ARX(AutoCAD Runtime eXtension实时运行扩展)作为继AutoLISP、ADS后的第三代开发工具,采用全新的面向对象编程技术。
1985年6月推出的AutoCAD2.17版本使用AutoLISP作为AUTOCAD内嵌语言,与AUTOCAD绑定一起,向用户提供了用AutoLISP设计应用程序的二次开发环境。AutoLISP是种解释型语言,主要用来修改和扩充ACAD的命令及系统菜单、设计对话框驱动程序、实现对图形库的直接访问和修改。这是AUTOCAD提供的第一代开发环境。
第二代开发环境是R11版本提供的ADS(AUTOCAD Development System)开发系统。该系统实际上向用户提供了用C语言编写应用程序的开发环境。ADS环境用C语言编写,除了可以使用标准C库函数外,还可以使用对AUTOCAD进行操作的ADS函数。ADS虽脱离了AUTOCAD环境,但其编写的程序不能单独运行,只能作为一组外部函数被AUTOLISP装入和调用,实际上就是在AUTOLISP之上包了一层,是AUTOLISP的客户。
如今,在AUTOCAD2000中不再支持ADS开发。ADS已完全被ARX所取代。
AUTOCAD第三代开发环境和工具包括ObjectARX、VBA、Visual LISP。
存储在AutoCAD数据库的对象(DBObject),包括可见几何实体对象和不可见的非几何对象等,以—组符号表和一个有名对象字典的结构形式组织而成,符号表和数据字典为容器对象(Container Object),包含了其他对象,其作用是组织和管理数据库对象。数据库主要包括有9个符号表和1个对象字典。
符号表
在AutoCAD数据库中的9个符号表,分别是:
1)块表(BlockTabLe)
2)尺寸标注样式表(DimStyleTable)
3)层表(LayerTable)
4)线型表(LinetypeTable)
5)应用程序注册表(RegAppTable)
6)文字样式表(TextStyleTable)
7)用户坐标系表(UCSTable)
8)视口表(ViewportTable)
9)视图表(ViewTable)
块表中存储实体的记录称为块表记录,即所有的实体均存储在块表记录中,通常的实体都存储在MODEL_SPACE块中;层表中的记录存储层的有关信息;尺寸标注样式表、层表、线型表和文字样式表等均用来存储相应的表记录。
对象字典
有名对象字典是存储一般对象的容器,可用来存储任何数据库对象和子类,主要包括组(GROUP)和多线(MLINE)样式两个数据库字典。用户也可以创建一个新的“用户对象字典”,并存储于对象字典中。 在实际开发中,可以将应用程序的“扩展对象”存放在“用户对象字典”中,“扩展对象”的“扩展记录和数据”通过链表的形式存储在对象字典中,对于该类对象,不另外存储到块表。关于扩展对象,后面有详细说明。
数据库的创建及访问
略
数据库的初始化
进入AUTOCAD环境,系统会自动生成一个缺省的数据库,库中包含9个符号表和一个有名对象字典。如,层表有一个0层记录;块表中有“MODEL_SPACE”(模型空间)和“PAPER_SPACE”(图纸空间)两条记录;线型表中有“CONTINUOUS”、“BY_LAYER”和“BY_BLOCK”记录;应用程序注册表中有“ACAD”记录;文字样式表中有“STANDARD”记录;有名对象字典中包含“GROUP字典”和“MLINE字典”,其中“MLINE字典”中有一条“STANDARD”字体样式记录。
基本实体的创建及访问
略
图块
图块是若干实体的集合,也是AUTOCAD数据库中的一种对象,通常分为不带属性的简单图块和带属性的复杂图块两种。作为一个整体来看待,以简化操作。
用户自定义的图块分为“块”和“属性块”两种。块只包含图形信息,属性块还可以包含非图形信息,这些属性信息是块的组成部分之一。属性块必须先用ATTDEF定义属性,然后用BLOCK将其定义为图块的一部分。
简单块的定义
略
属性块的定义
属性块是由构成图块的实体和附加信息(属性)组成。定义属性块主要包括块和属性的的定义,块的定义与不带属性块简单块一样,属性的定义主要是通过调用AcDbAtrributeDefinition实现。如下示例代码定义了圆度公差标注符号,其中圆度公差值定义为块的属性,在图块插入时输入,缺省值为0.3。
//1.定义块
OdDbBlockTableRecord *pBTableRec = new OdDbBlockTableRecord();
pBTableRec->setName();
…. ..
