基于CoM组件的CAD开发.pdf

2 0 0 5 年工程图学学报 2 0 0 5 第2 期J o U R N A Lo FE N G I N E E R I N GG R A P m C S N o 2 基于C o M 组件的C A D 软件 二次开发常用几何算法库建立 王立新1 一 黄文良1 1 南京理工大学机械工程学院 南京2 1 0 0 9 4 2 郑州大学机械工程学院 郑州4 5 0 0 0 1 摘要 组件对象模型c o M c o l p o n e n t o b j e c t M o d e l 为构建组件提供了技术支持 按c 0 M 制作的组件可以在不同平台上得以重用 c O M 通过包容和聚合来实现继承和扩展 文章总结了C A D 软件二次开发中常见的几何问题 提出了使用V B 按照C O M 组件的思想 建立一套与机器无关 二进制兼容的常用几何算法库 描述了一个典型算法 任意两圆求交 点 建库 扩充和使用的详细过程 关键词 计算机应用 几何算法库 组件对象模型 c A D 二次开发 中图分类号 T P3 9 1 7 2 文献标识码 A文章编号 1 0 0 3 0 1 5 8 2 0 0 5 0 2 0 1 4 6 0 4 在商品化的C A D 软件基础上进行二次开发 是目前广泛采用的技术手段 可以花费比较少的 精力较高水平地解决专业领域问题 在二次开发 编程过程中 绘制图形经常涉及到如何准确获得 图形特征点的几何问题 比如任意两个圆的交点 等 这些几何问题在人们直观看来是很容易的问 题 但在C A D 软件的二次开发中 却需要拿出 一套通用的解决方案 利用计算机图形学的知识 可以构建一套常用的算法 经过精心调试后 按 照C O M 组件的思想生成一套与机器无关 二进 制兼犁 的算法库 可作为一种技术积累手段 供今后的相关工作使用 1 二次开发中的常见几何算法 在对A u t o d e s kI n v e n t o r 的二次开发过程中 将遇到的几何计算问题整理归结为算法库 如 任意直线和圆的交点 点关于直线的镜像点 两 点连线的延长点坐标 点到直线的距离等 可以 利用计算机图形学知识分别将它们设计成通用 的算法库 下面以任意两圆求交点为例加以说 明 基本思想 任意两个圆 1 y l n 和 娩 r 2 经过坐标系的平移 旋转后 总能将它们 变成左圆阻 y L R L 和右圆 x R y R 尺R 如 图1 图3 所示的几种情况 假设 总是以左边的 圆心作为新坐标系的原点 以两圆心连线作为工 轴 左圆圆心 O 0 半径R L 右圆圆心 0 D 半径凤 y J I D 厂 一 心x L 叭 图1 两圆相切 收稿日期 2 0 0 3 一0 8 0 7 基金项目 国防预先研究共用基金资助项目 4 1 3 0 5 0 1 0 2 0 4 作者简介 王立新 1 9 6 7 一 男 河南新乡人 讲师 博士研究生 主要研究领域为机械系统c A D 仿真及虚拟样机技术 万方数据 第2 期王立新等 基于c o M 组件的c A D 软件二次开发常用几何算法库建立 y I D 一一 厂 小 x 一 乡 图2 两圆不相交 y J I D 一 孙x 之 图3 两圆相交 1 求两圆心距离 D 魄 再 2 仅一 j 2 2 如果D 0 同心圆 交点不存在 3 如果胤 吼 D 交点 不存在 4 如果毗 熙 D 两圆外切 巧1 巧2 毗 剪l 豌 0 5 如果l R L 一艘I D 两圆内切 a 如果左圆半径小 确 琥 一吼 彬l 豌 O b 如果右圆半径小 巧1 可2 R L 撕l 豌 0 6 两圆相交 则由方程j z 7 2 R 2 一功2 2 足2 可得交点工 巧z 堡二学 撕l 切2 尺 2 一面2 7 有了新坐标系下的两交点 巧1 剪1 和 碗 娩 坐标 只需要将坐标系还原为原坐标 系即可 1 求还原坐标系的旋转角 痧 这里假 设圆2 是右圆 a 如果z 1 砣 若沈 1 则 妒 兀 2 否则 痧 一吡 b a r c 瞎 盟 换 2 1 知识知 卧降 s i n e 切 c o s 彩 0 f 1 2 从而得到 任意两个圆 l y l n 和右圆 娩 您 的交点坐标 材I 拶1 和 材2 耽 2 用V B 开发基于C O M 组件的算 法库 2 1 基本知识 v B 6 0 是c O M 敏感型语言 用它来创建组 件十分方便 C O M 的所有细节 包括接口 都被完 全隐藏 开发者无需定义接口 可直接在类模块 中定义方法 属性 编写其实现代码 因为它的 组件工程支持的是自动化双重接口 所以还可在 类模块中声明事件 并通过操作 方法 来引发事 件 在幕后 自动维护一个默认接口 一类名 用V B 创建的组件也能被其它语言工具调用 像 D