2 。 本系统设计的基本原则是： 1 、实用性 本系统主要解决工程中遇到的实际问题，把设计人员从繁重的设计任务中解 脱出来。 2 、简易性 本系统要求简单易用，系统界面简洁、美观，操作方便，功能强大，用户只 需进行坐标点输入、坐标号输入，即可自动生成所需的坐标表。 2 2 对象坐标提取设计 图2 - 2 系统总体框图 对象坐标提取是生成氆标表的关键，是准确获得坐标表相关数掘的基础，对 象提取的正确性直接关系到生成的坐标表的正确性。结合a u t o c a d 命令行提示和 电子科技大学硕士学位论文 对话框来引导用户按照正确的方式来提取特定对象管线、道路、铁路和建构筑物， 获得正确的坐标等相关信息。该模块是与用户交互的模块，交互的方式有2 种： 1 、直接点取已有对象 用户在a u t o c a d 图形交互窗口中通过鼠标拾取当前图形区域中的对象如直 线、圆弧、折线等对象上的点( 包括控制点、端点等信息) 坐标。 2 、手工输入 用户在a u t o c a d 命令行可以通过直接输入坐标数据，甚至允许任意插入与图 形对象无关联的坐标信息包括对象名称、坐标号、半径等其它对象坐标提取相关 的信息。 坐标提取设计包含4 个子模块： 1 、坐标提取 通过与用户交互，获得对象坐标相关信息。创建坐标点集，可以撤消已经属 于点集中的点。 2 、编号处理 为坐标点编号，用户输入初始坐标号，系统自动生成编号，用户也可以输入 编号。 3 、新点验证 在提取过程中，自动验证新提取的点的可用性，包括建构筑物提取中的直角 验证、封闭性检查、编号重复性验证和编号与坐标不符验证；道路、铁路和管线 提取中的偏央角计算、编号重复性验证和编号与坐标不符验证。 4 、点集修改 对已经获取的坐标点集进行修改，包括点集的删除、点集重定位、点集插 入。 2 3 坐标表数据的存储与管理 a u t o c a d 系统本身自带内部数据库，用来管理当前图形中的图元实体的相关 信息和其他非几何信息，a u i o c a d 可以维护由o b j e c t a r x 应用程序创建的扩展词 典和扩展数据，o b j e c t a r x 并提供多种操作包括添加、更新、插入和删除扩展数 据的方法。坐标表的相关信息就是以a u t o c a d 图形的扩展数据存储在d w g 格式 的a u t o c a d 文件中，无缝的集成在a u t o c a d 内部数据库中，无需任何外挂数据 库，维护方便，操作简啦，即可实现总图中各类管道、建构筑物、铁路和道路的 6 第二章系统总体方案设计 坐标数据管理，并且为扩展数据库内已有的坐标对象提供多种数据处理技术，如 添加、删除、插入、追加扩展数据等。 坐标表数据管理包含3 个子模块： 1 、添加坐标数据 向扩展数据中添加对象坐标数据，包括坐标值，坐标号，对象名称等相关信 息。 2 、插入坐标数据 向已提取的坐标数据中插入新的坐标点数据及其辅助信息。 3 、删除坐标数据 从扩展数据中删除已提取的坐标数据及其相关辅助信息。 2 4 坐标表的自动生成 在一张总图中，会生成各种类型的多种坐标表，包括管线坐标表、道路坐标 表、铁路坐标表和建构筑物坐标表。a u t o c a d 扩展数据中只保存点的坐标信息和 附加的半径信息，其它参数如方向角、方位、线长、坐标增量、坐标增量符号等 在执行坐标表生成时，根据不同的坐标对象的类型，进行相应计算获得相应的坐 标表各参数，各对象所需计数参数如表2 - 1 和表2 2 所示。 坐标表的自动生成包含3 个子模块： 1 、参数计算 计算生成坐标表所需的相关参数。 2 、写坐标表 自动生成坐标表的算法实现。 3 、后处理 坐标表分离：将当前文件中的多个坐标表拆分成一个个单一的坐标表文件。 最终生成的坐标表如附录1 ( 建构筑物坐标表) 、附录2 ( 道路坐标表) 、附录3 ( 铁 路坐标表) 和附录4 ( 管线坐标表) 。 7 电子科技大学硕士学位论文 表 1 管线和建构筑物的矢量坐标表所需计算参数 序号 参数名 1 方向角，方位 2 方向角艘分秒 3线长 4 坐标增量x 符号 5 坐标增量x 6 坐标增量y 符号 7 坐标增肇y 表2 - 2 道路和铁路的矢量坐标表所需计算参数 25 系统界面设计 序号参数名 1 h 钮韫啦谴 2 方向角，度分秒 3 线长 4 坐标增量x 符号 5 坐标增量x 6 坐标增量y 符号 7 坐标增量l k y 8 偏角 9 半径 1 0 切线眭 儿 曲线k 本系统主要和用户交互，界而设计尤为重要，界而设计的主要特点是完仝 a u i o c a d 风格堤玑界面简洁，美观大方，易与用户方便进行交互。 本系统界面主要包括四部分：菜单、工具条、对话框及a u t o c a d 命令行如下 图所示： 口 凹2 3l 贝条 第二章系统总体方案设计 日萄圃目口幽 加裁提取程块 卸噩提取桎块( 山 提取建筑协坐铽 提取道路坐幕 提取铁路坐蒜( 出 提取菅道坐标( 0 g 辑已生成对i t ( 凹 生成坐标表( g 生成坐标表独立文件哑 * 髓* 层( g 世界平面锅日蜘 浯理囝硝0 昱示工具甜9 恢复环境 围层匹配出 移至当前田层( g 改层莹就d & 堤隔离( d 冻i 言视窗图层凹 关删象囝层( o a 打开所有围层( m 球结对象囤层。 