OdDbBlockTable *pBTable = pDwgDB->getBlockTable(pBTable,acdb:kForWrite);
OdDbObjectID id;
pBTable->add(id,pBTableRec);
//2.生成组成块的实体:基本线、圆
//基本实体创建过程略
……
//将实体附到块中
pBTableRec->appendAcDbEntity(pLine,id);
pBTableRec->appendAcDbEntity(pCirle,id);
……
//3.定义块的属性
OdGePoint3d pt(8,1.5,0);
OdDbAtrributeDefinition *pAttDef = new OdDbAtrributeDefinition();
//设置块的属性值 略
pAttDef->setPoint(pt); //设置属性位置
pAttDef ->setPrompt(“请输入圆度公差:”); //设置属性提示
pAttDef->setTextString(0.3); //设置缺省值
pAttDef->setXXX();
……
//4。将属性定义加入到图块中
pBTableRec->appendAcDbEntity(id,pAttDef);
……
创建属性实体函数原型:
OdDbAtrributeDefinition{ const OdDbPoint3d &position,
const char* text, const char* tag,
const char* prompt,
OdDbObjectID style
};
参数说明:
Position: 属性在WCS坐标系中的位置。
Text: 属性的缺省值
Tag: 属性标签
Prompt: 属性提示
Style: 文字样式ID
简单块的引用
pBlkRef->setBlockTableRecord(blockid);//设置关联。
略
属性块的引用
属性块的引用分成块引用和向插入的块中附加属性信息两步。
与创建简单块引用一样,将一个属性块插入当前图形的块表记录中并未包含其属性。在块定义中的附加属性信息必须通过调用AcDbBlockReference类的成员函数appendAttribute才能加入到块引用中。块引用方法与前一致,先主要说说属性的插入方法。
在插入属性时,必须检索出属性块定义的所有附加信息,然后将其附加于块引用的相应实体上,这需要遍历块的所有实体。
过程如下:
1.得到块引用。
2.遍历块引用中的实体。
3.得到属性实体指针。
4.将属性对象附加给块引用。
对象字典的操作和使用
对象字典是一种通用的对象存储容器,它可以存储任何类型的对象,包括其他对象字典、数据库对象和应用程序创建的对象。与符号表相比,对象字典使用比较灵活,它可以实现符号表无法实现的一些特殊功能。
它由三个部分构成:
1. 组字典(Group Dictionary)
2. 多线样式字典(Mline Style Dictionary)
3. 用户定义的对象字典。
前两者为ACAD缺省的数据库对象。用户定义的对象字典一般由应用程序创建。
组字典
组是数据库对象的有序集合,是组字典的成员。从层次关系看,组是管理其所包含对象的容器,而组字典是管理组对象的容器。一个组实可以认为是一个选择集。当组中一个实体被删除时,该实体自动地从组中移出,当恢复被删除实体时,该实体又自动加入到组中。使用组的目的就是为了简化操作,容易实现对一批对象的颜色、层和线型属性的统一修改。
组字典中包含若干个组。
组字典的操作大致步骤如下:
1.通过getGroupDictionary()获得组字典指针。
2.创建组对象new OdDbGroup,并加到组字典中。
3.将实体加入到组对象中。
4.设置各组的属性。
多线样式字典的操作及使用
多线是指多条互相平行的直线,其中各条线的颜色、线型和间距等属性可不相同,多线的这些属性由多线样式定义。多线样式作为一个数据库对象存储在多线样式字典中。定义多线样式步骤如下:
1.通过getMLineDictionary获得多线样式字典指针。
2.创建多线样式对象OdDbMLineStyle
3.利用OdDbDictionary成员函数setAt将多线样式对象加入到样式字典中。
3.设置多线样式的属性。如名称、元素属性、多线特性。
多线对象
多线实体,是块表记录中的OdDbMline类对象。创建多线对象方法及过程与OdDbLine基本一样。
用户对象字典操作及使用
用户在应用程序中定义的字典为用户字典。用户对象字典的特别之处在于它可以包含任何类型的对象。如实体对象、自定义对象和数据对象等。
用户对象字典创建步骤:
1通过getNamedObjectsDictionary得到对象字典指针。
2定义新的用户对象字典加入到对象字典中。
如:
