徐昌榮，周春波

（江西理工大學(xué)建筑與測繪工程學(xué)院，江西贛州 341000）

一、引 言

AutoCAD是一款由Autodesk公司開發(fā)的自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，由于其具有功能強(qiáng)大、實(shí)用性強(qiáng)、易二次開發(fā)的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于建筑、規(guī)劃、制造業(yè)等諸多行業(yè)。用戶可以通過AutoCAD的二次開發(fā)接口開發(fā)出適用于本行業(yè)的專業(yè)軟件，如測繪行業(yè)中廣泛使用的南方CASS軟件，以及建筑行業(yè)中使用的天正軟件均是AutoCAD二次開發(fā)的產(chǎn)物。相比于從底層開發(fā)一個(gè)CAD軟件，利用AutoCAD提供的接口進(jìn)行二次開發(fā)所耗費(fèi)的人力物力都更少，加之AutoCAD強(qiáng)大的功能支撐，這些二次開發(fā)軟件在各自行業(yè)都發(fā)揮著巨大的作用。

Google衛(wèi)星地圖是Google公司提供的一種網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)，這些衛(wèi)星地圖覆蓋全球的各個(gè)角落，在世界諸多城市都可以達(dá)到1 m以內(nèi)的精度［1］，且用戶可以在Google Map或Google Earth中瀏覽這些衛(wèi)星地圖。同時(shí)，Google允許用戶使用它的網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)，用戶可以通過其提供的API在自己的網(wǎng)頁或應(yīng)用程序中嵌入Google Map，當(dāng)每天的請求次數(shù)少于50 000次時(shí)，這種服務(wù)是免費(fèi)的。這能夠滿足大部分用戶的一般性需求。

在進(jìn)行城市規(guī)劃或道路設(shè)計(jì)等方面的工作時(shí)，一般需要事先了解該區(qū)域的道路、植被、地形等現(xiàn)狀情況，而Google衛(wèi)星地圖平均每半年更新一次，具有較好的現(xiàn)勢性，可完成這部分工作。將Google衛(wèi)星地圖等網(wǎng)絡(luò)地圖集成于桌面軟件中的研究已有很多，楊帆等人將Google Map集成于桌面軟件，用于對敏感目標(biāo)的追蹤［2］；李木梓等以Google Map為例實(shí)現(xiàn)了將網(wǎng)絡(luò)地圖作為自定義圖層的形式集成到GIS桌面系統(tǒng)［3］。而AutoCAD軟件是城市規(guī)劃或道路設(shè)計(jì)廣泛應(yīng)用的設(shè)計(jì)軟件，若能在AutoCAD中實(shí)現(xiàn)Google衛(wèi)星地圖的瀏覽，設(shè)計(jì)人員勢必能快速地了解設(shè)計(jì)區(qū)域，提高工作效率?；诖耍疚膶υ贏utoCAD中瀏覽Google衛(wèi)星地圖的方法進(jìn)行了研究，并通過AutoCAD二次開發(fā)與Google Map二次開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了這一功能。

二、AutoCAD二次開發(fā)與Google Map二次開發(fā)

1.AutoCAD二次開發(fā)

AutoCAD為開發(fā)者提供了多種應(yīng)用程序接口，其中.NET API因其開發(fā)簡單及效率高的優(yōu)勢而被廣泛使用。AutoCAD從2006年開始增加了.NET API，該API提供了一系列的托管外包類，是AutoCAD較為理想的二次開發(fā)方式。開發(fā)人員可在.NET框架下使用.NET支持的任何編程語言進(jìn)行開發(fā)，本文采用C#語言進(jìn)行AutoCAD的二次開發(fā)。

開發(fā)人員可以通過兩種方式進(jìn)行AutoCAD.NET的二次開發(fā):一種是通過Visual Studio 2010的AutoCAD 2011 Plug-in模板建立解決方案進(jìn)行開發(fā)，這種方式不需要開發(fā)人員手動(dòng)引用AutoCAD組件庫；另一種是在Visual Studio 2010中建立一個(gè)解決方案，手動(dòng)添加需要在開發(fā)中用到的組件庫，如Ac-DbMgd.dll、AcMgd.dll等，并將 AutoCAD 的執(zhí)行文件添加到解決方案中且設(shè)置為啟動(dòng)項(xiàng)，可實(shí)現(xiàn)調(diào)試。

2.Google Map二次開發(fā)

