楊 洋，盧清平，徐華麗

（皖西學院信息工程學院，安徽 六安237012）

隨著鋼結構工程的發(fā)展，鋼結構CAD軟件的應用越來越多，但是各種軟件都有自己專用的構件文件格式，使得各軟件之間進行數(shù)據(jù)交換變得困難。很多系統(tǒng)為了解決數(shù)據(jù)交換的問題，都提供了通用的圖形數(shù)據(jù)交換文件格式。DXF（Drawing Exchange File）圖形交換文件是AutoCAD與其他鋼結構設計軟件之間進行數(shù)據(jù)交換的一種通用的圖形交換格式［1］。姚宜斌等［2］通過對DXF中實體數(shù)據(jù)存儲規(guī)則的研究，實現(xiàn)了多圖系圖件轉換過程中圖塊的整體轉換；文獻［3］在AutoGIS中設計了對DXF與Shape文件的無損共享，李晨［4］研究了基于XML的工程圖形數(shù)據(jù)倉庫，李英琳等［5］設計與實現(xiàn)了服裝樣板數(shù)據(jù)的二進制DXF文件交換格式及其轉換接口，鄭盛梓等［6］探討了三維曲面可視化及復雜曲面表示問題，并實現(xiàn)DXF文件轉換與圖件的操作功能等。本文將采用JAVA技術解決鋼結構構件數(shù)據(jù)與DXF文件的轉換接口問題。

1 CAD中的DXF文件格式

DXF可以分為兩類：ASCII格式和二進制格式，絕大多數(shù)CAD系統(tǒng)都能讀入或輸出DXF文件。ASCII格式的DXF文件可閱讀性強，配合編碼頁，可以被文本閱讀器讀出，顯示為文本的格式。ASCII格式DXF文件的基本組成包括標題段（HEADER），包含圖形的基本信息；類段（CLASSES），包含應用程序定義的類的信息；表段（TABLES）；塊段（BLOCKS），包含構成圖形中每個塊參照的塊定義和圖形圖元；實體段（ENTITIES），包含圖形中的圖形對象（圖元）；對象段（OBJECTS），包含圖形中的非圖形對象；以及文件結束標記EOF。其中每個段內(nèi)都由組（Group）構成，每組里又分為組值和組碼，具體結構如圖1。

圖1 DXF文件結構圖

組碼用來標識數(shù)據(jù)的意義，組值用來存放數(shù)據(jù)的具體數(shù)值。組值和組碼在DXF中由兩行定義［2］，如下：

組碼是一個整數(shù)，它的值說明了組值的類型，如為0～9，則組值表示為字符型，10～59表示為實型，60～99表示為整型，100表示為字符串等。組碼也表示了組值的具體含義，即組碼和組值的對應關系，如表1。

表1 組碼和組值的對應關系

DXF文件中圖元的主要信息存儲在ENTITIES段中，其中ENTITIES段包含以下圖元對象：點（POINT），直線（LINE），文字部分（TEXT），多義線（POLYLINE），多義線頂點（VERTEX），實體結束（ENDSEC），塊（BLOCK），插入（INSERT）等。

2 鋼結構構件數(shù)據(jù)與DXF文件的對應關系

在鋼結構構件庫中包含有各種構件的截面尺寸、截面面積、截面特性等參數(shù)［7］。鋼結構住宅構件截面形式有柱和梁兩種，細分為：H型鋼柱、窄翼十字型、丁字型組合柱、勁性混凝土柱、焊接箱型柱、冷彎—焊接箱型柱、鋼管柱等［8］。本文以H型鋼柱為例，它的對稱截面包括截面高、截面寬、腹板厚、翼緣厚等數(shù)據(jù)。圖2是對稱H型鋼柱的截面示意圖。

圖2 對稱H型鋼柱的截面示意圖

參數(shù)截面高h是指整個截面的最高度，截面寬b是指整個截面的最寬度，翼緣厚t是指翼緣板壁的厚度，腹板厚tw是指翼緣以下的豎向板的側壁。

H型鋼柱有若干個規(guī)格，每個規(guī)格都有自己的截面樣圖，可以將某個規(guī)格的截面樣圖存放在一個DXF文件中。在DXF文件的BLOCK段中存放組成截面的其他信息，本例中ENTITIES段中存放的圖元對象包括點（POINT）、直線（LINE）、上翼緣和下翼緣的4個頂點以及腹板和翼緣接觸的頂點定義為POINT圖元，X，Y軸坐標均可由4個參數(shù)計算處理得到。上翼緣、下翼緣邊線和腹板邊線定義為LINE圖元。下面以上翼緣的上邊線為例，進行LINE圖元的接口設計。表2為上翼緣上邊線的LINE實體信息。

表2 上翼緣上邊線的LINE實體信息

3 DXF文件轉換接口的JAVA程序設計

3.1 接口界面設計

實現(xiàn)DXF文件轉換的接口程序在JAVA開發(fā)環(huán)境下完成，程序可以將鋼結構構件的DXF文件轉換成JPG等格式文件，并將構件的圖形顯示在界面上，實現(xiàn)了DXF文件與其他圖形文件的數(shù)據(jù)轉換，界面如圖3所示。

圖3 DXF文件轉換界面

3.2 接口代碼設計

代碼編寫時，考慮設計了文件類型對象file及其BufferedReader 對 象 reader，reader＝new BufferedReader（new FileReader（file）），String類型的groupCode［］表示組碼，以及String類型的對象tempString，實現(xiàn)了對DXF文件ENTITIES段中LINE圖元的讀取功能。主要代碼如下：

4 結語

本文針對鋼結構構件的特點并以H型鋼柱的LINE圖元信息格式為例，分析了鋼結構構件H型鋼柱信息的DXF文件存儲方式，并利用JAVA技術實現(xiàn)了DXF文件的LINE圖元格式轉換，為其他軟件文件與DXF文件設計了有效的接口，利用H型鋼柱數(shù)據(jù)驗證了其可行性、有效性，為其他設計軟件與CAD之間建立了數(shù)據(jù)通道。

［1］郭瑞良，張輝.服裝CAD中的DXF文件格式及接口程序［J］.北京服裝學院學報，2007，27（1）：34-40.

［2］姚宜斌，孔建.基于DXF文件的圖件轉換方法研究及程序實現(xiàn)［J］.大地測量與地球動力學，2011，31（1）：117-121.

［3］孫曉莉，趙俊三.DXF文件到Shape文件無損轉換方法的研究［J］.科學技術與工程，2011，11（14）：3336-3341.

［4］李晨.用VC實現(xiàn)基于DXF文件的AutoCAD數(shù)據(jù)共享接口［J］.工業(yè)控制計算機，2010，23（4）：76-77.

［5］李英琳，閆亦農(nóng)，張鴻志.服裝樣板數(shù)據(jù)的二進制DXF文件交換格式及其轉換接口［J］.天津工業(yè)大學學報，2007，26（5）：36-39.

［6］鄭盛梓，姚涵珍，周桂英.復雜曲面三維建模及讀取數(shù)據(jù)方法的研究［J］.天津科技大學學報，2004，19（2）：59-61.

［7］舒贛平，范圣剛.鋼結構構件設計的CAD技術［J］.東南大學學報，2000，30（4）：54-58.

［8］陳紹藩.建筑鋼結構設計規(guī)范 GB50017［S］.2003-12.