e l p h i5 就能直接引人类型库 并可将它转换成 等价的I D L 文件 再经M I D L 编译 就可产生相 应的H 头文件 这样V C 也可调用V B 创建的 组件 3 1 如果所需要建立的部件能够服务于多个应 用程序 并且能够在远程计算机上运行 则应该 建立一个A c t i v e XE X E 如果所需要建立的部 件能够与您的应用程序运行在同一个进程中 则 应该建立一个A c t i v e X D L L 一个组件中可以 容纳多个类 这时的组件就成为了类库 每个 类又可以容纳多个属性 事件和方法 2 2 算法库的扩充 弋O M 的包容 算法库的扩充有两种渠道 源代码级的扩充 和二进制扩充 1 源代码级的扩充 如果手头有源代码的话 可以在源代码基础 上 在已有类中添加新的成员函数 也可以添加 新的类 重新编译 生成E X E 或D L L 文件 2 二进制扩充 重用 2 在原来的坐标系中 由图形学中坐标变 径 按照C O M 的标准 实现二进制重用有两种途 包容 C o n t a i l l l l l e m 和聚合 A g g r e g 撕o n mM l V 人 墨E 万方数据 工程图学学报 2 0 0 5 年 思想基本一致 只是在实现方法上有所不同 本 文中只列举了包容的例子 3V B 中组件的创建和使用实例 在V B 中新建一个工程 选择A c t i v e xE x E 或A c t i v e XD L L 将类名改为 g e o c a l 在 类中建立常用的几何算法函数 P u b l i cF u n c t i o ni n U i n e c i r x 0 y 0 r k B x 1 y 1 x 2 y 2 直线和圆的交点 P u b l i cF u n c t i o n e x L p o i n t X m 1 y j n l x I I l 2 y m 2 L x l y 1 两点延长线上的点 在 工程属性 对话框中的 工程描述 中 填上组件名称G e o m e yA l g 嘶t l l mL i b 工程名改 为g e o 存盘并生成g e o e x e 或g e o d 1 1 1 注册 在运行V B 编程系统的计算机上 g e o e X e 生成后 即被自动注册到系统中 如果将组件文 件移植到一台新的计算机上 g e o e x e 使用注册命 令g e o e x e r e g s v r 3 2 而g e o d l l 的注册命令是 r e g s w 3 2g e o m l 2 V B 中的对象浏览器 一旦组件编译成功后 经过注册 在其他的 v B 工程中加以引用 V B 的对象浏览器中就可以 看到组件g e o 中的类g e o c a l 及它们的成员函数 i n t J i n e c 吨e x L p o i n t 3 算法库扩充 包容 在V B 中新建一个工程 选择A c t i v e xE x E 或A c t i v e XD L L 在工程中引用G e o m e 町 A l g o r i t l l mL i b 在类中添加 D i maA sg e o g e o c a l 增加新的成员函数 P u b l i cF u n c t i o nD i s t x y x 1 y 1 x 2 y 2 A s D o u b l e 求点 x y 到直线 x 1 y 1 一 x 2 y 2 的距离 P I l b l i cF u n c t i o n I I l i n 二p o i n t X m 1 y m 1 k m 2 y I I l 2 x 1 y 1 x 2 y 2 点关于直线的 镜像点 P u b l i cF u n c t i o nc a l j n t e r s e c t x 1 y 1 r 1 x 2 y 2 r 2 X j n a l l y j n a l l X j f i n a l r y j n a 埘 两 圆的交点 对已有成员函数的重用 可以仍然使用原来 的名字e x L p o i n t 和i n U i n e c i r P I l b l i cF u n c t i o ne x t p o i n t X m 1 y m 1 X I I l 2 y r I l 2 L x 1 y 1 S e ta N e wg e O g e o c a l e x L p o i n t a e x L p o i n t x J n 1 y m 1 x j I l 2 y 1 2 L x 1 y 1 E n dF h n c t i o n P u b l i cF u n c t i o