向 渝 譚安平

（成都理工大學工程技術學院，四川 樂山 614000）

基于AUTOCAD的圖形數(shù)據(jù)庫技術研究

向 渝 譚安平

（成都理工大學工程技術學院，四川 樂山 614000）

目前協(xié)同設計是國內(nèi)外研究的熱點。在協(xié)同設計中不可避免會產(chǎn)生沖突，結果沖突是協(xié)同設計中需要解決的主要沖突之一。文章研究的主要目的就是應用SQL2000和VBA開發(fā)工具設計出一個統(tǒng)一的圖形數(shù)據(jù)庫，使協(xié)同設計者準確高效的對CAD圖形進行操作、管理。同時數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的傳輸信息量也要少，提高系統(tǒng)的響應速度和穩(wěn)定性。

協(xié)同設計；圖形數(shù)據(jù)庫；VBA

實時協(xié)同設計技術研究則是網(wǎng)絡支持的協(xié)同設計領域的熱點研究內(nèi)容之一。但由于Internet 網(wǎng)絡帶寬限制等諸多方面的影響，實時協(xié)同設計是較難實現(xiàn)的。

本文以分布和集中式結構混合構造了一個實時設計系統(tǒng)，用 SQL2000建立了一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡圖形數(shù)據(jù)庫。為實時協(xié)同設計提供了基礎條件。

（一）開發(fā)設計

1.開發(fā)工具的選擇

長期以來， AUTOCAD一直是主流的二維cad軟件，它提供了強大的構造、管理通用圖形對象的功能以及豐富的二次開發(fā)手段。以往的二次開發(fā)大多關注工程技術，較少涉及圖形數(shù)據(jù)庫技術，AUTOCAD2000版本后，增加了VBA作為開發(fā)工具，受到眾多開發(fā)者的歡迎，相關書籍也增多。在 VBA環(huán)境中，開發(fā)者不僅可以使用 VB中的一切功能，而且可以存取AUTOCAD的整個對象結構，因此我們選擇VBA工具實現(xiàn)實體數(shù)據(jù)庫的開發(fā)。

2.實體數(shù)據(jù)

AUTOCAD的基本功能是繪圖，繪出圖形都是以實體的形式保存。每個實體都對應著相應的實體數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是有唯一編號的。在cad的DXF組碼中對每一個實體都進行了相應的標識，就如同房間號。相應的數(shù)據(jù)就存儲在房間當中。本課題需要完成的主要任務就是實現(xiàn)圖形和數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)和圖形的轉(zhuǎn)換，使圖形和數(shù)據(jù)方便快捷的共享。圖形中的實體數(shù)據(jù)包括實體的名稱（如直線、圓、塊等）、ID、點坐標、圖層、線型等。

3.數(shù)據(jù)庫的連接

AutoCAD的ActiveX Automation技術允許AutoCAD與其他具有ActiveX Automation技術的外部應用程序交換數(shù)據(jù)信息。這樣，AutoCAD數(shù)據(jù)信息的來源就被擴大了，它既可以從其他應用程序獲得遠遠超出原有的DWG等AutoCAD文件格式的數(shù)據(jù)信息，另一方面，也可以把自身圖形文件中的信息存儲到其他應用程序的文件中。一個最典型的例子就是AutoCAD可以把圖形文件中的屬性數(shù)據(jù)傳送到Microsoft Excel中去，并存為Excel的報表，以便于管理。

圖1 數(shù)據(jù)庫應用程序的組織

在AutoCAD 2005 VBA中可用的數(shù)據(jù)庫訪問接口有三種：ActiveX數(shù)據(jù)對象(ADO)、數(shù)據(jù)訪問對象(DAO)和遠程數(shù)據(jù)對象(RDO)。本課題運用ActiveX數(shù)據(jù)對象(ADO)訪問數(shù)據(jù)庫。

