基于SW的三维CAD系统二次开发方法

    关键词:ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ;ＣＡＤ;二次开发

　　ＣＡＤ的应用目的是提高设计质量,传播和保存设计经验,提高设计效率,降低设计成本,提高设计管理水平等,目前国际和国内知名的ＣＡＤ商品软件主要有Ｐｒｏ/Ｅｎｇｉｎｅｅｒ,ＵＧⅡ,Ｉ-Ｄｅａｓ,ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ,Ａｕ ｔｏＣＡＤ以及华正ＣＡＸＡ、高华ＣＡＤ系统等.这些商品化的通用设计平台基本上覆盖了整个制造行业,但专业针对性差,不能满足各种各样具体领域的设计需求,在工程设计中难以达到ＣＡＤ真正的应用目的.因此ＣＡＤ的二次开发成为ＣＡＤ技术推广应用过程中面临的主要问题之一.

    ＣＡＤ的二次开发是使商品化、通用化的ＣＡＤ系统用户化、本土化的过程[1].商品化ＣＡＤ系统一般都提供二次开发工具、开发语言等.但怎样才能达到使用方便、记忆量少、灵活的提示信息、良好的交互方式、良好的出错处理,对选择合理的二次开发方法是至关重要的.

    1　二次开发的软硬件环境

    1.1　硬件环境

    微型计算机(微机)和工作站是应用最广泛的2种硬件平台,虽然工作站具有速度快、工作效率高、支持分布式计算和多任务进程等优点,但其操作复杂、价格昂贵.随着ＣＰＵ速度的不断提高,图形处理能力的不断增强,微机平台已经能够满足ＣＡＤ系统对硬件的要求[2].且由于其价格相对较低,及出现的一批基于微机的三维ＣＡＤ软件,如Ｐｒｏ/Ｅｎｇｉｎｅｅｒ,Ｉ-Ｄｅａｓ,ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ等,使微机得到了迅速的普及.故选择普通微机作为二次开发的硬件平台.

    1.2　软件环境

    1.Ｗｉｎｄｏｗｓ98,Ｗｉｎｄｏｗｓ2000或ＷｉｎｄｏｗｓＸＰ操作系统.
    2.ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ2001或更高版本的ＣＡＤ软件系统.ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ是基于Ｗｉｎｄｏｗｓ的ＣＡＤ/ＣＡＥ/ＣＡＭ/ＰＤＭ桌面集成系统,其核心技术是在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下开发而成,具有强大的实体建模功能和用户熟悉的Ｗｉｎｄｏｗｓ图形界面,开放性好,提供的应用编程接口ＡＰＩ是基于ＯＬＥＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ的编程接口,包含了大量的功能函数,可以被ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ,ＶＢＡ(Ｅｘｃｅｌ,Ａｃｃｅｓｓ,ｅｔｃ.),Ｃ,ＶｉｓｕａｌＣ++,ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓｍａｃｒｏ或任何支持ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＯＬＥ(ＯｂｊｅｃｔＬｉｎｋｉｎｇａｎｄＥｍｂｅｄｄｉｎｇ)技术的编程语言调用[1].
    3.ＶｉｓｕａｌＣ++6.0和ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ6.0高级编程语言平台.
    4.ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ-ＡＰＩ-ＳＤＫ.
ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ-ＡＰＩ-ＳＤＫ包含ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓＡＰＩ例子、一个用于在ＶｉｓｕａｌＣ++编程平台上建立Ｓｏｌｉｄ Ｗｏｒｋｓ插件(Ａｄｄ-Ｉｎ-ＤＬＬ)的动态链接库模板和ＡＴＬ工程模板.

    2　思路与实现方法

    2.1　思路

    ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ提供了多种二次开发方法,每种方法都各有所长,如果能将他们的优点集中起来,必将达到良好的效果.故考虑用ＶｉｓｕａｌＣ++开发ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ插件和菜单,用ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ开发建模、装配等驱动程序和人机交互界面,之间的逻辑关系如图1所示.