ni n t l i n e c i r x 0 y 0 r k B x l y 1 x 2 y 2 S e ta N e wg e o 名e o c a l i n t l i n e i r a i n U i n e c i r x 0 y 0 r k B x 1 y 1 x 2 y 2 E n dF u n c t i o n 4 V B A 中的使用 测试 目前很多商品化的软件 A u t o C A D I n v e n t o r S o l i d W o r k s S o l i d E d g e M S O f f i c e s i o 都提供 V B A 的二次开发手段 使用户很容易对软件进 行定制和二次开发 V B A 是 的一个子集 在 作二次开发中具有和v B 一样强大的功能 并且 是嵌入到宿主软件的同一进程中 极具效率优 势 在V B A 中使用组件和在V B 中一样 引用 已注册的组件后 就可将它当成现成的类使用 例如 求圆 x 0 y 0 r 和直线y k B 的 交点 x j l y j l 和 x j 2 y j 2 可用下面的代码 d i mg e oa sg e o g e o 一c a l s e tg e o n e wg e o g e o c a l I fg e o i n L l i n e c i r x 0 y 0 r k B x 1 y 1 x 2 y 2 1 m e n M s g b o x 交点不存在 E l s e X j l x l y j l y 1 X j 2 x 2 y j 2 y 2 E n d i f S e t g e o N o t l l i n g 4 结束语 在总结C A D 二次开发中常用几何问题的基 础上 提出了使用V B 按照c O M 组件的思想建 立一套与机器无关 二进制兼容的常用几何算法 库 描述了一个典型算法 任意两圆求交点 建库 扩充和使用的详细过程 万方数据 第2 期王立新等 基于c o M 组件的c A D 软件二次开发常用几何算法库建立 1 4 9 2 孙家广 计算机图形学 第3 版 M 北京 清华大 参考文献学出版社 2 0 0 2 3 6 5 3 7 3 3 周振江 周洞汝 杨国录 基于C o M 的软件组件 J 1 余英 梁刚 s u a lC 实践与提高 C O M计算机应用 2 0 0 l 2 1 3 6 8 和c O M 篇 M 北京 中国铁道出版社 2 0 0 1 4 张伟 张晓明 薛冬娟 等 用V B 实现c O M 组 5 9 9 5 件的包容 J 计算机应用 2 0 0 1 2 1 1 0 9 9 1 0 0 E s t a b l i s h m e n to ft h eG e o m e t r y A l g o r i t h mL i b r a r yU s e di nC A D S o f t w a r e R e d e V e l 叩m 明tB a s e d o nC o M W A N GL i x i n l 一 H U A N GW b n l i a n 9 1 1 s c h o o lo fM e c h 枷c a lE n g i n e e r i n g N 锄j 吨u n i v e r s i t yo fs c i e n c e 如d 瞰I l i l o l o g y N 删i n g2 1 0 0 9 4 c h i I l a 2 S c h o o lo fM e c h a I l j c a lE n g i I l e e 血g z h e n g z h o uU I l i v e r s i 吼Z h e n g z l l o u4 5 0 0 0 1 C h i n a A b s t 豫c t C O M C o m p o n e n tO b j e c tM o d e l p r o V i d e sas e to fs t a l l d a r dt oc o n s 仃u c tc o m p o n e n t T l l e c o m p o n e n t c r e a t e da c c o r d i n gt oC O M c a I lb eu s e dw i d e l yo nd i f f e r e n tc o m p u t e rp l a 怕蛐 C O Mu s e s C o n t a i n m e n tA g g r e g a t i o nt or e a l i z ei n h e r i t i n ga n de x p a n d i n g T h i