pNamedObj = getNamedObjectsDictionary();
pDict = new OdDbDictionary();
pNamedObj->setAt(“USER_DICT”,pDict,dictID);
3加入实体对象到用户字典中
pDict->setAt(ObjName,pObj,objID);
通常加入到用户字典中的对象为ACAD的可见对象,该对象已存在于数据库的块表记录中。如果在程序中直接生成实体时,必须先将其加入到块表记录中,然后才能加入到用户字典中。
扩展记录
扩展记录属于OdDbXRecord类的对象。可用来定义任何类型的数据。扩展记录的数据项采用结果缓冲区链表的形式定义。每项由数据类型(也就是组码)和值组成。
扩展记录通常用来表示应用程序定义的特定数据。在ACAD中,应用程序可以定义扩展数据xdata和扩展记录。
扩展记录的创建过程:
1.获得对象字典指针。
2.新建一个用户字典,并加入到对象字典中。
3.创建新的扩展记录,并加入到用户对象字典中。
如:OdDbXRecord* pRec = new OdDbXRecord();
pDic->setAt(“USER_DIC”,pRec,recID);
4.用ads_buildlist函数构造由扩展记录数据项组成的缓冲区链表
5.调用setFromRbChain将链表设置到扩展记录中。
示例如下:
//1。获得对象字典指针
OdDbDictionay* pNamedDict = NULL;
pDwgDb->getNamedObjectsDictionary(pNamedDict,OdDb::kForWrite);
//2.新建一个用户对象字典,并加入到对象字典中。
OdDbDictionary* pDic = new OdDbDictionary();
OdDbObjectID dicID;
pNamedDict->setAt(“USER_DIC”,pDic,dicID);
//3.创建扩展记录,并加入到用户对象字典中。
OdDbXRecord * pRec= new OdDbXRecord();
OdDbObjectID recID;
pDic->setAt(“DIC_REC1”,pRec,recID);
//4。创建扩展数据缓冲区,并加入到扩展记录中。
Struct_resBuf* pHead= NULL;
//创建链表数据
//(数据类型,值)数据对形成链表
pHead= buildlist(OdDb::kDxfText,“图号:01-05”,
OdDb::kDxfText,“材料:铸铁”,
OdDb::kDxfText,“数量:3件”,
OdDb::kDxfReal,,…… ,
0);
//将缓冲区存到扩展记录中。
pRec->setFromRbChain(*pHead);
……
用户对象(Object)/实体(Entity)
在ACAD数据库中,用户自定义对象为不可见的数据对象,从 OdDbObject类派生,新建的用户对象,不需作为块表记录加到块表中,通常只加到用户对象字典; 自定义实体为可见的几何对象,从OdDbEntity派生(该类实际上也是OdDbObject的子类),新建用户实体时,除加到用户对象字典外,还需加到块表中。
在使用用户定义对象前,必须先调用类的虚接口rxInit()对用户类进行初始化.
xInit()函数内部完成如下几项工作:
1. 登记用户类
2. 创建类描述符对象
3. 将类描述符对象加入类字典(OdrxClassDictionary,专为存放用户类信息)。
(在ObjectARX中,初始化时还调用了acarBuildClassHieranchy()函数将新类添加到ACAD系统的类层次结构中)。
如:
void ExCustObjsModule::initApp()
{
ExCustObject::rxInit();
ExCustEntity::rxInit();
ExSphere::rxInit();
}
另外在定义用户对象/实体的头文件和实现文件中,分别利用如下两个宏,以协助xInit()函数完成用户类的登记及相关工作。
//头文件
ODDB_DECLARE_MEMBERS(ExCustObject);
//定义文件
ODRX_DXF_DEFINE_MEMBERS(ExCustObject,
OdDbObject,
DBOBJECT_CONSTR,
OdDb::vAC15,
OdDb::kMRelease0,
0,
EXCUSTOBJECT,
ExCustObjs|Description: DWGdirect Run-time Extension Example)
在定义时,不论是定义用户对象还是定义用户实体,都必须重载如下四个虚接口:
/** Description: Reads the DWG data of this object.