解球所有田层( d 固曝埙忍0 固层啦f u d 田层台并( 0 图2 _ 4 菜单 圈i 亘：艨i * m * 削2 - 5 对瞒框竹线类1 ”造扦 电子科技大学硕士学位论文 圈2 对话框坐标点确认 削27 对话框一坐标表生成配苴 第二章系统总体方案设计 2 6 辅助功能设计 本模块主要完成一些辅助功能，方便用户生成坐标表。 1 、坐标系转换 可将当前坐标系的x 与y 轴互换，用户可以通过它在用户坐标系与工程坐标 系之间互换：将当前视图转换成世界坐标系视图，主要可以在打开生成的坐标表文 件时使之摆正成习惯的世界坐标系视图。 2 、图层的隐藏 总图中存在来自各专业的各种图形对象的信息，在处理某种对象时，其它图 形显示信息会对处理过程产生干扰，通过图层工具隐藏无关的图形信息，可以将 除当前层外的其他层全部关闭，使用户免受其他层杂乱线条的影响，提高处理效 率。例如处理燃气专业提供的燃气管道时，可以关闭其它图层。 本工具特别适用于各种功能对象分类绘制在不同图层的场合。 3 、图形清理 清理当前图形中全部不用的图块、层等信息。 4 、自定义管线类型 在总图设计中，经常有新的管线类型出现，本系统提供了增加管线图例的功 能，方便用户以后的维护，便于系统扩展升级。 电子科技大学硕士学位论文 第三章系统开发平台 w i n d o w s 操作系统是当今最为流行的操作系统平台，开发基于w i n d o w s 平台 的o b j e c t a r x 应用程序是首要选择。 a u t o c a d 是当今应用最为广泛的c a d 软件，它功能强大，简单易用，已经 在建筑、工程等设计行业得到大量应用。最新推出的a u t o c a d 2 0 0 4 更新增了很多 新的实用的功能，对a u t o c a d 的二次开发提供了更多的支持。 3 1a u t o c a d 的开发优势 a u t o c a d 是当今世界上最广泛使用的c a d 设计软件之一，特别是在c a d 二 维设计方面。a u t o c a d 的广泛使用除了它强大的设计功能及易用性外，它的开放 的体系结构也是一个重要的原因，因为它允许用户和开发者在几乎所有方面对其 进行扩充和修改，以最大限度满足用户的特殊要求，实现针对企业的二次开发。 a u t o c a d 最强有力的扩充手段就是支持高级语言编程，如：v c + + ，c c + + ，v b ， d e l p h i ，v b a , j a v a 等。 为适应总图大型图形的专业处理要求，以及未来的总图设计自动化发展，本 系统采用o b j e c t a r xf o ra u t o c a d2 0 0 4 ，结合v c + + n e t 进行项目开发，实现目 前总图坐标表绘制自动化的要求，对于未来的总图辅助设计应用的伸缩性、智能 性与集成性( 如总图其它矢量表格如土建等表格的自动绘制) ，通过针对不同总图 单元不断的定制开发与集成，向总图专业辅助设计软件发展，在总图标准化的基 础上，形成基于a u t o c a d 系统的总图专业设计的集成系统。 3 2a u t o c a d 开发工具的发展历史 a u t o d e s k 公司自a u t o c a dv 2 1 8 至今，相继推出过三代二次丌发工具。使最 终用户针对具体应用的二次丌发成为可能。第一代丌发工具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 提供的二次丌发工具。它是嵌入a u t o c a d 内部的人工智能语言 c o m m o nl i s p 的一个子集，是一种解释型语言。a u t o l i s p 语言规则简单，可直 接调用儿乎所有的a u t o c a d 命令，易学易用，易于交匾。a u t o l i s p 语音典型的应 第三章系统开发平台 用是实现参数化绘图，或驱动a u t o c a d 提供p d b 模块构成d c l ( d i a l o gc o n t r o l l a n g u a g e ) 文件，创建定制对话框。但是，a u t o l i s p 功能单一，综合处理能力差， 解释执行使程序运行速度慢，源程序缺乏保护机制，保密性差；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 这些缺点，使其不适合总图对象处理 的系统的开发1 1 3 j 。 第二代开发工具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 l l 开始支持的一种基于c 语言的开发环境。a d s 可直接利用c 编译器，将应用程序 编译成可执行文件后在a u t o a 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 语言的结构化编程、运行效率高的优势。a d s 优越性在于具 备复杂的大规模处理能力，程序执行速度快；其缺点是a d s 程序开发周期长，并 继承了c 语言的不安全特点，如指针数据类型对内存等系统资源的直接操控会导 致a u t o c a d 系统乃至操作系统的崩测1 3 l 。 第三代开发工具包括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。v l i s p 是a u t o l i s p 的换代产品，完全兼容a u t o l i s p 。