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淺談結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)對(duì)AutoCAD的二次開(kāi)發(fā) 摘要:在工程設(shè)計(jì)各專(zhuān)業(yè)中,AutoCAD以其強(qiáng)大的圖形支撐能力和開(kāi)放的結(jié)構(gòu)體系,無(wú)可爭(zhēng)辯地成為CAD市場(chǎng)的龍頭。隨著CAD制圖的普及,在AutoCAD上開(kāi)發(fā)出的各專(zhuān)業(yè)軟件也越來(lái)越多,建筑、水暖、設(shè)備、機(jī)械、電氣等專(zhuān)業(yè)都有自己的CAD軟件,而結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)計(jì)算分析軟件雖然較多,基于AutoCAD的繪圖軟件卻較少。下面筆者就自己的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),談一點(diǎn)感 受。 關(guān)鍵詞:CAD制圖 計(jì)算機(jī) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、菜 單 專(zhuān)業(yè) 的菜單一定要有鮮明的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)。很多 只是在AutoCAD的原來(lái)菜單后加上一個(gè)菜單項(xiàng)或者將AutoCAD的屏幕菜單(SCREEN MENU)替換掉。這類(lèi) 盡量對(duì)AutoCAD不做修改,避免許多熟悉AutoCAD的用戶(hù)產(chǎn)生不習(xí)慣的感覺(jué)。其實(shí),AutoCAD只是提供了一個(gè)基本繪圖環(huán)境,它涉及各行各業(yè),沒(méi)有任何偏重,由于沒(méi)有較好的二次開(kāi)發(fā) ,廣大用戶(hù)才不得不去適應(yīng)AutoCAD的菜單。就結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)而言,其菜單項(xiàng)只有文件、設(shè)定兩項(xiàng)以及一些繪圖、修改命令經(jīng)常用到,大部分菜單項(xiàng)平時(shí)都用不上。對(duì)AutoCAD菜單進(jìn)行重新組合,增加一些實(shí)用工具菜單項(xiàng),讓菜單具有鮮明的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),這樣才能讓設(shè)計(jì)人員繪圖時(shí)得心應(yīng)手,擁有一個(gè)良好的設(shè)計(jì)環(huán)境。AutoCAD自12版起,增加了多級(jí)菜單,使得菜單的設(shè)計(jì)更為豐富。但筆者認(rèn)為,下拉菜單的級(jí)數(shù)不應(yīng)太多,最多不宜超過(guò)兩級(jí)。 二、圖 庫(kù) 結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)需要大量的節(jié)點(diǎn)詳圖,如框架、剪力墻構(gòu)造節(jié)點(diǎn),拉墻筋大樣,基礎(chǔ)詳圖等等。每個(gè)結(jié)構(gòu)師手頭都會(huì)保留或多或少這樣的節(jié)點(diǎn)圖。直接調(diào)入或者調(diào)入后稍加修改,就能運(yùn)用于不同的項(xiàng)目設(shè)計(jì),這樣可以大大減輕結(jié)構(gòu)師的負(fù)擔(dān)。如果沒(méi)有專(zhuān)業(yè)圖庫(kù),制圖時(shí)要用到某個(gè)大樣時(shí),結(jié)構(gòu)師只能憑著記憶打開(kāi)其它圖形文件去搜尋,然后用BLOCK命令制作成圖塊,再用INSERT命令插入本圖。而且,不同的項(xiàng)目設(shè)計(jì),不同的圖形文件,可能會(huì)有不同的輸出比例,弄不清比例會(huì)使得插入的圖塊大小失調(diào),嚴(yán)重影響圖面質(zhì)量。因此,建立圖庫(kù)是二次開(kāi)發(fā)的重要部分,同時(shí)圖庫(kù)的內(nèi)容應(yīng)越豐富越好。建立圖庫(kù)并不等同于簡(jiǎn)單提供各類(lèi)圖塊。規(guī)劃好圖塊的大小、統(tǒng)一圖塊的比例,讓用戶(hù)能順利地使用、維護(hù)和擴(kuò)充,都是開(kāi)發(fā)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。 