图形学论文DXF接口方法研究与实现

DXF 接口方法研究与实现接口方法研究与实现 摘要 AutoCAD 的 DXF 文件数据格式由标题 HEADER 段 类 CLASSES 段 符号表 TABLES 段 块 BLOCKS 段 图元 ENTITIES 段 对象 OBJECTS 段 文件的结束符号 7 大段组成 用 Visualc 读取 DXF 文件 实现 DXF 文件的外部接口 在 AutoCAD 与 自行开发软件之间建立数据通道 实现数据传递 和共享 关键词 DXF 文件 Visualc 接口程序 引言 DXF DrawingExchangeFile 文件是 Autodesk 公司推出的与外部 CAD CAM 进行图形信息交 换的一个接 口 是图形信息交换的文件格式 可以是 ASCII 码格式或二进制格式 由于 ASCII 码 DXF 文件易于被其它程序处理 通常情况下的 DXF 文件指 ASCII 格式文件 主要用于实现高级语言编写的程 序与 AutoCAD 系统的连接 对 DXF 接口方法行研究 用 VC 设计了接口程序 1 1 DXF 文件的一般结构 DXF Drawing eXchang File 文件的最小组成单位是组 GROUP 一个 DXF 文件由多个组组成 每 个组在 DXF 文件中占两行 第一行是组码 GROUP CODE 它是一个整数 第二行是组值 GROUP VALUE 它的数据类型取决于组码的数值 DXF 文件的组码分成很多类 每类组码具有确定的用途 并 确定其相应的组值的类型 DXF 文件分成多个节 SECTION 每个节均由多个组 GROUP 组成 每个节均由一个组值为字 符串 SECTION 的 0 组开始 后跟组值为表示节名的字符串的 2 组 其后为组成该节的各个组 最后以组 值为字符串 ENDSEC 的 0 组表示该节结束 所有节结束后 在 DXF 文件的最后是组值为字符串 EOF End Of File 的组作为文件结束标志 典型的 DXF 文件由下面几个节组成 1 标题节 HEADER 标题节记录了图形的一般信息 它包括 AutoCAD 图形数据库的版本号以及大量的系统变量 每个参数都 有一个表示变量名字符串的 9 组和若干个变量值的组 2 类节 CLASSES 类节保存由应用程序定义的类 而该类的实例则出现在块节 BLOCKS 实体节 ENTITIES 和对象节 OBJECTS 中 3 表节 TABLES 表节按顺序包含表 1 1 所述的 9 个符号表信息 序 号表 名说 明 1APPID应用程序标识符表 2BLOCK RECORD块应用描述表 3DIMSTYLE尺寸标注格式描述表 4LAYER层描述表 5LTYER线型定义表 6STYLE文本格式表 7UCS用户坐标系统表 8VIEW视图表 9VPORT视口配置表 表 1 1 4 块节 BLOCKS 2 块节描述图形中所包含的块的定义 包括块中的实体 5 实体节 ENTITIES 实体节描述构成图形的所有图形实体和块引用 但不包括块内的实体 6 对象节 OBJECTS 对象节包含图形数据库中所有非图形实体的定义数据 所有那些既不是实体 也不是块表记录 又不是符 号表的实体出现在该节中 7 文件结束 END OF FILE 1 2 DXF 文件组成代码 在 DXF 文件中 组值的数据类型取决于代码的数值 表 1 2 是常用的组代码范围 组代码即可表示 组值类型 又可表示组的一般用途 组代码特定功能取决于它描述的是变量 表项还是实体 表 1 3 是一 些在后续编写子程序时常用到的组代码的功能 其中注明 固定 字样的组代码只有一种功能 表 1 2 组代码范围 组代码数值范围组值类型 0 9 10 59 60 79 字符串 浮点 整型数 表 1 2 AutoCAD 部分实体组代码 组代码值类型 0 标识实体 表项或文件分隔符 其后的组值指明所标识的内 容 1实体的初始文本值 2名称 属性标志 块名等 3 4其它文本或名称值 5实体名字表示成十六进制 6线型名 固定 7字体式样名 固定 8图层名 固定 9标识变量名 仅在 DXF 文件的标题节中使用 10 初始 X 坐标 直线起点 文本实体的起点 一个圆的中心等 等 11 18其它的 X 坐标 20 初始 Y 坐标 2n 值总是对应于 1n 值 并在文件中直接跟在 它们的后面 21 28其它 Y 坐标 30 初始 Z 坐标 3n 值总是对应于 1n 和 2n 值 并在文件中直接 跟在它们后面 31 37其它 Z 坐标 40 48浮点数的值 字符高度 比例因子等 49 重复的值 数个 49 组可以出现在一个实体中供变量长度表用 