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ObjectARX環(huán)境下的結構建模系統的開(kāi)發(fā)
摘要：本文介紹了AutoCAD提供的ObjectARX開(kāi)發(fā)環(huán)境，闡述了利用ObjectARX開(kāi)發(fā)一種新的結構建模系統的思路及方法，即直接利用繪圖工具進(jìn)行結構信息輸入。輸入的結構信息可以生成為不同的數據文件，從而大大提高工作效率。
關(guān)鍵詞：結構建模 ObjectARX 面向對象
前言
近年來(lái)，隨著(zhù)計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，絕大多數的工程設計人員已經(jīng)采用計算機來(lái)進(jìn)行建筑結構的分析和設計。在實(shí)際應用中，有眾多的結構分析軟件可供選擇，如ANSYS、SAP2000等。這些軟件雖然都能較好地完成分析任務(wù)，但它們基本上都是按傳統的編程方法實(shí)現的，其前后處理功能還有待進(jìn)一步改進(jìn)。結構分析軟件中的前后處理部分通常是用戶(hù)耗時(shí)最多的階段，尤其是結構建模部分更是關(guān)鍵，它直接影響著(zhù)軟件的應用效率。因此，對結構建模這一功能模塊進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的研究和開(kāi)發(fā)，使其擁有更強的功能和更高的效率，成為了建筑結構設計及軟件開(kāi)發(fā)人員的重點(diǎn)課題。
利用純Windows風(fēng)格的AutoCAD2000提供的開(kāi)發(fā)環(huán)境ObjectARX來(lái)進(jìn)行結構建模系統的研制，可以充分利用面向對象編程技術(shù)的優(yōu)勢，最大限度地提高系統資源的利用率和軟件系統的功能，而且也符合廣大工程設計人員的使用習慣，有助于設計人員快速地掌握、使用新開(kāi)發(fā)的結構建模系統，提高工作效率。
1 面向對象的開(kāi)發(fā)環(huán)境ObjectARX
AutoCAD是目前在Windows 98/2000/NT環(huán)境下應用最廣泛、使用人數最多的CAD軟件，它是廣大工程設計人員最為熟悉的工作平臺。AutoCAD2000除了提供一般通用的CAD功能，如繪圖、編輯等，還為用戶(hù)提供了不同的開(kāi)發(fā)環(huán)境，如AutoLISP、VisualLISP、ObjectARX等。其中，ObjectARX是一種特定的C 編程環(huán)境，它是在A(yíng)utoCAD R13使用的ARX（AutoCAD Run-time eXtention）的基礎上發(fā)展起來(lái)的第二代面向對象的編程環(huán)境。ObjectARX應用程序本質(zhì)上是Windows DLL程序，而AutoCAD本身則是一個(gè)典型的Windows程序，因此ObjectARX應用程序與AutoCAD、Windows之間均采用Windows的消息傳遞機制直接通信。ObjectARX程序以C 為基本開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，具有面向對象編程方式的數據可封裝性、可繼承性及多態(tài)性等特點(diǎn)。用其開(kāi)發(fā)的CAD軟件具有模塊性好、獨立性強、連接簡(jiǎn)單、使用方便、內部功能高效實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，并且支持MFC（Microsoft Fundation Class），能簡(jiǎn)潔并高效地實(shí)現許多復雜功能。
2結構建模系統的設計思想
為了配合工程設計人員的使用習慣，本文的設計思想是使設計人員在使用CAD命令繪制圖形的同時(shí)，對圖形對象進(jìn)行處理，使繪制所得的結構模型文件中既有結構幾何信息，又包含荷載信息、約束信息等，并可輸出為用戶(hù)所需的數據文件。
基于這種思想，采用面向對象的方法進(jìn)行開(kāi)發(fā)是最合適的選擇。所謂面向對象，其指導思想是按人們通常的思維方式建立問(wèn)題域模型，設計出盡可能自然地表現求解方法的軟件。為此，必須盡量直接表現組成問(wèn)題域的事物及事物間的相互聯(lián)系的概念，建立適合人們思維方式的描述模式。當前，計算機技術(shù)正朝著(zhù)分布式處理、并行處理、智能化、網(wǎng)絡(luò )化的方向發(fā)展，而面向對象技術(shù)即是實(shí)施這些目標的關(guān)鍵技術(shù)之一�，F在，面向對象程序設計的思想和工具已經(jīng)在建筑結構程序設計中得到廣泛應用。
一個(gè)工程的結構部分主要由梁、柱等構件組成，通過(guò)對其基本信息的研究，可以歸納總結出各種構件的特征信息，然后分別對其進(jìn)行整理，并最終把它們賦予矢量圖形的圖素中。在程序運行過(guò)程中，根據圖形信息查找到相應的特征信息，從而達到繪圖與建模同步完成的目的。
3結構建模系統的開(kāi)發(fā)方法
在ObjectARX環(huán)境下進(jìn)行建模系統的開(kāi)發(fā)，其步驟如圖1所示。
為了便于分類(lèi)管理，在創(chuàng )建結構模型之前應使系統自動(dòng)進(jìn)行初始化，如對各種不同的構件分配不同的線(xiàn)形、顏色及層名等。利用ObjectARX包含的AcEd、AcDb類(lèi)庫中的相關(guān)函數可以簡(jiǎn)便地完成這些功能要求，也可以使用具有相同功能的全局函數來(lái)實(shí)現，如acdbEntMod（）全局函數就可以用來(lái)修改一個(gè)實(shí)體所在的層。
在進(jìn)行結構幾何模型的繪制時(shí)，系統允許用戶(hù)直接使用AutoCAD的繪圖、編輯命令，如line、arc等進(jìn)行繪制輸入工作，充分發(fā)揮CAD實(shí)用、快速的繪圖功能。此外，ObjectARX還為用戶(hù)提供了模塊化繪圖的功能，使用戶(hù)可以將不同的多個(gè)命令集合在很少的自定義命令中，達到一次輸入后一次繪制完成的效果。用戶(hù)可以根據自身的需要，在接口函數中聲明自定義命令名稱(chēng)，如“zhulie”，并指明相對應的處理函數，如“draw_zhulie（）”，然后再使用調用命令函數acedCommand（）或acedCmd（）完成處理函數的具體編寫(xiě)工作。
建模系統初始化
圖 1 結構建模系統的開(kāi)發(fā)流程
由于各種結構構件既包括自身的實(shí)體數據，又包括附加的結構信息，為了使系統能準確地識別、管理這些數據，必須對不同的構件類(lèi)型分別進(jìn)行預定義，以生成不同的數據結構。例如，對于柱構件，可以在程序中進(jìn)行如下的定義：
static struct column{
ads_real col_x; //柱中心點(diǎn)x坐標
ads_real col_y; //柱中心點(diǎn)y坐標
ads_real widt
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