Google為開發(fā)者提供了各種類型的API來實(shí)現(xiàn)對Google Map的二次開發(fā)，這些API處于不斷更新中，Google Maps JavaScript API V3目前是JavaScript API的最新版本。對于之前的版本，開發(fā)者需要申請API Key才能獲得Google Map的使用權(quán)限，而該版本的API用戶無需申請API Key即可使用。用戶在網(wǎng)頁中嵌入以下代碼便能使用Google Maps JavaScript API V3開發(fā)自己的應(yīng)用程序

Google衛(wèi)星地圖提供0～17共18個(gè)縮放級別的衛(wèi)星地圖，用戶在初始化地圖時(shí)通過設(shè)置地圖選項(xiàng)（Map Options）來設(shè)置初始縮放級別、初始位置及其他內(nèi)容。而對地圖的其他設(shè)置可參照Google Maps JavaScript API V3的參考文檔，里面提供了各個(gè)對象的屬性、方法和事件等內(nèi)容，可幫助用戶開發(fā)自己的應(yīng)用程序。另外，用戶除了使用API中提供的控件外還可以使用自定義控件。

三、方法與實(shí)現(xiàn)

1.方法研究

本文利用上述的AutoCAD.NET API和Google Maps JavaScript API對AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)，主要實(shí)現(xiàn)以下兩個(gè)功能:

1）將Google衛(wèi)星地圖嵌入到窗體應(yīng)用程序中，使用戶能在窗體中實(shí)現(xiàn)對Google衛(wèi)星地圖的動(dòng)態(tài)瀏覽，以及平移、縮放、查詢位置、量距等基本的地圖操作。

2）在AutoCAD中能自由調(diào)用該窗體應(yīng)用程序，并且兩者能實(shí)現(xiàn)一些簡單的交互，如將當(dāng)前顯示的衛(wèi)星地圖插入到AutoCAD中的指定區(qū)域。

實(shí)現(xiàn)上述兩個(gè)功能可分3個(gè)步驟:首先，在Auto-CAD中調(diào)用窗體程序比較容易實(shí)現(xiàn)，利用AutoCAD.NET API的模態(tài)對話框可以實(shí)現(xiàn)這一功能；其次，將Google衛(wèi)星地圖嵌入到窗體應(yīng)用程序雖比較復(fù)雜，但可以通過創(chuàng)建一個(gè)靜態(tài)的HTML頁面來實(shí)現(xiàn)，該頁面通過JavaScript腳本語言載入Google衛(wèi)星地圖；最后在窗體中創(chuàng)建一個(gè)WebBrowser控件，用于瀏覽該頁面，既可實(shí)現(xiàn)與在Web瀏覽器上相同的效果［2］，又可通過腳本語言來控制對地圖的操作。由此可知，利用C#語言和JavaScript腳本語言編程基本可以實(shí)現(xiàn)在AutoCAD中瀏覽Google衛(wèi)星地圖的功能。

2.功能實(shí)現(xiàn)

（1）HTML頁面與窗體應(yīng)用程序交互

如程序中實(shí)現(xiàn)查詢經(jīng)緯度或地名來搜索地圖的功能，采用在C#窗體程序中調(diào)用JavaScript中的方法實(shí)現(xiàn)，在Form1類之間添加兩段代碼

以上兩段代碼的目的是為程序集請求權(quán)限，并使得COM組件對應(yīng)用程序可見，這樣才能在C#窗體程序中調(diào)用JavaScript中的方法。

如要實(shí)現(xiàn)一個(gè)搜索目標(biāo)位置的功能。首先在HTML中編寫一個(gè)方法，實(shí)現(xiàn)用戶輸入經(jīng)緯度或地名，并將地圖顯示到該位置；然后在窗體的事件方法中通過以下代碼來調(diào)用腳本中的方法

這樣就實(shí)現(xiàn)了在窗體類中調(diào)用腳本函數(shù)的方法。如圖1所示，搜索地名“廣州”，當(dāng)前地圖顯示為廣州市區(qū)。

圖1 搜索目標(biāo)（地圖顯示區(qū)域?yàn)閺V州市城區(qū)）

由于Google Maps JavaScript API V3中并未提供計(jì)算兩點(diǎn)之間的距離的方法，因此需要在Google Map中自定義一個(gè)量距控件，實(shí)現(xiàn)測量折線距離的功能。雖然 JavaScript可以描述的數(shù)值范圍很廣，但事實(shí)證明，用JavaScript進(jìn)行高精度計(jì)算會(huì)導(dǎo)致瀏覽器異常甚至崩潰［4］。為了保證程序的穩(wěn)定性，筆者在Form1類中編寫了一個(gè)方法，以實(shí)現(xiàn)由兩點(diǎn)的經(jīng)緯度求取距離的功能，然后在JavaScript中調(diào)用該方法，顯示測量的距離。下面這段代碼演示了如何在JavaScript中調(diào)用窗體中定義的方法