Arguments: pFiler (I) Filer object from which data are read.
Remarks: Returns the filer status
This function is called by dwgIn() to allow the object to read its data.
When overriding this function:
1) Call assertWriteEnabled().
2) Call the parent class's dwgInFields(pFiler).
3) If it returns eOK, continue; otherwise return whatever the parent's dwgInFields(pFiler) returned.
4) Call the OdDbDwgFiler(pFiler) methods to read each of the object's data items in the order they were written.
5) Return pFiler->filerStatus().
*/
virtual OdResult dwgInFields( OdDbDwgFiler* pFiler);
/**Description: Writes the DWG data of this object.
Arguments: pFiler (I) Pointer to the filer to which data are written.
Remarks: Returns the filer status.
This function is called by dwgIn() to allow the object to write its data.
When overriding this function:
1) Call assertReadEnabled().
2) Call the parent class's dwgOutFields(pFiler).
3) If it returns eOK, continue; otherwise return whatever the parent's dwgOutFields(pFiler) returned.
4) Call the OdDbDwgFiler(pFiler) methods to write each of the object's data items in the order they were written.
5) Return pFiler->filerStatus(). */
virtual OdResult dwgOutFields(OdDbDwgFiler* pFiler);
virtual OdResult dxfInFields(OdDbDxfFiler* pFiler);
virtual OdResult dxfOutFields(OdDbDxfFiler* pFiler);
另外,自定义对象和自定义实体根据实现不同的功能和需要,将重载不同的接口,:
1.自定义对象:
根据功能需要,可能需重载的函数
/** Description: Perform an *audit* operation on this object.
Arguments: pAuditInfo (I) Pointer to an OdDbAuditInfo object.
Remarks: When overriding this function for a custom class, first call OdDbObject::audit(pAuditInfo) to validate the *audit* operation. */
virtual void audit( OdDbAuditInfo* pAuditInfo);
/** Description: Called as the first operation as this object is being closed, for
*database* -resident objects only.
Remarks: This function is notified just before the current open operation is to be closed, giving this function the ability to cancel the close.
Returns Od::eOk if and only if close() is to continue.**/
virtual void subClose();
/** Description: Performs a deep *clone* of this object.
Arguments: ownerIdMap (I) Owner's ID map.
Remarks: Returns a smart pointer to the newly created *clone*,and adds a record to the specified ID map.**/
virtual OdDbObjectPtr deepClone(OdDbIdMapping& ownerIdMap) const;
/** Description: Performs a shallow *clone* of this object.
Arguments: ownerIdMap (I) Owner's ID map.
Remarks: Returns a smart pointer to the newly created *clone*, and adds a record to the specified ID map.*/
virtual OdDbObjectPtr wblockClone(OdDbIdMapping& ownerIdMap) const;
virtual OdResult subErase(bool erasing);
virtual void subHandOverTo( OdDbObject* newObject);
virtual void subOpen( OdDb::OpenMode mode);
virtual void subSwapIdWith( const OdDbObjectId& otherId, bool swapXdata = false, bool swapExtDict = false);
2.自定义实体
由于自定义实体,为可见对象,则必须重载如下接口:
//绘制自定义实体,用于实体的显示
//模型空间的显示
virtual bool worldDraw( OdGiWorldDraw* pWd) const;
//视图关联的显示
virtual void viewportDraw( OdGiViewportDraw* pVd) const;
//当自定义实体作为代理对象保存时,则需重载saveas()接口(该接口在DWGdirect中未实现):
virtual void saveAs(OdGiWorldDraw* mode, OdDb::EntSaveAsType st);
/** Description: Returns the WCS geometric *extents* of this entity.
Arguments: extents (O) Receives the *extents*.
The *extents* are the WCS corner points of a box, aligned with the
WCS axes, that encloses the 3D *extents* of this entity. */
//包含实体的长方体的顶点,也即实体所占的空间
virtual OdResult getGeomExtents(
OdGeExtents3d& extents) const;
/* Description: Applies the 3D transformation matrix to this entity.