    2.2　实现方法

    2.2.1　插件

    利用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ-ＡＰＩ-ＳＤＫ的ＤＬＬ工程模板,开发ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的插件.具体方法如下:

    1.启动ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＶｉｓｕａｌＣ++6.0,在文件下拉菜单选择“新建工程”,选取ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓＡｄｄ-ＩｎＡｐｐ Ｗｉｚａｒｄ,输入工程名(如ＭｙＰｒｏ)及位置(如ｅ:ｍｙｐｒｏ),点击“下一步”;#p#分页标题#e#

    2.确定ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的安装路径,选取其他相应选项,点击“下一步”;

    3.输入插件名称以及描述,选取其他相应选项,点击“完成”;

    4.在工作区选择ＭｙＰｒｏｒｅｓｏｕｒｃｅｓＴｏｏｌｂａｒ,修改工具条大小图标;在文件ＭｙＰｒｏ.ｈ和ＭｙＰｒｏ.ｃｐｐ的Ｔｏｏｌｂａｒｃａｌｌｂａｃｋｓ部分添加或删除工具条执行函数;#p#分页标题#e#

    5.在文件ＥｘａｍｐｌｅＡｐｐ.ｃｐｐ的函数ｖｏｉｄＣＭｙｐｒｏＡｐｐ::ｄｏｃＣｒｅａｔｅＭｅｎｕ(ｌｏｎｇＤｏｃｕｍｅｎｔＴｙｐｅ)中修改相应的菜单和子菜单命令,例如把
    //ａｄｄｍｅｎｕ
    ｈｒｅｓ=ｐＦｒａｍｅ->ＡｄｄＭｅｎｕ(ａｕＴ(“ＭｙＰｒｏ＆Ａｐｐ”),ｓｗＭｅｎｕＰｏｓｉｔｉｏｎ,＆ｂｒｅｓ);
    //ａｄｄｍｅｎｕｉｔｅｍ
    修改为
    //ａｄｄｍｅｎｕ
     ｈｒｅｓ=ｐＦｒａｍｅ->ＡｄｄＭｅｎｕ(ａｕＴ(“齿轮设计(＆Ｇ)”),ｓｗＭｅｎｕＰｏｓｉｔｉｏｎ,＆ｂｒｅｓ);
    //ａｄｄｍｅｎｕｉｔｅｍ
    ｈｒｅｓ=ｐＦｒａｍｅ->ＡｄｄＭｅｎｕＩｔｅｍ(ａｕＴ(“齿轮设计(＆Ｇ)”),ａｕＴ(“开始运行程序(＆Ｂ)...”),ｓｗＬａｓｔＰｏ ｓｉｔｉｏｎ,ａｕＴ(“ｍｙｐｒｏ@ＭｅｎｕＩｔｅｍＣＢＧｕａｎｌｉ,齿轮设计程序运行”),＆ｂｒｅｓ).

    上面程序中,ａｄｄｍｅｎｕ项为主菜单,即“齿轮设计(＆Ｇ)”;ａｄｄｍｅｎｕｉｔｅｍ项为子菜单,即“开始运行程序(＆Ｂ)...”;“齿轮设计程序运行”是提示信息.

    6.在文件ＭｙＰｒｏ.ｃｐｐ的ｄｏｃｕｍｅｎｔｃａｌｌｂａｃｋｓ部分修改菜单命令的执行函数;例如若建模等驱动程序为“Ｄ:ｍｙｐｒｏｇｓ.ｅｘｅ”,则可将原来的菜单命令执行函数ｖｏｉｄＭｅｎｕＩｔｅｍＣＢ(ｖｏｉｄ)

    {
    ｒｅｔｕｒｎ;
    }
    修改为
    ｖｏｉｄＭｅｎｕＩｔｅｍＣＢ(ｖｏｉｄ)
    {
    ＳＴＡＲＴＵＰＩＮＦＯｓｉ;
    ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮｐｉ;
    ＺｅｒｏＭｅｍｏｒｙ(＆ｓｉ,ｓｉｚｅｏｆ(ｓｉ));
    ｓｉ.ｃｂ=ｓｉｚｅｏｆ(ｓｉ);
    ＺｅｒｏＭｅｍｏｒｙ(＆ｐｉ,ｓｉｚｅｏｆ(ｐｉ));
    //Ｓｔａｒｔｔｈｅｃｈｉｌｄｐｒｏｃｅｓｓ.
    ＣｒｅａｔｅＰｒｏｃｅｓｓ(“Ｄ:ｍｙｐｒｏｇｓ.ｅｘｅ”,
    ””,　//Ｃｏｍｍａｎｄｌｉｎｅ.
    ＮＵＬＬ,//Ｐｒｏｃｅｓｓｈａｎｄｌｅｎｏｔｉｎｈｅｒｉｔａｂｌｅ.
　　ＮＵＬＬ,//Ｔｈｒｅａｄｈａｎｄｌｅｎｏｔｉｎｈｅｒｉｔａｂｌｅ.
    ＦＡＬＳＥ,//ＳｅｔｈａｎｄｌｅｉｎｈｅｒｉｔａｎｃｅｔｏＦＡＬＳＥ.
    0,//Ｎｏｃｒｅａｔｉｏｎｆｌａｇｓ.
    ＮＵＬＬ,//Ｕｓｅｐａｒｅｎｔ’ｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｂｌｏｃｋ.
　　ＮＵＬＬ,//Ｕｓｅｐａｒｅｎｔ’ｓｓｔａｒｔｉｎｇｄｉｒｅｃｔｏｒｙ.
　　＆ｓｉ,//ＰｏｉｎｔｅｒｔｏＳＴＡＲＴＵＰＩＮＦＯｓｔｒｕｃ ｔｕｒｅ.
　　＆ｐｉ);//ＰｏｉｎｔｅｒｔｏＰＲＯＣＥＳＳＩＮＦＯＲＭＡ ＴＩＯＮｓｔｒｕｃｔｕｒｅ.
    ｒｅｔｕｒｎ;
    }