三、應(yīng)用程序 作為最強(qiáng)大的圖形支撐系統(tǒng),AutoCAD提供了豐富的圖形編輯命令,但對(duì)于專(zhuān)業(yè)人員,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。舉例來(lái)說(shuō):在結(jié)構(gòu)平面圖中畫(huà)一根鋼筋,一級(jí)鋼筋的彎鉤是很難畫(huà)的,畫(huà)起來(lái)不但很費(fèi)時(shí)間,而且掌握不好要么太大,要么太小,影響圖面質(zhì)量。筆者經(jīng)常看到有些設(shè)計(jì)人員將一根“寶貴”的鋼筋拷來(lái)移去。又如:要把所有的字高由2.5mm改為3mm,用CHANGE命令一個(gè)一個(gè)去修改,將使人無(wú)法忍受。其實(shí)用程序?qū)崿F(xiàn)這些功能是很簡(jiǎn)單的。其它如批量修改文本的高度、字型、寬高比,炸開(kāi)、連接文本,將兩根直線連接為一根直線,給一根PLINE線加上鋼筋彎頭,畫(huà)鋼筋點(diǎn)、箍筋等等,都可以用程序?qū)崿F(xiàn)。編寫(xiě)這些實(shí)用程序,可以用簡(jiǎn)單的操作完成許多復(fù)雜的工序,能為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員完成許多瑣碎的工作,從而盡量將設(shè)計(jì)人員解放出來(lái),使他們有更多的時(shí)間去進(jìn)行創(chuàng)造性勞動(dòng)。AutoCAD提供的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具有AutoLISP和ADS(AutoCAD Development System)。AutoLISP程序設(shè)計(jì)易于學(xué)習(xí)掌握,適合于編寫(xiě)短小精悍的程序,其缺點(diǎn)是程序保密性差,而且是前綴表示法,不符合習(xí)慣。用ADS則必須有C語(yǔ)言編程基礎(chǔ),使用C語(yǔ)言編寫(xiě)基于ADS的應(yīng)用程序運(yùn)行速度快,保密性也好,適合于大型程序。筆者認(rèn)為,一般的程序開(kāi)發(fā)用AutoLISP已經(jīng)足夠,不必用ADS。 四、漢字輸入 工程制圖中,漢字輸入是不可避免的。漢字不僅輸入速度較慢,還需經(jīng)常切換,大大影響了制圖速度。由于每次的附注說(shuō)明都大同小異,所以建立一個(gè)專(zhuān)業(yè)詞庫(kù)是很有必要的。隨時(shí)從詞庫(kù)中提取專(zhuān)業(yè)詞匯,可以避開(kāi)漢字輸入,提高繪圖速度。詞庫(kù)也應(yīng)該可以擴(kuò)充,讓設(shè)計(jì)人員隨時(shí)把常用的專(zhuān)業(yè)詞匯入庫(kù)并經(jīng)常整理。每張圖上已有的漢字標(biāo)注也是一種資源,它們基本上都是專(zhuān)業(yè)詞匯,應(yīng)加以利用。把它們摘編出來(lái),加入到專(zhuān)業(yè)詞庫(kù)中去,可以減輕詞庫(kù)的維護(hù)負(fù)擔(dān)。由于AutoCAD的文本處理能力較弱,還應(yīng)提供大量的文本處理工具,盡量減輕漢字輸入的負(fù)擔(dān)。 五、形文件 對(duì)AutoCAD的形文件也應(yīng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。AutoCAD提供了豐富的形文件,這一點(diǎn)從眾多的形文件就可以看出?墒茿utoCAD沒(méi)有提供結(jié)構(gòu)上常用的φ、φ及羅馬字Ⅰ~Ⅹ。結(jié)構(gòu)制圖中,φ、φ要經(jīng)常用到,沒(méi)有這樣的形,標(biāo)注鋼筋時(shí)就非常麻煩。目前常見(jiàn)的替代方法是將它們做成一個(gè)塊,隨時(shí)插入,或者標(biāo)為4 25,然后在空白處“畫(huà)”出一個(gè)φ。在改變字高或修改文本時(shí),插入的塊或“畫(huà)”出的φ不能同時(shí)被改變而很不方便。若是一個(gè)字符串,就可以用DDEDIT命令直接加以修改。增加的形可以添加在AutoCAD形文件之后。Auto-CAD提供的形文件代碼一般只到ALT-129。用ALT-130表示φ,ALT-131表示φ,輸入起來(lái)就很方便。不少AutoCAD應(yīng)用開(kāi)發(fā)資料都對(duì)字體的開(kāi)發(fā)有詳細(xì)介紹。筆者認(rèn)為,開(kāi)發(fā)形文件沒(méi)有什么捷徑可走,如果需要特殊文本字符,只能耐心建立它們。 