*/
virtual OdResult transformBy( const OdGeMatrix3d& xfm);
/** Description: Creates a copy of this entity, and applies the supplied transformation
to the newly created copy.
*/
virtual OdResult getTransformedCopy( const OdGeMatrix3d& xfm, OdDbEntityPtr& pCopy) const;
/** Description: Returns all grip points of this entity. */
virtual OdResult getGripPoints( OdGePoint3dArray& gripPoints ) const;
/** Description: Moves the specified grip points of this entity
Remarks: Each element in gripPoints has a corresponding entry in indices, which specifies the index of the grip point as returned by getGripPoints. */
virtual OdResult moveGripPointsAt( const OdGePoint3dArray& gripPoints,
const OdIntArray& indices );
/** Description: Explodes this entity into a set of simpler entities.
Note: Entities resulting from the explosion are appended to the specified array.
The newly created entities are not *database* resident.
The default implementation of this function returns eNotApplicable. This f unction can be overridden in custom classes. */
virtual OdResult explode(OdRxObjectPtrArray& entitySet) const;
//高亮显示,DWGdirect未实现.
virtual void highlight(const OdDbFullSubentPath& subId = OdDb::kNullSubent,
const bool highlightAll = false) const;
virtual void unhighlight(const OdDbFullSubentPath& subId = kNullSubent,
const bool highlightAll = false) const;
根据需要,可能要重载的函数
/** Description: Returns all appropriate object snap points of this entity.
osnapMode will be one of the following: */
virtual OdResult getOsnapPoints(
OdDb::OsnapMode osnapMode,
int gsSelectionMark,
const OdGePoint3d& pickPoint,
const OdGePoint3d& lastPoint,
const OdGeMatrix3d& viewXform,
const OdGeMatrix3d& ucs,
OdGePoint3dArray& snapPoints ) const;
/** Description: Returns all stretch points of this entity. */
virtual OdResult getStretchPoints( OdGePoint3dArray& stretchPoints ) const;
/** Description: Moves the specified stretch points of this entity.
virtual OdResult moveStretchPointsAt( const OdGePoint3dArray& stretchPoints,
const OdIntArray& indices );
3.用户对象简单示例:
//声明自定义对象
class EXCUSTOBJEXPORT ExCustObject : public OdDbObject
{
static const int lastKnownVersion;
UINT m_nCustValue;
public:
// Macro to declare
ODDB_DECLARE_MEMBERS(ExCustObject);
ExCustObject();
virtual ~ExCustObject();
static int getVersion();
// Methods to override
OdResult dwgInFields(OdDbDwgFiler* pFiler);
void dwgOutFields(OdDbDwgFiler* pFiler) const;
OdResult dxfInFields(OdDbDxfFiler* pFiler);
void dxfOutFields(OdDbDxfFiler* pFiler) const;
};
//定义
ODRX_DXF_DEFINE_MEMBERS(ExCustObject,
OdDbObject,
DBOBJECT_CONSTR,
OdDb::vAC15,
OdDb::kMRelease0,
0,
EXCUSTOBJECT,
ExCustObjs|Description: DWGdirect Run-time Extension Example)
const int ExCustObject::lastKnownVersion = 2;
//读
OdResult ExCustObject::dwgInFields(OdDbDwgFiler* pFiler)
{
OdDbObject::dwgInFields(pFiler);
m_nCustValue = pFiler->rdInt32();
return eOk;
}
//写
void ExCustObject::dwgOutFields(OdDbDwgFiler* pFiler) const