    7.编译工程并注册生成动态链接库[3].

    插件部分完成了图1中的ａ,ｂ,ｃ关系.尤其是函数ＣｒｅａｔｅＰｒｏｃｅｓｓ的应用,实现了从菜单或工具条到建模驱动程序之间的连接,即图1中的关系ｃ.#p#分页标题#e#

    2.2.2　建模等驱动程序

    下面以创建一个0.20ｍ×0.10ｍ×0.05ｍ的长方体为例:

    1.启动ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ6.0,在下拉菜单“文件”项选择“新建工程”,选择“标准ＥＸＥ”,“确定”;

    2.在窗体Ｆｏｒｍ1上添加2个ＣｏｍｍａｎｄＢｕｔｔｏｎ,分别命名为“创建长方体”和“退出”;

    3.双击命令按钮“创建长方体”,在函数Ｃｏｍ ｍａｎｄ1Ｃｌｉｃｋ()内添加代码如下:

    ＤｉｍｓｗＡｐｐＡｓＯｂｊｅｃｔ#p#分页标题#e#
    ＤｉｍＰａｒｔＡｓＯｂｊｅｃｔ
    ＤｉｍｂｏｏｌｓｔａｔｕｓＡｓＢｏｏｌｅａｎ
    ＤｉｍｌｏｎｇｓｔａｔｕｓＡｓＬｏｎｇ
    ＤｉｍＡｎｎｏｔａｔｉｏｎＡｓＯｂｊｅｃｔ
    ＤｉｍＧｔｏｌＡｓＯｂｊｅｃｔ
    ＤｉｍＤａｔｕｍＴａｇＡｓＯｂｊｅｃｔ
    ＤｉｍＦｅａｔｕｒｅＤａｔａＡｓＯｂｊｅｃｔ
    ＤｉｍＦｅａｔｕｒｅＡｓＯｂｊｅｃｔ
    ＤｉｍＣｏｍｐｏｎｅｎｔＡｓＯｂｊｅｃｔ
    ＤｉｍｃｈａｎｇＡｓＬｏｎｇ,ｋｕａｎＡｓＬｏｎｇ,ｇａｏＡｓＬｏｎｇ‘定义长、宽、高
    ｃｈａｎｇ=0.20　‘为长赋值0.20ｍ
    ｋｕａｎ=0.10　‘为宽赋值0.10ｍ
    ｇａｏ=0.05　‘为高赋值0.05ｍ
    ＳｅｔｓｗＡｐｐ=ＣｒｅａｔｅＯｂｊｅｃｔ(“ＳｌｄＷｏｒｋｓ.Ａｐｐｌｉｃａ ｔｉｏｎ”)
    ｓｗＡｐｐ.ＡｃｔｉｖｅＤｏｃ.ＡｃｔｉｖｅＶｉｅｗ.ＦｒａｍｅＬｅｆｔ=0
    ｓｗＡｐｐ.ＡｃｔｉｖｅＤｏｃ.ＡｃｔｉｖｅＶｉｅｗ.ＦｒａｍｅＴｏｐ=0
    ｓｗＡｐｐ.ＡｃｔｉｖｅＤｏｃ.ＡｃｔｉｖｅＶｉｅｗ.ＦｒａｍｅＳｔａｔｅ=1
    ｓｗＡｐｐ.ＡｃｔｉｖｅＤｏｃ.ＡｃｔｉｖｅＶｉｅｗ.ＦｒａｍｅＳｔａｔｅ=1
    ＳｅｔＰａｒｔ=ｓｗＡｐｐ.ＮｅｗＤｏｃｕｍｅｎｔ(“Ｃ:ＰｒｏｇｒａｍＦｉｌｅｓＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓｄａｔａＴｅｍｐｌａｔｅｓ零件.ｐｒｔｄｏｔ”,0,0#,0#)
    ＳｅｔＰａｒｔ=ｓｗＡｐｐ.ＡｃｔｉｖａｔｅＤｏｃ(“Ｐａｒｔ2”)
    ｓｗＡｐｐ.ＡｃｔｉｖｅＤｏｃ.ＡｃｔｉｖｅＶｉｅｗ.ＦｒａｍｅＳｔａｔｅ=1
    Ｐａｒｔ.ＩｎｓｅｒｔＳｋｅｔｃｈ
    Ｐａｒｔ.ＳｋｅｔｃｈＲｅｃｔａｎｇｌｅ-(ｃｈａｎｇ/2),(ｇａｏ/2),0,(ｃｈａｎｇ/2),(ｇａｏ/2),0,1
    Ｐａｒｔ.ＦｅａｔｕｒｅＥｘｔｒｕｓｉｏｎ1,0,0,0,0,ｋｕａｎ,0,0,0,0,0,0,0,0,0
    Ｐａｒｔ.ＳｈｏｗＮａｍｅｄＶｉｅｗ2“ 等轴测”,7
    Ｐａｒｔ.ＶｉｅｗＺｏｏｍｔｏｆｉｔ2
    Ｐａｒｔ.ＳａｖｅＡｓ2“Ｄ:ｍｙｐｒｏ长方体.ＳＬＤＰＲＴ”,0,Ｆａｌｓｅ,Ｆａｌｓｅ
    Ｐａｒｔ.ＣｌｅａｒＳｅｌｅｃｔｉｏｎ
    ＳｅｔＰａｒｔ=Ｎｏｔｈｉｎｇ
    ｓｗＡｐｐ.ＣｌｏｓｅＤｏｃ“长方体”