六、簡(jiǎn)化命令 ACAD.PGP中提供的簡(jiǎn)化命令較少,有些還不是特別簡(jiǎn)捷。例如將“C”定義為CIRCLE,而將“CP”定義為COPY。其實(shí)COPY命令遠(yuǎn)遠(yuǎn)比CIRCLE命令應(yīng)用得頻繁。為何不將“C”定義為COPY而將“CI”定義為CIRCLE呢?其它如將“O”定義為OFFSET,“F”定義為FILLET,“D”定義為DDEDIT等等。應(yīng)該形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),讓大家統(tǒng)一起來(lái),避免因習(xí)慣上的差異導(dǎo)致使用不便。筆者認(rèn)為原則是越常用的命令就應(yīng)該越簡(jiǎn)單。 七、輸出比例 比例是工程制圖中最重要的問(wèn)題。一般地,在AutoCAD中,物體以毫米為單位按十足尺寸畫(huà)出。例如:5m×6m的開(kāi)間,在AutoCAD中表示為5000×6000,這樣就可以省去大量的比例換算,從而方便了制圖。但線寬、字高、符號(hào)等則要考慮按比例繪出,以便出圖之后,線寬、字高、符號(hào)大小等符合要求。舉例來(lái)說(shuō):1:100的圖輸出后,要求字高為3mm,則在AutoCAD中,字高應(yīng)設(shè)為300。相反,在圖板制圖時(shí),實(shí)際物體按比例畫(huà)出,而文字、符號(hào)等按十足尺寸畫(huà)出,所以制圖時(shí)經(jīng)常進(jìn)行比例換算,比較麻煩。由于一張圖中絕大部分是實(shí)際物體,尺寸標(biāo)注等都是輔助部分,故而AutoCAD要比圖板方便得多。但是,某張圖如按1:100繪制,輸出時(shí)想改成1:50,就比較困難了。僅在輸出時(shí)改變輸出比例或者用SCALE命令縮放而不修改輸出比例都會(huì)導(dǎo)致圖面的不協(xié)調(diào)。這是AutoCAD的一個(gè)弱點(diǎn)。目前的解決方法是在輸出時(shí)用程序控制字高、符號(hào)大小等,在改變輸出比例時(shí)同時(shí)改變字高、線寬等與比例有關(guān)的圖素。天正工程 公司推出的TArch 就很好地做到了這一點(diǎn)。 另一個(gè)比較熱門(mén)的話題是如何在一張圖上形成不同比例的詳圖。舉例來(lái)說(shuō):1:100的結(jié)構(gòu)平面圖中可能要表示一個(gè)1:20的梁截面詳圖。其實(shí)詳圖就是原圖的放大,只是字高、符號(hào)等不應(yīng)放大罷了。由于比例不同,必然牽涉到大量的數(shù)據(jù)換算,因而特別煩瑣。采用參數(shù)化繪圖可以解決這個(gè)問(wèn)題。在繪制詳圖時(shí)給出詳圖比例,將輸入的參數(shù)“放大”,輸出比例除以詳圖比例即為放大的倍數(shù),而在線寬、符號(hào)、尺寸標(biāo)注等方面仍然受原輸出比例控制。把最復(fù)雜的數(shù)據(jù)換算部分交給程序去處理,大大減輕了工作量。這種方法思路獨(dú)特,缺點(diǎn)是必須針對(duì)不同的構(gòu)件編寫(xiě)不同的程序,通用性不強(qiáng)。目前建研院計(jì)算中心推出的ABDS-TOOLS及筆者開(kāi)發(fā)的《結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)AutoCAD實(shí)用繪圖工具》都提供了這樣的功能。 八、用AutoCAD作為結(jié)構(gòu)分析 的前后處理工具 結(jié)構(gòu)計(jì)算分析 最初都是通過(guò)填寫(xiě)數(shù)據(jù)文件的方式來(lái)輸入數(shù)據(jù)的。這種方法很不直觀,而且容易出錯(cuò),很可能由于錯(cuò)誤的輸入數(shù)據(jù)導(dǎo)致錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)果。因?yàn)槿绱,許多結(jié)構(gòu)分析 都推出了自己的圖形支撐系。如PMPK,TBSA系列,都有自己的圖形前處理部分。通過(guò)人機(jī)交互式輸入,不僅更直觀,大大提高工作效率,也更容易對(duì)工程進(jìn)行直接修改。由于計(jì)算分析 的重點(diǎn)在計(jì)算分析上,在圖形前后處理上不可能有太大投入,其圖形處理部分往往比較簡(jiǎn)單,與AutoCAD這樣強(qiáng)大的圖形支撐系統(tǒng)相比,功能和界面都相差很多。所以,用AutoCAD作為前處理工具,可以說(shuō)是節(jié)省了一大筆不必的開(kāi)銷(xiāo)。