v l i s p 通过m i c r o s o f t a c t i v e xa u t o m a t i o n 接口与对象交互，同时可通过反应器函数实现了响应事件的能 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l l 引。 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 d9 1 3 之后推出的一个以c + + 语言为基础的面向对象的丌发环境和应用程序接口，使开发者能够更加深入的使 用、用户化和扩展a u t o c a d 。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 共享地址空问，直接调用a u t o c a d 的核心函数，a r x 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，以便能够在运行期问扩展a u t o c a d 固有的类及其功能，并可以编程创建能够全面享受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 r x 很快被第二代的面向对象c + + 编程环境o b j e c t a r x 所代管，o b j e c t a r x 进一步对其进行了对象封装，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，用其丌发的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。o b j e c t a r x 支持m f c 基 本类库，能简洁高效地实现许多复杂功能，代码执行速度更快、运行也更稳定。 1 3 电子科技大学硕士学位论文 3 3o b je c t a r x 2 0 0 4 程序设计环境简介 o b j e c t a r x 2 0 0 4 程序设计环境为开发者使用、用户化和扩充a u t o c a d 提供了 一个面向对象的c + + 应用程序设计接口。0 b j e c t a r x 库包含了一系列多功能工具， 应用程序开发者利用a u t o c a d 的开发式体系结构，直接访问a u t o c a d 的数据库 结构和图形系统，定义本地命令。o b j e c t a r x 2 0 0 4 可以完成的任务有：访问 a u t o c a d 数据库；与a u t o c a d 编辑器通信；用m i c r o s o f t 基础类库( m f c ) 创建 用户界面；支持多文档界面( m d i ) ；创建自定义类；编制复杂应用程序；和其它 的程序设计环境通信【l j i 引。 1 、访问a u t o c a d 数据库 a u t o c a d 图是一个存储在数据库中的对象集合，这些对象不仅表示图形实体， 而且表示内部结构，如符号表和词典。o b j e c t a r x 2 0 0 4 为我们的程序提供了访问 这些数据库结构的能力，我们也可以为专业应用程序创建新的数据库对象。 2 、与a u t o c a d 编辑器通信 o b j e c t a r x 2 0 0 4 提供了与a u t o c a d 编辑器通信的类和成员函数。我们可以用 a u t o c a d 注册命令。该命令可以当作a u t o c a d 内部命令一样使用。应用程序可 以接收和回应发生在a u t o c a d 内的各种事件。 3 、访问a u t o c a d 数据库 o b j e c t a r x 2 0 0 4 提供了与a u t o c a d 编辑器通信的类和成员函数。我们可以用 a u t o c a d 注册命令。该命令可以当作a u t o c a d 内部命令一样使用。应用程序可 以接收和回应发生在a u t o c a d 内的各种事件。 4 、使用m f c 创建用户界面 可以使用与a u t o c a d 共享的动态链结m f c 创建o b j e c t a r x 2 0 0 4 应用程序。 我们可以使用该库创建标准的w i n d o w s 图形用户界面( g u i ) 。 5 、支持m d i 使用o b j e c t a r x 2 0 0 4 我们可以创建支持a u t o c a d 多文档界面的应用程序，并 且可以保证在w i n d o w s 环境下创建的应用程序与其它的应用程序正常通信。 6 、创建自定义类 我们可以用o b j e c t a r x 2 0 0 4 类层次结构中的类创建自己的自定义类，也可以 使用o b j e c t a r x 2 0 0 4 的扩展图形库创建自定义类。 7 、o b i e c t a r x 2 0 0 4 类库 第三章系统开发平台 o b j e c t a r x 2 0 0 4 环境主要有a c r x 、a c e d 、a c d b 、a c r x 、a c g i 、a c g e 和a d s 类库组成【5 1 。a c r x 库提供了系统级类，用于捆绑应用程序和运行时刻类的注册与 鉴别；同时提供了大量的宏定义，用于创建新的a r x 类。a c e d 库提供了命令定 义和注册类。