（二）實體數(shù)據(jù)處理

1.用戶事件的捕捉

設計者操作實體數(shù)據(jù)需要自動錄入數(shù)據(jù)庫，對設計者操作的捕捉主要用到 VBA中文檔層事件。當系統(tǒng)中發(fā)生一個事件時，例如：當設計者添加、刪除或修改一個對象，或者當用戶執(zhí)行 UNDO,REDO等命令時，文檔層事件都會自動觸發(fā)。課題用到文檔層事件中的 Begin Command、Object Added、Object Modified和Begin Close事件等。例如當刪除命令開始時，觸發(fā)數(shù)據(jù)處理模塊的代碼如下：

Private Sub AcadDocument _BeginCommand(ByVal CommandName As String)

If CommandName = "ERASE" Then

Call delete ’ 刪除實體并把實體數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫（delete宏為自寫代碼）

End If

End Sub

2.圖形數(shù)據(jù)庫的建立

圖形數(shù)據(jù)庫用SQL2000建立，數(shù)據(jù)庫名為tuxing，包含四個數(shù)據(jù)結構表tuku（實體信息總表），delete（刪除實體信息表），add（添加實體信息表），modify（修改實體信息表）。

實體數(shù)據(jù)信息在SQL圖形數(shù)據(jù)庫中的格式，如圖2所示為直線數(shù)據(jù)在tuku表中格結構。

圖2 直線數(shù)據(jù)格式

3.實體數(shù)據(jù)的處理

要對圖形空間中實體數(shù)據(jù)進行準確的處理，需要每個實體有唯一的編號。在 AUTO CAD中每個實體對應一個唯一的objectID，因此objectID成為一個實體唯一的標識。在實體創(chuàng)建時，可對實體添加擴展數(shù)據(jù)，將實體對應的objectID號寫入擴展數(shù)據(jù)，使擴展數(shù)據(jù)成為實體的新標識。擴展數(shù)據(jù)可以由設計者賦值，將原實體的擴展數(shù)據(jù)賦值給遠端重新生成的實體，使原實體和生成實體都具有相同的標識并在 SQL圖形數(shù)據(jù)庫中對應唯一的數(shù)據(jù)。

（1）添加實體數(shù)據(jù)的處理圖中，對齒輪剖面線的自動添加、位置公差和粗糙度的標注基本沒涉及，使得齒輪參數(shù)設計不是很全面，需要設計者自行添加部分較多。

（1）齒輪剖面線

在VBA中，提供了AddHatch命令來對剖面進行添加，命令中需要設置剖面區(qū)域，剖面線類型，剖面線名稱及剖面關聯(lián)性。剖面區(qū)域需要是由實體圍成的封閉區(qū)域。程序自動完成剖切時，需要區(qū)域選擇是首尾相連依次選擇。下面列舉 實心式齒輪上部分剖面線自動生成程序：

patternName = "ANSI31"

PatternType = 0

bAssociativity = True

' Create the associative Hatch object

Set hatchOb =

ThisDrawing.ModelSpace.AddHatch(PatternType,

patternName, bAssociativity)

Dim outerLoop (0 To 1) As AcadEntity

Dim strr(11) As Double

strr(0) = 0.4 * da

strr(1) = 1.5 * da - df / 2

strr(2) = 0.4 * da + s

strr(3) = 1.5 * da - df / 2

strr(4) = 0.4 * da + s

strr(5) = 1.5 * da - d3 /2 - t

strr(6) = 0.4 * da + s - t

strr(7) = 1.5 * da - d3 / 2

strr(8) = 0.4 * da + t

strr(9) = 1.5 * da - d3 / 2

strr(10) = 0.4 * da

strr(11) = 1.5 * da - d3 /2 - t

Set outerLoop (0) =

ThisDrawing.ModelSpace.AddLightWeightPolyline(strr)

pt1(0) = 0.4 * da

pt1(1) = 1.5 * da - d3 /2 - t

pt2(0) = 0.4 * da

pt2(1) = 1.5 * da - df /2 Set outerLoop1(1) =

ThisDrawing.ModelSpace.AddLine(pt1, pt2)

