ObjectARX环境下的结构建模系统的开发

时间：2023-03-18 15:37:35 计算机毕业论文我要投稿

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摘要：本文介绍了AutoCAD提供的ObjectARX开发环境，阐述了利用ObjectARX开发一种新的结构建模系统的思路及方法，即直接利用绘图工具进行结构信息输入。输入的结构信息可以生成为不同的数据文件，从而大大提高工作效率。

关键词：结构建模 ObjectARX 面向对象

前言

　　近年来，随着计算机技术的飞速发展，绝大多数的工程设计人员已经采用计算机来进行建筑结构的分析和设计。在实际应用中，有众多的结构分析软件可供选择，如ANSYS、SAP2000等。这些软件虽然都能较好地完成分析任务，但它们基本上都是按传统的编程方法实现的，其前后处理功能还有待进一步改进。结构分析软件中的前后处理部分通常是用户耗时最多的阶段，尤其是结构建模部分更是关键，它直接影响着软件的应用效率。因此，对结构建模这一功能模块进行专门的研究和开发，使其拥有更强的功能和更高的效率，成为了建筑结构设计及软件开发人员的重点课题。
　　利用纯Windows风格的AutoCAD2000提供的开发环境ObjectARX来进行结构建模系统的研制，可以充分利用面向对象编程技术的优势，最大限度地提高系统资源的利用率和软件系统的功能，而且也符合广大工程设计人员的使用习惯，有助于设计人员快速地掌握、使用新开发的结构建模系统，提高工作效率。

1 面向对象的开发环境ObjectARX

　　AutoCAD是目前在Windows 98/2000/NT环境下应用最广泛、使用人数最多的CAD软件，它是广大工程设计人员最为熟悉的工作平台。AutoCAD2000除了提供一般通用的CAD功能，如绘图、编辑等，还为用户提供了不同的开发环境，如AutoLISP、VisualLISP、ObjectARX等。其中，ObjectARX是一种特定的C 编程环境，它是在AutoCAD R13使用的ARX（AutoCAD Run-time eXtention）的基础上发展起来的第二代面向对象的编程环境。ObjectARX应用程序本质上是Windows DLL程序，而AutoCAD本身则是一个典型的Windows程序，因此ObjectARX应用程序与AutoCAD、Windows之间均采用Windows的消息传递机制直接通信。ObjectARX程序以C 为基本开发语言，具有面向对象编程方式的数据可封装性、可继承性及多态性等特点。用其开发的CAD软件具有模块性好、独立性强、连接简单、使用方便、内部功能高效实用等优点，并且支持MFC（Microsoft Fundation Class），能简洁并高效地实现许多复杂功能。

2结构建模系统的设计思想

　　为了配合工程设计人员的使用习惯，本文的设计思想是使设计人员在使用CAD命令绘制图形的同时，对图形对象进行处理，使绘制所得的结构模型文件中既有结构几何信息，又包含荷载信息、约束信息等，并可输出为用户所需的数据文件。
　　基于这种思想，采用面向对象的方法进行开发是最合适的选择。所谓面向对象，其指导思想是按人们通常的思维方式建立问题域模型，设计出尽可能自然地表现求解方法的软件。为此，必须尽量直接表现组成问题域的事物及事物间的相互联系的概念，建立适合人们思维方式的描述模式。当前，计算机技术正朝着分布式处理、并行处理、智能化、网络化的方向发展，而面向对象技术即是实施这些目标的关键技术之一。现在，面向对象程序设计的思想和工具已经在建筑结构程序设计中得到广泛应用。
　　一个工程的结构部分主要由梁、柱等构件组成，通过对其基本信息的研究，可以归纳总结出各种构件的特征信息，然后分别对其进行整理，并最终把它们赋予矢量图形的图素中。在程序运行过程中，根据图形信息查找到相应的特征信息，从而达到绘图与建模同步完成的目的。

3结构建模系统的开发方法

　　在ObjectARX环境下进行建模系统的开发，其步骤如图1所示。
　　为了便于分类管理，在创建结构模型之前应使系统自动进行初始化，如对各种不同的构件分配不同的线形、颜色及层名等。利用ObjectARX包含的AcEd、AcDb类库中的相关函数可以简便地完成这些功能要求，也可以使用具有相同功能的全局函数来实现，如acdbEntMod（）全局函数就可以用来修改一个实体所在的层。
　　在进行结构几何模型的绘制时，系统允许用户直接使用AutoCAD的绘图、编辑命令，如line、arc等进行绘制输入工作，充分发挥CAD实用、快速的绘图功能。此外，ObjectARX还为用户提供了模块化绘图的功能，使用户可以将不同的多个命令集合在很少的自定义命令中，达到一次输入后一次绘制完成的效果。用户可以根据自身的需要，在接口函数中声明自定义命令名称，如“zhulie”，并指明相对应的处理函数，如“draw_zhulie（）”，然后再使用调用命令函数acedCommand（）或acedCmd（）完成处理函数的具体编写工作。

建模系统初始化

图 1 结构建模系统的开发流程

　　由于各种结构构件既包括自身的实体数据，又包括附加的结构信息，为了使系统能准确地识别、管理这些数据，必须对不同的构件类型分别进行预定义，以生成不同的数据结构。例如，对于柱构件，可以在程序中进行如下的定义：

static struct column{

ads_real col_x; //柱中心点x坐标

ads_real col_y; //柱中心点y坐标

ads_real widt

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