而且,Auto-CAD經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,其核心內(nèi)容已基本公開(kāi),這就更容易提供出多個(gè)計(jì)算分析 的數(shù)據(jù)接口,使得一個(gè)工程用幾個(gè)不同的計(jì)算 進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析成為可能。TAsd,AFLOOR/AMODEL就是這種類(lèi)型的 。在后處理方面,AutoCAD強(qiáng)大的圖形編輯功能也使其它圖形支撐系統(tǒng)望塵莫及。正華公司推出的ASS95就是TBSA的AutoCAD后處理結(jié)構(gòu) 。 九、關(guān)于計(jì)算繪圖一體化 計(jì)算、繪圖一體化也曾經(jīng)是很熱門(mén)的話題。它的優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)化程度高,目的是為了讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員只考慮計(jì)算分析,從煩瑣的繪圖勞動(dòng)中解脫出來(lái)。但是在計(jì)算分析時(shí)往往有大量的細(xì)節(jié)問(wèn)題尚未考慮到,因而出圖效果不太理想。而且,結(jié)構(gòu)制圖是一項(xiàng)高級(jí)勞動(dòng),計(jì)算機(jī)不可能做出智能化繪圖。筆者經(jīng)常聽(tīng)到有人抱怨:“自動(dòng)生成的圖是很詳細(xì),可是也太亂了!”。其實(shí)計(jì)算機(jī)是原原本本反映設(shè)計(jì)思路的,只是由于做不到智能化繪圖,它無(wú)法確定哪兒該畫(huà),哪兒不該畫(huà)。因?yàn)槿绱,很多設(shè)計(jì)院只用這類(lèi) 進(jìn)行計(jì)算,繪制施工圖再用其它方法。真正的計(jì)算繪圖一體化也許無(wú)法實(shí)現(xiàn),而利用AutoCAD,開(kāi)發(fā)偏向于繪圖、旨在提高繪圖速度的 正成為目前的主流。 十、問(wèn)題與現(xiàn)狀 AutoCAD自從誕生以來(lái),就以驚人的速度向前發(fā)展。到12版止,最引人注目的新功能是用戶(hù)界面的增強(qiáng)帶來(lái)的更豐富的設(shè)計(jì)環(huán)境。AutoCAD自12版起引入了對(duì)話框控制語(yǔ)言DCL(Dialogue Control Language)。引入DCL,使應(yīng)用程序的界面大大得到改善,而且也增強(qiáng)了容錯(cuò)性。開(kāi)發(fā)時(shí)運(yùn)用DCL編程技術(shù),能使應(yīng)用程序增色不少。 一個(gè)存在的問(wèn)題是雖然有很多優(yōu)秀的基于AutoCAD的結(jié)構(gòu)繪圖 ,可很多設(shè)計(jì)院卻無(wú)法應(yīng)用。在噴墨繪圖儀還不普及時(shí),為了適應(yīng)筆式繪圖儀,AutoDESK公司提供的繪圖儀驅(qū)動(dòng)程序是以顏色控制筆寬的,即不同顏色對(duì)應(yīng)不同寬度的筆號(hào)。AutoCAD升版后,因?yàn)榧嫒菪砸恢北A糁@個(gè)特性。很多設(shè)計(jì)院,特別是大型設(shè)計(jì)院,為了易于管理,將顏色與筆號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系做了統(tǒng)一規(guī)定,而且一直延續(xù)到現(xiàn)在。而現(xiàn)在很多 中顏色與筆號(hào)是沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系的,每個(gè) 對(duì)顏色都有自己的標(biāo)準(zhǔn)。由于每個(gè)設(shè)計(jì)院的規(guī)定不盡相同,無(wú)法形成一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。這不能不說(shuō)是一個(gè)遺憾。筆者的建議是一方面這些設(shè)計(jì)院應(yīng)盡快放棄這種統(tǒng)一規(guī)定,因?yàn)榧夹g(shù)在進(jìn)步,沒(méi)有必要再抱殘守缺。另一方面是 開(kāi)發(fā)者也應(yīng)盡可能使自己的程序更加通用,將顏色的控制權(quán)交給用戶(hù)。這樣才能使優(yōu)秀的 發(fā)揮出更大的作用。 |
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