{
OdDbObject::dwgOutFields(pFiler);
pFiler->wrInt32(m_nCustValue);
}
4.用户实体简单示例:
//声明自定义实体
class EXCUSTOBJEXPORT ExCustEntity : public OdDbCircle
{
static const OdInt16 lastKnownVersion;
OdInt16 m_nCount;
public:
// Macro to declare
ODDB_DECLARE_MEMBERS(ExCustEntity);
ExCustEntity();
virtual ~ExCustEntity();
// Methods to override
//读写
OdResult dwgInFields(OdDbDwgFiler* pFiler);
void dwgOutFields(OdDbDwgFiler* pFiler) const;
OdResult dxfInFields(OdDbDxfFiler* pFiler);
void dxfOutFields(OdDbDxfFiler* pFiler) const;
//绘制
bool worldDraw(OdGiWorldDraw * pWd) const;
};
//定义
ODRX_DXF_DEFINE_MEMBERS(ExCustEntity,
OdDbCircle,
DBOBJECT_CONSTR,
OdDb::vAC15,
OdDb::kMRelease0,
OdDbProxyEntity::kAllAllowedBits,
EXCUSTENTITY,
ExCustObjs|Description: DWGdirect Run-time Extension Example)
const OdInt16 ExCustEntity::lastKnownVersion = 1;
OdResult ExCustEntity::dwgInFields(OdDbDwgFiler* pFiler)
{
OdResult res = OdDbCircle::dwgInFields(pFiler);
if (res != eOk)
{
return res;
}
m_nCount = pFiler->rdInt16();
return eOk;
}
void ExCustEntity::dwgOutFields(OdDbDwgFiler* pFiler) const
{
OdDbCircle::dwgOutFields(pFiler);
pFiler->wrInt16(m_nCount);
}
//绘制实体
bool ExCustEntity::worldDraw(OdGiWorldDraw * pWd) const
{
assertReadEnabled();
OdGePoint3d ptCenter(center());
OdGeVector3d vNormal(normal());
double dRadius = radius();
int nCount = m_nCount;
OdDbHatchPtr pHatch = OdDbHatch::createObject();
// Set the hatch properties.
pHatch->setPropertiesFrom(this);
pHatch->setAssociative(false);
pHatch->setPattern(OdDbHatch::kPreDefined, "ANGLE");
pHatch->setHatchStyle(OdDbHatch::kNormal);
pHatch->setNormal(vNormal);
pHatch->setElevation(ptCenter.z);
EdgeArray edgePtrs;
if (nCount < 1)
{
pWd->geometry().circle(ptCenter, dRadius, vNormal);
OdGeCircArc2d *cirArc = new OdGeCircArc2d(OdGePoint2d(ptCenter.x, ptCenter.y), dRadius);
edgePtrs.append(cirArc);
pHatch->appendLoop(OdDbHatch::kDefault, edgePtrs);
}
else
{
OdGeVector3d vDisp(radius(), 0., 0.);
double step = Oda2PI / nCount;
while (nCount--)
{
OdGePoint3d ptC(ptCenter + vDisp);
pWd->geometry().circle(ptC, dRadius, vNormal);
vDisp.rotateBy(step, vNormal);
OdGeCircArc2d *cirArc = new OdGeCircArc2d(OdGePoint2d(ptC.x, ptC.y), dRadius);
edgePtrs.resize(0);
edgePtrs.append(cirArc);
pHatch->appendLoop(OdDbHatch::kDefault, edgePtrs);
}
}
pHatch->worldDraw(pWd);
return true;
}
代理对象/实体(OdDbProxyObject/OdDbProxyEntity)
代理对象/实体是AutoCad在内存中创建的,作为自定义对象/实体的一个代理数据容器。当AUTOCAD读取一个包含不可能实例化的用户自定义对象/实体的文件时(也就是定义用户对象/实体的二次开发模块未加载),ACAD就自动为自定义实体和对象创建代理对象/实体。但如果加载了可以实例化自定义对象的二次开发模块后,代理对象/实体就可恢复为自定义对象/实体。代理通常存在于系统的内存中,只是个中间过渡数据。
可以将代理对象/实体看成一个包含用户对象的块包,就是对用户对象属性和数据的一个封装。写入文件时,如果二次开发模块未加载,代理包就自动进行串行化保存,通常情况下,写入的数据与读取的数据一致,不包含代理对象的数据,如果保存前后文件类型不同时(dwg\dxf),写入时将整个代理对象数据写到文件中。
代理实体显示
如果二次开发模块未加载,ACAD就不能使用自定义实体的worldDraw()或viewportDraw()函数来显示代理实体,但可以利用自定义实体的图形元文件中的信息,这些信息包含实体最后一次保存文件时,继承于worldDraw()函数或saveAs()函数的数据。显示格式分:实体和边界框两种。
五种坐标系
1.世界坐标系(WCS)
是其它坐标系的参照坐标系,其他坐标系都相对于它定义的(是种概念坐标系.)
