文章總數: 2630 | 本類(lèi)文章(含子類(lèi)): 65
淺談AutoLISP在水工CAD方面的應用
提交日期：2003-10-23
瀏覽: 538
水利科技與經(jīng)濟
WATER CONSERVANCY SCIENCE AND TECHNOLOGY AND ECONOMY
1999年 第5期 第1卷 Vol.5 No.1 1999
--------------------------------------------------------------------------------
淺談AutoLISP在水工CAD方面的應用
汪恩良 張菊蓉 任樹(shù)坤
［摘 要］ AutoLISP語(yǔ)言作為嵌入在A(yíng)utoCAD內部的具有智能特點(diǎn)的編程語(yǔ)言，是開(kāi)發(fā)應用AutoCAD不可缺少的工具。只是大部分設計人員尚不能對AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，對引進(jìn)的CAD軟件進(jìn)行修改，編制出一些實(shí)用的小軟件。本文以開(kāi)發(fā)“寒區水閘計算機輔助設計支持系統”軟件為例，簡(jiǎn)單介紹一下AutoLISP在開(kāi)發(fā)水工CAD方面的應用，供工程設計人員在A(yíng)utoCAD二次開(kāi)發(fā)中作為參考。
［關(guān)鍵詞］ AutoLISP 水工 CAD DCL
1 前言
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微型計算機在各行各業(yè)推廣和應用越來(lái)越普及，計算機技術(shù)已不僅僅應用于科學(xué)計算，而且逐漸發(fā)展成為和許多科學(xué)技術(shù)部門(mén)結合起來(lái)建立各不相同的計算機輔助系統，計算機輔助設計(Computer Aided Design,簡(jiǎn)稱(chēng)CAD)是其中的一個(gè)分支。目前，CAD技術(shù)的應用大致可以分為兩大應用領(lǐng)域：一類(lèi)是產(chǎn)品設計，如飛機、汽車(chē)、船舶、機械、電子產(chǎn)品；另一類(lèi)是工程設計，如土木、建筑、水利、礦山、鐵路、石油、化工等各種類(lèi)型的工程。CAD技術(shù)在產(chǎn)品設計領(lǐng)域的發(fā)展尤為迅速，現已成為這些領(lǐng)域研究問(wèn)題的唯一手段。已經(jīng)證明在水工設計中引進(jìn)CAD技術(shù)無(wú)論計算、繪圖都使我們的設計工作上一個(gè)臺階，無(wú)論是質(zhì)量還是速度，都是令人滿(mǎn)意的。水利部已正式要求各設計部門(mén)在2000年達到所有圖紙均由計算機繪出。但是，目前各設計部門(mén)大多只能應用Auto CAD軟件包，一筆一筆地繪出圖形。工程設計人員大部分時(shí)間花費在繁瑣的計算、繪圖中，設計工作有很大的重復性。只是大部分設計人員尚不能對AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，對引進(jìn)的CAD軟件進(jìn)行修改，編制出一些實(shí)用的小軟件。本文以開(kāi)發(fā)“寒區水閘計算機輔助設計支持系統”軟件為例，簡(jiǎn)單介紹一下Auto LISP在開(kāi)發(fā)水工CAD方面的應用，供工程設計人員在A(yíng)utoCAD二次開(kāi)發(fā)中作為參考。
2 AutoLISP語(yǔ)言簡(jiǎn)介
LISP語(yǔ)言是List Processing language的縮寫(xiě)，它產(chǎn)生于50年代后期，是一種資格最老的程序設計語(yǔ)言之一。AutoLISP是嵌入在A(yíng)utoCAD內部的LISP語(yǔ)言。該語(yǔ)言可以給AutoCAD系統增添以高級語(yǔ)言編寫(xiě)程序的能力，而且非常適合于圖形的應用。
2.1 源程序編輯
AutoLISP程序文件代碼實(shí)際上是以ASCII文本文件的格式存儲的，其文件名的擴展名是.LSP或*.MNL，因此，AutoLISP的程序文件可以采用任何一種文本編輯軟件來(lái)編寫(xiě)，如：EDIT、WPS、WORD等等。
2.2 語(yǔ)法結構
AutoLISP語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)指令所用的語(yǔ)法結構與普通的口語(yǔ)化語(yǔ)言相比要簡(jiǎn)單得多，但限制卻相當嚴格，幾乎不能有絲毫的疏誤。下面簡(jiǎn)單介紹幾種常用語(yǔ)句：
①賦值語(yǔ)句：
X=2.345 (setq X 2.34)
STR=’This is a string!’ (setq STR “This is a string!”)