在Form1類中定義一個(gè)根據(jù)兩點(diǎn)經(jīng)緯度計(jì)算兩點(diǎn)大地線長的方法，該方法采用白塞爾法進(jìn)行大地主題反算，橢球參數(shù)采用WGS-84橢球參數(shù)，精度可靠。

（2）AutoCAD與C#窗體交互

該程序中有一個(gè)功能是將當(dāng)前顯示的衛(wèi)星地圖插入到AutoCAD的當(dāng)前圖形界面，并利用程序?qū)Ξ?dāng)前顯示的衛(wèi)星地圖進(jìn)行截圖保存，然后將該位置的圖像插入到AutoCAD圖面中。

在AutoCAD中實(shí)現(xiàn)插入光柵圖像的功能比較復(fù)雜，其具體步驟為:

1）創(chuàng)建圖像定義對象（RasterImageDef類型對象）。

2）創(chuàng)建圖像實(shí)體對象（RasterImage類型對象）。

3）將以上兩者關(guān)聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)顯示柵格圖像的功能。

4）對柵格圖像定位定向，通過RasterImage類型的Orientation屬性實(shí)現(xiàn)柵格地圖的定位定向［5］。

3.調(diào)試運(yùn)行

首先編譯程序，打開AutoCAD，在命令行輸入命令“netload”，加載編譯好的程序集，輸入命令“showmap”，彈出瀏覽Google Map的主界面（如圖2所示）。

圖2 主界面（標(biāo)注位置為江西理工大學(xué)建筑與測繪工程學(xué)院）

在主界面中可對Google衛(wèi)星地圖進(jìn)行一些地圖的基本操作，如縮放、漫游、量距、添加標(biāo)記等。用戶可通過搜索目標(biāo)按鈕輸入經(jīng)緯度或地名來進(jìn)行地圖的搜索，也可將當(dāng)前衛(wèi)星圖片保存為本地磁盤中，或通過“導(dǎo)入AutoCAD”按鈕將圖片插入到AutoCAD的當(dāng)前繪圖窗口中（如圖3所示）。

四、結(jié)束語

本文實(shí)現(xiàn)了在AutoCAD中瀏覽Google衛(wèi)星地圖的功能，該程序界面整潔、功能實(shí)用，可作為規(guī)劃設(shè)計(jì)人員的輔助工具。設(shè)計(jì)人員通過對規(guī)劃區(qū)域Google衛(wèi)星地圖的瀏覽，可以充分考慮土地的合理利用與節(jié)約等因素，通過對周圍環(huán)境的查看可以較為方便地分析規(guī)劃部分與整體環(huán)境的協(xié)調(diào)性［6］。該程序已應(yīng)用于筆者所在學(xué)校城市規(guī)劃專業(yè)的城市規(guī)劃課程設(shè)計(jì)，獲得了較好的評價(jià)。

圖3 衛(wèi)星圖片插入AutoCAD中

本文通過AutoCAD二次開發(fā)與Google Map二次開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在AutoCAD中瀏覽Google衛(wèi)星地圖的功能，但仍然存在需要改進(jìn)的地方。如何在AutoCAD與Google地圖之間實(shí)現(xiàn)更多的交互和更多實(shí)用的功能，如何實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的交互等，都是今后研究的重點(diǎn)。

［1］ 《Google API大全》編委會(huì).Google API大全:編程·開發(fā)·實(shí)例［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2009.

［2］ 楊帆，張彩麗.桌面應(yīng)用程序嵌入Google Map及其交互方法研究［J］.陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，28（5）:80-84.

［3］ 李木梓，徐柱，黃澤純，等.網(wǎng)絡(luò)地圖集成于GIS桌面系統(tǒng)的方法及試驗(yàn)［J］.地球信息科學(xué)學(xué)報(bào)，2011，13（1）:95-101.

［4］ 馮曼菲.精通Ajax——基礎(chǔ)概念、核心技術(shù)與典型案例［M］.北京:人民郵電出版社，2008.

［5］ 龔有亮，翟翊，曹歆宏，等.AutoCAD中柵格圖像定位研究［J］.測繪通報(bào)，2011（5）:13-15.

［6］ 張瑞.Google Earth在道路及規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［D］.武漢:華中科技大學(xué)，2007.