2.用户坐标系(UCS)
是一种工作坐标系,通常,ACAD内部存储或参数传递的点都是UCS坐标点.
3.实体坐标(ECS)
为了减少存储空间,而设置的坐标系,在ACAD中,不能直接该坐标的点,必须先转换成UCS点.
4.显示坐标系(DCS).
5.图纸空间坐标系(PSDCS).
视图、视口
图形屏幕上用于显示图形的一个矩形区域称为视口,通常可以把整个图形屏幕作为一个视口,也可以将屏幕设置成多个视口。视口中的图形称为视图。利用视图管理技术,可以把当前视口中复杂的图形按不同的窗口大小设置,并以视图名为标识保存在数据库中。在需要时,显示指定视图以满足对图形编辑和浏览的需求。
视图作为视图表OdDbViewTable中一条视图记录OdDbViewTableRecord保存在数据库中。把当前视口中指定窗口内的图形定义为一个新的视图操作过程如下:
1.创建视图类对象OdDbViewTableRecord
2.设置视图属性:名、中心点、高、宽
3.获得视图表OdDbViewTable指针。并将视图记录加入其中。
附加
三维实体造型
ACAD三维造型包括线框模型、表面模型和实体模型三种形式。ACADR14版本后,三维造型核心采用ACIS(Amercian Committee for Interoperable)平台来生成和编辑三维实体。
基本三维实体生成方法
三维实体属于OdDb3dSolid类对象。对于一个具体的几何实体,即ACIS对象来说,OdDb3dSolid是个容器和接口,通过其接口可生成基本的三维实体及实体的布尔运算。
基本三维实体指:长方体Box、平截头体Frustum、球体Sphere、圆环体Torus、锲体Wedge等。
1、 长方体
createBox()
参数:长、宽、高。生成长方体中心为WCS的原点。
2、 平截头体(圆柱、圆锥、椭圆锥)
createFrustum()
参数:高度、X半径、Y半径、顶端半径
XY半径相同,顶端半径为0,则为圆锥体。
XY半径不相等,顶端半径为0,则为椭圆锥。
顶端半径不为0,则为圆柱或椭圆柱。
3、 球体
createSphere()
参数:球体半径。
4、 圆环体
createTorus()
质心在WCS原点,Z轴为中心轴。
参数:圆环半径和圆管半径。
5、 契体
CreateWedge()
长宽高分别与XYZ轴平行。
参数:长、宽、高
有上述函数可创建中心点在WCS原点的简单实体。要将实体在指定位置生成,则必须进行坐标变换。如,方向矢量:
OdGeVector3d X(1,0,0),Y(0,1,0),Z(0,0,1)
表示所定义的新坐标系统与原WCS坐标系统的XYZ轴平行。
三维变换矩阵是用OdDbMatrix3d类的成员函数:
OdDbMatrix3d& setCoordSystem{
Const OdDbPoint& origin,
Const OdDbVector3d& e0,
Const OdDbVector3d& e1,
Const OdDbVector3d& e2
}
参数:
Origin表示新坐标系统的原点。
e0\e1\e2表示XYZ坐标轴的方向矢量
(一个矩阵可看成一个新坐标系统的表示形式,由新的坐标原点和XYZ坐标轴方向矢量构成一个矩阵,也即一个新的坐标系统,根据新的坐标系统,就可推算出实体新的坐标值)
变换
transformBy(const OdDbMatrix3d& xform)
该函数功能是将生成的三维实体按三维几何变换矩阵变换。也就是将实体的控制点或特征点进行变换,其拓扑特性保持不变。
基于二维对象生成三维实体
在二维对象的基础上,通常用拉伸(挤出)或旋转的方法生成三维实体。
拉伸或挤出
是指在圆、椭圆或封闭多线段PloyLine等对象基础上,按拉伸或挤出高或指定路径生成三维实体。这种方法可以满足一些简单的实体造型:
1. 给定高度拉伸或挤出
Extrude{
Const OdDbRegion* pRegion,
Double height,
Double taper
}
Region表示面域对象的指针;
面域对象可以理解为由线条组成的一个封闭的区域。
Height高度
Taper锥角
2. 指定路径拉伸或挤出
extrudeAlongPath{
const OdDbRegion* pRegion,
const OdDbCurve* path