②求值運算語(yǔ)句：
E=Q÷(4.43×M×B×HO-2) (setq E(／Q( 4.43 M B (sqrt HO))))
③判斷語(yǔ)句：
如果T小于0.75執行語(yǔ)句1(if( ?、苎h(huán)語(yǔ)句：
求100! (while(<=i 100)
(setq sum (＋sum i))
(setq i(＋i 1)
⑤輸入輸出語(yǔ)句：
把輸入的點(diǎn)坐標賦值給Pt (setq Pt(getpoint “To input point:”))
輸出變量X的值 (princ X)
2.3 注釋方法
①用“；”注釋?zhuān)瑥?#8220;；”開(kāi)始作用至行尾；
②用“；｜……｜；”注釋?zhuān)⑨屛谋究梢匝永m成多行。
2.4 程序加載
盡管AutoLISP代碼可以使用鍵盤(pán)錄入到命令行上，但通常這只是調試程序的一種輔助手段。對于實(shí)用的AutoLISP程序，就需要將它編排成一個(gè)文本文件，然后，從AutoCAD編輯器環(huán)境把它加載到內存，進(jìn)行測試和排錯，最后形成一個(gè)可重復使用的AutoLISP程序。加載時(shí)可以使用LOAD函數在命令行加載，也可在A(yíng)CAD.LSP文件中定義，以使每次啟動(dòng)AutoCAD時(shí)自動(dòng)加載。
例：COMMAND：(load“［path］<文件名>(.LSP)”)
2.5 程序運行
如果程序文件中定義了一個(gè)形如C：xxx的函數，那么它就能在COMMAND：提示符下通過(guò)鍵入該函數全名來(lái)運行該函數，就像執行標準的內建式AutoCAD命令一樣。如：
COMMAND：(C：CSCAD)
過(guò)去的AutoCAD版使用的AutoLISP至多只能使用45K內存，因此，它在使用上常常會(huì )遇到結點(diǎn)空間不夠的情況，而且運行速度很慢而影響處理工作。AutoCAD從R9版起提供了擴充AutoLISP功能，它可使用計算機的全部擴充內存，最多可達14M。這樣它將擁有比原先大得多得工作空間而能運行AutoLISP大程序，并將騰出45K空間分給AutoCAD作為I／O分頁(yè)存取作業(yè)之用，使內存與硬盤(pán)的交換次數減少而加快處理速度。
3 AutoLISP語(yǔ)言在開(kāi)發(fā)水工CAD方面的應用
AutoLISP語(yǔ)言作為嵌入在A(yíng)utoCAD內部的具有智能特點(diǎn)的編程語(yǔ)言，是開(kāi)發(fā)應用AutoCAD不可缺少的工具。它提供了各種數據類(lèi)型、預定義函數、特殊功能，可自動(dòng)生成SCR接口文件，利用輸入輸出功能，讀寫(xiě)函數實(shí)現與高級語(yǔ)言的數據交換。在A(yíng)utoLISP語(yǔ)言編輯中，增加了AutoCAD繪圖命令，是設計和繪圖溶為一體，將求值器、運算程序直接裝入源程序，實(shí)現對當前數據庫的直接訪(fǎng)問(wèn)和修改，對屏幕圖形的適時(shí)修改，實(shí)現交互設計，為在繪圖領(lǐng)域中應用人工智能提供了方便。
AutoCAD從R12版開(kāi)始，引入了可編程對話(huà)框(Programmable Dialog Box,簡(jiǎn)稱(chēng)PDB)。PDB的引入是對AutoCAD的一項最大的革新，它改進(jìn)了圖形用戶(hù)接口(Graphics Users Interface,簡(jiǎn)稱(chēng)GUI)，使用戶(hù)能夠更加容易、直觀(guān)地進(jìn)行操作。通過(guò)一些簡(jiǎn)單的手段，用戶(hù)便可以創(chuàng )建自己的對話(huà)框，從而為操作提供了一個(gè)友好的圖形界面。
創(chuàng )建一個(gè)對話(huà)框至少要兩種不同的語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)兩個(gè)程序段。一個(gè)是對話(huà)框控制語(yǔ)言(Dialog Control Language,簡(jiǎn)稱(chēng)DCL)編制的對話(huà)框定義程序；另一個(gè)是用AutoLISP語(yǔ)言或ADS編寫(xiě)的對話(huà)框驅動(dòng)程序，本文采用的是AutoLISP語(yǔ)言。DCL文件是一個(gè)ASCII文本文件，用來(lái)定義對話(huà)框中的各種元素及其排列方式，如果用戶(hù)不指定元素的大小，AutoCAD會(huì )根據各平臺的現狀為元素設置一個(gè)缺省的值。對話(huà)框驅動(dòng)程序能夠為對話(huà)框提供一個(gè)操作主控制函數，用于啟動(dòng)對話(huà)框并控制流程的運行。
本文僅以“寒區水閘計算機輔助設計支持系統”軟件開(kāi)發(fā)的部分源程序為例，對AutoLISP語(yǔ)言在開(kāi)發(fā)中的應用以及DCL文件的結構和語(yǔ)法進(jìn)行簡(jiǎn)單陳述。
3.1 對話(huà)框定義程序