' Append the outer loop to the hatch object,and display the hatch

hatchOb.AppendOuterLoop (outerLoop)hatchOb.Evaluate

（2）齒輪位置公差

VBA中提供了AddTolerance命令來添加公差的標注，在系統(tǒng)中程序自動讀取設計者對齒輪位置公差參數(shù)的設置，并把它賦值到標注當中。選擇設定的位置對齒輪進行標注。跳動公差標注程序如下：

Dim textString As String

Dim insertionPoint(0 To 2) As Double

Dim direction(0 To 2) As Double

Dim toler As Double

toler = zhichidata.TextBoxtiao.text

' Define the tolerance object

textString = "{Fgdt;h}%%v0" & toler &"%%v{Fgdt;A}"

insertionPoint(0) = 0.5 * da + s + vc#:

insertionPoint(1) = 1.5 * da - 0.5 * da - vc#:

insertionPoint(2) = 0#

direction(0) = 1#: direction(1) = 0#:

direction(2) = 0#

' Create the tolerance object in model space

Set toleranceObj =

ThisDrawing.ModelSpace.AddTolerance(textString,

insertionPoint, direction)

（3）齒輪粗糙度

齒輪粗糙度的自動標注在程序段中，用插入塊的方法來進行標注，在對齒輪繪圖時，粗糙度塊，已由后臺程序讀取設計者輸入?yún)?shù)進行生成。

（四）菜單設計

為了方便用戶使用，菜單是一種常用的方法用戶只需要通過點擊菜單執(zhí)行程序。要通過點擊菜單能夠執(zhí)行相應的程序，實際上就是要凋用相應的宏。以下為菜單調(diào)用宏的程序段：

Set currMenuGroup = ThisDrawing.Application.MenuGroups.Item(0)

Dim newMenu As AcadPopupMenu

Set newMenu = currMenuGroup.Menus.Add("齒輪(" +Chr(Asc("&")) + "W)")

Dim newMenuItem As AcadPopupMenuItem

Dim openMacro As String

openMacro = Chr(3) + Chr(3) + Chr(95) + "work" +Chr(32)

Set newMenuItem = newMenu.AddMenuItem(newMenu.Count +1,"直齒圓柱齒輪(C)", openMacro)

newMenu.InsertInMenuBar

(ThisDrawing.Application.MenuBar.Count + 1)

由于菜單只有在運行相應宏時才出現(xiàn)，所以用AUTOlisp工具編程，使CAD啟動自動運行宏，讓新菜單欄成為系統(tǒng)默認菜單。使實用更方便簡潔。同時可運用“work”命令對窗口直接調(diào)用。系統(tǒng)菜單欄如圖6。

圖6 系統(tǒng)菜單欄

（五）結論

本設計采用VBA技術，基于AutoCAD平臺開發(fā)出了直齒圓柱齒輪的參數(shù)化出圖，采用萊單運行模式，方便了用戶使用，模塊化設計便于程序的移植，利用程序開發(fā)技術，簡化了齒輪工程圖的繪制工作量，大大方便了設計人員，同時本系統(tǒng)同對以前齒輪出圖系統(tǒng)中的不足進行了補充。由于開發(fā)層度有限，系統(tǒng)中存在不足，在以后的進一步開發(fā)當中完善。

[1] 張帆.AutoCAD VBA 卡發(fā)精彩實例教程[M].北京:清華大學出版社,2004.4-78.

[2] 鄭文緯,吳克堅.機械原理[M].北京:高等教育出版社,1997.24．39.

[3] 成大先.機械設計手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,2004.142·178.

[4] 葉以農(nóng).AutoCAD 2000 ActiveX 與 VBA 參考手冊[M].北京:中國電力出版社,2001.

[5] 佟士懋,邢芳芳,夏齊霄.AutoCAD ActiveX/VBA 二次開發(fā)技術基礎及應用實例[M].北京:國防工業(yè)出版社,2006.

TP311

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2011-03-31

向渝（1982－），男，四川人，成都理工大學工程技術學院自動化系教師助教，碩士，研究方向為CADCAPPCAM。