a c e d 库还提供了系统事件通报类，该库的另一个重要的类 a c e d i t o r r e a c t o r ，它监视a u t o c a d 编辑器的状态，并当指定事件发生时通知应用 程序。a c d b 库是a u t o c a d 数据库接口例程库，可对图形对象和非图形对象进行 查询和操作，该库包含了所有的符号表，如线型、层、文本样式、尺寸样式等； 每一个a u t o c a d 数据库都有一个有名对象词典a c d b d i c t i o n a r y ，可以用来存放图 形文件中的用户数据。a c g i 和a u t o c a d 实体渲染图形接口库用来完成图形实体 的绘制工作。a c g e 为公共几何对象实用工具库，它提供数学计算和几何计算函数， 如矢量、点和矩阵的运算等。a d s 库为c 语言库，典型的o b j e c t a r x 用a d s 库 进行诸如实体选择、操作选择集、数据获取等操作。 电子科技大学硕士学位论文 第四章坐标提取子系统设计 本模块是总图坐标表白动生成系统的最基本模块。其主要功能是获得坐标点 的坐标值以及坐标点编号，对象的名称，圆弧的半径值，来创建对象坐标点集， 点集是生成坐标表的数据集合。坐标提取子系统功能框图如图4 - 1 。 4 1 用户交互 图4 1 坐标提取子系统功能框图 o b j e c t a r x 提供了所有a u t o c a d 中与用户交互的函数，能够方便灵活地与 a u t o c a d 交互，用户可以方便的获取图元及实体对象的句柄，进而获得实体相关 的信息。用户可以直接在用鼠标拾取实体对象，也可以选择集来获取对象，也可 以从命令行直接输入信息。 o b j e c t a r x 提供的交互方式： l 、直接点选已有对象：用户在a u l o c a d 图形交互窗口中通过鼠标来拾取当 自订区域中的对象包括直线、圆弧、多义线等对象上点( 包括控制点和端点等信息) 坐标。 2 、手工输入：用户可以在a u t o c a d 中提示窗口中直接输入坐标点信息，甚 至允诈：任意插入与图形对象无关的信息。 1 6 第四章坐标提取子系统设计 4 1 1 引导用户 在对管线、道路、铁路和建构筑物提取中，各种对象的提取流程和所需提取 的参数不完全一样，a u t o c a d 命令行以向导形式来引导用户正确完成每种对象的 提取过程，用户操作有误时还及时提示用户重新操作。管线、道路、铁路和建构 筑物四种对象提取的过程不完全相同。 主要用到的函数有b o o lg e t t e x t ( c h a r 宰s _ t e x t ) ； 获得文本实体：拾取文本实体或者输入文本【1 1 】1 1 2 】 b o o lg e t t e x t ( c h a r 宰s _ t e x 0 a d s _ _ p o i n tp t ； a d s n a m ee n a m e ； a c e d l n i t g e t ( 0 , xd uxd u ”) ； i n te s = a c e d e n t s e l ( ”1 1 退出( x ) 取消上一个点( u 墒入坐标点号( d ) ： , e n a m e ，p 1 ) ；命令行提示 i f ( c s = = r t n o r m ) a c d b o b j e c t l de l d ； a c d b t e x t 宰p t e x t ； a c d b g e t o b j e c t l d ( e l d ，e n a m e ) ； a c e d s s f r e e ( e n a m e ) ； i f ( a c d b o p e n o b j e c t ( p t e x t ，e l d ，a c d b ：k f o r r e a d ) = = a c a d ：e o k ) i f ( p t e x t 一 i s a 0 - - - - a c d b t e x t ：d e s c 0 ) s t r c p y ( s _ t e x t ，p t e x t - t e x t s t r i n 9 0 ) ； p t e x t 一 c l o s e 0 ； ) e l s e p t e x t 一 c l o s e ( ) ； ) e l s e a c u t p r i n t f ( ”n 未选择文本，请重新选择! ”) ；命令行错误提示 1 7 电子科技大学硕士学位论文 r e t u r ng e t t e x t ( s _ t e x t ) ； ) ) e l s ei f ( e s = = r t k w o r d ) c h a rs _ t e m p 5 = 洲； a c e d g e t l n p u t ( s _ t e m p ) ； i f ( s t r c m p ( s _ t e m p , x ”) - - 00s t r c m p ( s _ t e m p , x ”) = = 0 ) r e t u r nf a l s e ； e l s ei f ( s t r c m p ( s _ t e m p , u ”) - - - ol ls t r c m p ( s _ t e m p , u ”) = = 0 ) m y c m d - i s u n d o = t r u