}
Path为 挤出路径,必须是 OdDbLine,OdDbArc,OdDbCircle,OdDbEllipse,OdDbSpline,OdDb2DployLine或非样条拟合的OdDb3dPloyLine对象。
并、交、差。
旋转
是指在圆、椭圆、封闭的二维多段线的基础上按指定轴旋转,从而生成三维实体。
Revolve{
Const OdDbRegion* pRegion,
Const OdGePoint3d& axisPoint,
Const OdGeVection3D& axisDir,
Double Angle
}
axisPoint轴上一点。
axisDir轴方向矢量。
Angle旋转角度。
拉伸实体生成过程如下:
(凸度值:在生成多段线对象时,该值为0,表示线与线以直线相连接;为1,表示与弧线连接) 1.确定三维坐标点数组。
2.根据点,生成封闭的多段线,设置多线段法向矢量(0,0,1),通常于Z轴平行
3.根据多线段对象获得封闭边界线指针数组
4.根据封闭边界,生成面域对象。
5.然后根据面域对象和高度,拉伸生成三维实体。
三维实体布尔运算
以上通过拉伸和旋转只能生成简单的实体,对于复杂的实体必须通过布尔运算才能实现。
1.并(UNION):求两个或两个以上实体的并集,即合并为一个实体
2.交(INTERSECTION):求两个或两个以上实体的交集,即生成实体的公共部分。
3.差(SUBTRACT):将一个实体集从另一个实体集减去。
布尔运算原型:
BooleanOper{
OdDb::BooleanOperType operator,
OdDb3dSolid *pSolid
}
Operator 取值为OdDb::kBoolUnion,OdDb::kBoolIntersect,OdDb::kBoolSubtract,分别表示并、交、差运算。
pSolid为参加布尔运算的实体指针。
复杂零件的造型
对于实体表面为空间曲面构成的零件,如斜齿轮的齿廓表面,对这类复杂的零件用简单的并、交和差运算方法来造型难以达到要求,在这种情况下,宜采用机械加工的方法来构造零件的实体模型。步骤如下:
1.分别定义零件毛坯和加工刀具的OdDb3dSolid类对象。
2.利用变换矩阵将刀具移至毛坯位置。
3.调用booleanOper进行差运算,毛坯实体减去刀具实体,也就是除去被加工的部分
4.循环重复差运算,直到完成全部加工。
示例:蜗杆齿轮造型
刀具的生成:
OdDbPolyLine * poly = new OdDbPolyline();
For(int I =0; i<5;i++)
{
//pt2d[]为各顶点的数组
Poly->addVertexAt(I,pt2d[i],(i==3)?0.315:0,0,0)
//参数分别为顶点序号、坐标值、凸度值、起点和终点的宽度
//凸度值表示当前顶点与下一顶点的连接形式,0为直线连接,非0为圆 //弧连接,其值0.315为圆弧半径。
}
Poly->setNormal((0,0,1));//设置方向矢量
经如上过程形成封闭多段线,随后就可求出封闭边界构成的面域对象,旋转revolve()生成刀具实体。实现代码略。
毛坯的生成:
通过圆拉伸造型,生成圆柱体,过程略。
初始状态下,圆柱体的质心在WCS原点,Z轴为轴线,为便于运算,将其转换为以X轴为轴线,则方向适量设置为:
OdDbVector3d x1(0,0,1),y1(0,1,0),z1(1,0,1)
绕X轴旋转,则方向矢量相应设置为:
X1.set(1,0,0)
Y1.set(0,cos(a),sin(a));
Z1.set(0,-sin(a),cos(a))
a为旋转角度。
加工造型过程:
刀具的移动和圆柱体的旋转是通过变换矩阵实现,伪码例如:
OdDb3dMatrix mat,mat1;
Mat.setCoordSystem(pt,x,y)
Mat.setCoordSystem(pt1,x1,y1)
//使圆柱体饶X轴旋转
p3dSolid->transformBy(mat);
//使刀具移到加工位置
p3dSolid1->transformBy(mat1);
//减去加工刀具
p3dSolid->booleanOper(OdDb::kBoolSubtract, p3dSolid1);