例如在线型表中定义线的各短划线长度 50 58角度 62颜色号 表 1 2 1 3 DXF 文件接口子模块的建立 3 AutoCAD 系统的命令虽不能由高级语言 本文用 Fortran 或 C 来调用 但却可以通过建立 DXF 接口子 程序来调用 接口程序的作用就是将高级语言与 AutoCAD 系统绘图命令联系起来 以便利用高级语言提 供的数据生成能输入给 AutoCAD 的 DXF 文件 如前所述 DXF 文件包括七部分 要编写一个构造完整的 DXF 文件的高级语言程序是很困难的且几乎 不可能 因为必须保持其前后的一致性 以便让 AutoCAD 能找到其所需的一切信息 而在设计图中 仅 需画出图形 标注尺寸 写出必要的说明 所以可省略标题节 类节 表节 块节及对象节 而只要实体 节和文件结尾 就可以正常输入 AutoCAD 生成可用的图形 为了用高级语言边写绘图程序 必须先建 立各种实体的接口子程序 在 AutoCAD 中的实体即用 Line Circle Arc Solid Text 等命令生成的图形或文本 一 实体节的组成 DXF 文件的实体节的构成如下 0 SECTION 实体节开始 2 ENTITTIES 绘图图素 实体的描述 0 ENDSEC 实体节结束 实体节中可包含多个实体 每个实体以组码为 0 其值为实体名的组开始 实体描述没有明显的结束标 志 到下一个实体开始 即意味着本实体的结束 每个实体中除了表示实体所驻留的层名组 8 及其值是必 须的外 其它有关实体的标高 Elevation 厚度 Thickness 线型 Linetype 和颜色 Color 的组 分别由组码 38 39 6 和 62 表示 除非需特殊指定 均可用系统缺省值 0 0 0 0 Byblock 和 Bylayer 当采用系统缺省值时 其相应的组可不出现在该实体的描述中 以上省缺的线型和颜色可在进入 Auto CAD 后 在 Layer 一项中很方便地设置所需线型和颜色 由于本章 主要讨论工程图的绘制 是平面 即二维 问题 所以标高和厚度不作考虑 二 接口 的建立 基于上述 DXF 文件实体节的结构特点 组成格式及编码 本节建立直线 圆 圆弧 文本 圆环等的 接口子程序 为便于设计和调试接口程序 根据 DXF 文件中实体节的特点 接口程序设计成相对独立模块 这些模 块相当于子程序 在主程序中调用它们 下面是一些子程序及变量说明 1 实体节开始 SUBROUTINE Hsec WRITE 22 100 100 FORMAT 0 SECTION 2 ENTITES RETURN END 2 Line 直线 实例 画一条从 3 5 3 8 到 5 0 5 8 的直线 且将此直线段设置在 A1 层上 其 DXF 文件的实体节 如下 0 画线 实体开始 LINE 直线 实体名 8 层组代码 A1 层名 4 10 起点 x 坐标组代码 3 5 x 坐标 20 起点 y 坐标组代码 3 8 y 坐标 11 终点 x 坐标组代码 5 0 x 坐标 21 终点 y 坐标组代码 5 8 y 坐标 由上例 DXF 文件的格式 可建立如下的直线接口子程序 SUBROUTINE LIN x1 y1 x2 y2 LS 此画线子程序可在主程序中被调用 在 DXF 文件中生成相应的实体节 其调用格式如下 CALL LINE 3 0 4 5 0 5 5 3 LS1 后续其它子程序的调用方法类同 说明 l x1 y1 直线的起点坐标 实型数 l x2 y2 直线的终点坐标 实型数 l LS 直线所在层的层名 字符型 3 ARC 圆弧 圆弧的 DXF 文件的组代码含义如下 10 20 和 30 组给出圆心坐标 40 组给出半径 50 组给出弧的起始角 51 组给出弧的终止角 画圆弧的接口子程序如下 SUBROUTTTINE ARC xo yo R ANGO ANGI LS 哑元说明 l xo yo 圆心坐标 实型数 l R 圆弧坐标 实型数 l ANGO 圆弧起始角 实型数 l ANGI 圆弧终止角 实型数 l LS 圆弧所在层的层名 字符型 注 角度按逆时针方向旋转取值 4 CIRCLE 圆 圆的组代码含义 10 20 和 30 给出圆心坐标 40 组给出圆半径 画圆子程序如下 SUBROUTINE CIRCLE xo yo R LS 哑元说明 l Xo yo 圆心坐标 实型数 l R 圆半径 实型数 l LS 圆所在层的层名 字符型 5 SOLID 区域填充 组码分别用 10 20 和 30 11 21 和 31 12 22 和 32 13 23 和 33 给出 4 