    这部分程序的开发,可用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的宏功能,录制1个创建长方体的宏文件.由于宏录制的文件是ＶＢＡ代码,所以,对其稍加修改就可移植到ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ的程序代码中.这样明显降低了开发难度,加快了开发进程.

    4.双击命令按钮“退出”,在函数Ｃｏｍｍａｎｄ2Ｃｌｉｃｋ()内添加代码如下:#p#分页标题#e#
    ＵｎｌｏａｄＭｅ‘卸载窗体

    5.在下拉菜单“文件”项选择“生成工程.ｅｘｅ”,输入文件名“Ｄ:ｍｙｐｒｏｇｓ.ｅｘｅ”,“确定”[4].(注意:此处路径与文件名必须与函数ＣｒｅａｔｅＰｒｏｃｅｓｓ的第一个参数相同.)
    该部分完成了图1中的ｄ,ｅ关系,实现了程序驱动的自动建模.

    3　结语

    所提出的二次开发方法避开了开发过程中的难点,减少了工作量,达到了开发目的.
    1.直接利用ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＶｉｓｕａｌＣ++6.0中Ｓｏｌｉｄ Ｗｏｒｋｓ插件模板,不需过多考虑动态链接库等编程方法,降低了开发难度.
    2.用ＶｉｓｕａｌＣ++的函数ＣｒｅａｔｅＰｒｏｃｅｓｓ搭建了菜单与建模程序之间的关系.
3.开发建模程序时,参考ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的宏文件,明显减少了工作量.

    参考文献

    [1]王青,邬义志,夏冠华.三维ＣＡＤ/ＣＡＭ系统二次开发技术[Ｊ].江苏机械制造与自动化,2001,(4):183-185.#p#分页标题#e#
    [2]张淑珍.ＣＡＤ系统二次开发方法的研究[Ｊ].西北纺织工学院学报,2000,14(2):173-175.
    [3]ＤａｖｉｄＪ.Ｋｒｕｇｌｉｎｓｋｉ,ＳｃｏｔＷｉｎｇｏ,ＧｅｏｒｇｅＳｈｅｐｈｅｒｄ,等.Ｖｉｓｕ ａｌＣ++6.0技术内幕(第五版)[Ｍ].北京:北京希望电子出版社,1999.
    [4]ＥｖａｎｇｅｌｏｓＰｅｔｒｏｕｔｓｏｓ.ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ6从入门到精通[Ｍ].北京:电子工业出版社,1999