／／；；；— — — — — — — — — — — —
／／；；；文件名：CSCAD.DCL
／／；；；功 能：定義寒區水閘CAD支持系統主菜單的各種控件及排列
／／；；；開(kāi)發(fā)者：汪恩良(東北農業(yè)大學(xué)96級碩士研究生)
／／；；；時(shí) 間：1998年5月15日—1998年11月
／／；；；— — — — — — — — — — — —
cscadss ?。瘜υ?huà)框名
：dialog?。瘜υ?huà)框開(kāi)始
fixed-width=true;／／指定控件的寬度保持固定
width=45；／／指定控件的寬度為45個(gè)字符
alignment=centered；／／本簇中控件中心對齊
／／對話(huà)框的標題
label=″ 寒區水閘計算機輔助設計支持系統(開(kāi)敞式) V1.0″
：boxed-row｛／／定義一個(gè)加框行
children－alignment=centered;／／所有子控件中心對齊
initial－focus=″lx″／／光標初始定位為“LX”控件
：retirment－button｛／／定義一個(gè)按鈕
key=″lx″；／／該控件標識號為“LX”
label=″開(kāi)敞閘型″；／／該控件的文本標題
｝／／一個(gè)控件定義結束
｝／／加框行定義結束
：column｛／／定義一個(gè)空白列
fixed－width=true；／／指定控件的寬度保持固定
fixed－h(huán)eight=true； ?。付丶母叨缺３止潭?div style="height:15px;">
height=13；／／指定控件的高度為45個(gè)字符
｝／／空白列定義結束
：text｛／／定義一個(gè)控件
key=″text1″；／／該控件標識號為“text1”
label=″此處顯示出錯信息!″／／該控件的文本標題
｝／／控件定義結束
ok－cancel－h(huán)elp；／／選用標準“OK－取消－幫助”控件
｝／／對話(huà)框定義結束
3.2 總體思路框圖
圖1 對話(huà)框驅動(dòng)程序流程圖
3.3 對話(huà)框驅動(dòng)程序
；；；— — — — — — — — — — — —
；；；文件名：CSCAD.LSP
；；；功 能：調用寒區水閘CAD支持系統主菜單
；；；開(kāi)發(fā)者：汪恩良(東北農業(yè)大學(xué)96級碩士研究生)
；；；時(shí) 間：1998年5月15日—1998年11月
；；；— — — — — — — — — — — —
；；；定義一個(gè)函數，函數名為C：cscad
(defun c:cscad()
；；；加載DCL文件
(if;｜if1｜；(and (not dcl－id)(<(setq dcl－id(load－dialog″c：／acadwin／cscad.dcl″))0))(exit))；endif1
；；；激活出對話(huà)框
(if;｜if2｜;(not new－dialog ″cscadss″dcl－id))(exit)；endif2
(setq what－next 4)
(while (<2 what－next) ??；設置循環(huán)
(action－tile″lx″ ′（c:lx)″)；接受在lx按鈕上的操作
(action－tile″jkd″ ″(c:jkd)″)；接受在jkd按鈕上的操作
(action－tile″zhsh″ ″(c:zhsh)″)；接受在zhsh按鈕上的操作
(action－tile″ckd″ ″(c:ckd)″)；接受在ckd按鈕上的操作
(action－tile″fd″ ″(c:fd)″)；接受在fd按鈕上的操作
(action－tile″output″ ″(c:output)″)；接受在output按鈕上的操作
(action－tile″accept″ ″(done－dialog 1)″)；接受在OK按鈕上的操作
(action－tile″help″ ″(done－dialog 3)″)；接受在HELP按鈕上的操作
(setq what－next (start－dialog))；啟動(dòng)對話(huà)框
(cond
((=what－next 1)
(c:jkd11shr)
(setq what－next 4)
(if(not(new－dialog″cscadss″dcl－id))(exit)))
((=what－next 3)
(c:help)
(setq what－next 4)
(if(not(new－dialog ″cscadss″dcl－id))(exit)))
)；cond
)；while
(unload－dialog dcl－id) ??；卸載DCL文件
(princ)
)；defun ??；函數結束
；；；— — — — — — —
3.4 運行結果
圖2 運行結果(主菜單)(Result of Running)
4 結束語(yǔ)
上述源程序僅是“寒區水閘計算機輔助設計支持系統”軟件的主菜單調用情況，內部功能函數的實(shí)現尚有許多內容，在此不一一贅述了。