个角点的坐标 SUBROUTINE SOLID x1 y1 x2 y2 x3 y3 x4 y4 LS x1 y1 x2 y2 x3 y3 x4 y4 分别为填充区域 4 个角点的坐标 根据需要调整坐标顺序 可填充三 角形区和四边形区域 LS 含义同前 6 DTEXTI WTEXTI 文本 组代码含义如下 10 20 和 30 组给出插入点坐标 40 组给出字符高度 1 组给出字符串 50 组给出旋转角 任选 0 41 组给出 X 比例因子 任选 1 7 组给出文本字体名 任选 STANDARD 51 组给出倾斜角 71 组给 出文字生成标志 72 组给出对齐方式 11 21 和 31 组给出对齐坐标点 任选 仅当 72 或 73 组的值非零 时使用 子程序根据所书写文本的类型不同可编写两个子程序 5 书写数字文本子程序 SUBROUTINE DTEXTI x y LS ZH TX1 ROTATE 书写字符文本子程序 SUBROUTINE WTEXI x y LS ZH TX2 ROTATE 以上两个子程序的功用如下 DTEXTI 用于标注尺寸数字 编号等 WTEXTI 用于书写字母如 A B C 以及钢筋直径 等字符 哑元说明 l x y 文本书写位置 用于对齐方式 实型 l ZH 所书写文本的高度 实型 l TXI 数字文本 一般为整型 也 可为实型 l TX2 字符文本 字符型 l ROTATE 文本旋转角度 整型 7 DONUT 圆环 填充状态打开 组代码同圆的组代码 子程序如下 SUBROUTINE DONUT x y R1 R2 LS 该子程序的功能 画填充圆或圆环 当圆环内径为零时 为实心填充圆 哑元说明 l x y 圆环圆心坐标 实型 l R1 R2 分别为内圆及外圆半径 实型 l LS 同前 1 4 用 C 语言生成 DXF 文件 一 主程序内容 有了以上的接口子程序后 就可以用 C 语言直接编写绘图程序 来生成 DXF 文件 此 DXF 文件即可在 Auto CAD 状态下直接调用 生成所设计的图形 并且在 Auto CAD 状态可进行各种编辑 修改操作 主程序一般应包括以下几个方面的内容 1 变量定义 应与子程序中的变量类型相一致 2 输入所要生成的 DXF 文件名 或预定义此文件后 打开此文件并将其作为新文件 如果文件存在 则更新其内容 3 按提示输入或采用规定格式的文件输入所需参数 4 实体段开始 5 调用子程序绘制图形 6 写出实体结束标志 文件结尾和关闭这个 DXF 文件 二 程序举例 2 用 C 语言生成 DXF 文件 include stdio h include conio h FILE fp void hsec endsec void line void arc void text void begain 6 void wline void wcircle void end main char a 8 KEY40 clrscr fp fopen C stu key dxf w if fp NULL printf can t open n exit 1 hsec fp line fp 20 0 20 0 50 0 20 0 line fp 20 0 30 0 50 0 30 0 arc fp 20 0 25 0 5 0 90 0 270 0 arc fp 50 0 25 0 5 0 90 0 90 0 text fp 30 0 45 0 3 5 0 0 0 0 a endsec fp fclose fp 接口子程序 void hsec FILE fp fprintf fp 0 nSECTION n2 nENTITIES n n 为换行符 void line FILE fp double x1 double y1 double x2 double y2 fprintf fp 0 nline n8 nA n10 n A 为层名 fprintf fp 9 4f n x1 fprintf fp 20 n fprintf fp 9 4f n y1 fprintf fp 11 n fprintf fp 9 4f n x2 fprintf fp 21 n fprintf fp 9 4f n y2 void arc FILE fp double x double y double r double sang double eang fprintf fp 0 narc n8 nA n10 n A 为层名 fprintf fp 9 4f n x fprintf fp 20 n fprintf fp 9 4f n y fprintf fp