用Autolisp 在AutoCAD中實(shí)現(xiàn)多種曲線的繪制

1、用Autolisp 在AutoCAD中實(shí)現(xiàn)多種曲線的繪制一、 引言：AutoCAD自1982年由Autodesk公司推出以來，經(jīng)歷了20年的發(fā)展更新，目前，已深入到包括機(jī)械、建筑、服裝、航天航空、地質(zhì)氣象等等的眾多領(lǐng)域中。AutoCAD已成為眾多工程設(shè)計(jì)人員的首選設(shè)計(jì)軟件，其格式也逐漸成為各CAD系統(tǒng)間的交換標(biāo)準(zhǔn)。AutoCAD之所以有如此廣泛的應(yīng)用，除了其功能強(qiáng)大、易學(xué)易用外，還在于它是一個(gè)開放的交互軟件，自85年推出的2.17版中，AutoCAD就內(nèi)嵌了Autolisp語言，方便用戶對其進(jìn)行二次開發(fā)。自此，便有無數(shù)的工程技術(shù)人員成為Autodesk公司的編外程序員。隨著AutoCAD版本的

2、不斷升級，它所支持的開發(fā)環(huán)境也不斷增加，如：ADS、ARX、Diesel、DCL、 VBA等等。但由于方便和易學(xué)易用，Autolisp始終是技術(shù)人員在開發(fā)AutoCAD時(shí)運(yùn)用最多的編程語言。同時(shí)也有更多的工程技術(shù)人員投入到Autolisp的學(xué)習(xí)之中來。但是，畢竟Autolisp也是一種編程語言，學(xué)習(xí)起來遠(yuǎn)不如學(xué)習(xí)AutoCAD的操作來得簡單。故也有部分技術(shù)人員在學(xué)習(xí)過程中有危難情緒，針對這一情況，本人在此通過一種方法、三個(gè)例子來闡述Autolisp編程的一般過程，希望能對Autolisp初學(xué)者有所幫助。二、 Autolisp的二次開發(fā)：（一） 問題提出：盡管AutoCAD在各個(gè)領(lǐng)域中有著廣泛的

3、應(yīng)用，但總不會面面俱到，在機(jī)械行業(yè)中，經(jīng)常要畫一些復(fù)雜曲線，如：三角函數(shù)曲線、漸開線、螺旋線等等。這些曲線在AutoCAD中沒有專門的命令，難以用一般的方法繪制，盡管機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)中有用圓弧近似替代漸開線和螺旋線的畫法，但它們一不準(zhǔn)確，不能通過裝配干涉，二不方便，需要取很多位置點(diǎn)才能畫出。而用Autolisp編程繪制，卻能快速準(zhǔn)確的得到所需圖形。（二） 曲線繪制：1、 獲取曲線的數(shù)學(xué)模型：正弦曲線： x = ay = sin a 漸開線： x = br * (cos a + a sin a)y = br * (sin a + a cos a) 圓柱螺旋線： x = r cos ay = r

4、sin az = s * a / (2) (s取正值為右旋、取負(fù)值為左旋)2、 設(shè)計(jì)程序框圖：結(jié)束從點(diǎn)表中逐個(gè)取出點(diǎn)的坐標(biāo)，畫出曲線圖。獲取所需參數(shù)計(jì)算x、y、z得到各點(diǎn)的坐標(biāo)，并將點(diǎn)坐標(biāo)置入點(diǎn)表中。獲取畫圖基準(zhǔn)點(diǎn)開始3、 程序代碼如下：;畫正弦曲：x=a , y=sin a ;(defun c:zxqx(/ da bp Ai lpt bp1 bp2) (initget 1) (setq bp (getpoint "n 起始點(diǎn)?:") (initget 7) (setq da (getangle "n 角度增量?:") (setq Ai 0 Ae (*

5、pi 2.0) bp1 (car bp) bp2 (car (cdr bp) (while (< Ai Ae) (setq lpt (append lpt (list (list (+ bp1 Ai) (+ bp2 (sin Ai) (setq Ai (+ Ai da) ) (setq lpt (append lpt (list (list (+ bp1 Ae) (+ bp2 (sin Ae) (setvar "cmdecho" 0) (command "pline") (foreach pt lpt (command pt) (command c

6、) (command "pedit" "l" "f") (command c) (setvar "cmdecho" 1) );漸開線畫法x=br*(cos(a)+a*sin(a) y=br*(sin(a)-a*cos(a);(defun c:jkx(/ ti lpt ae pt bp1 bp2) (initget 1) (setq bp (getpoint "n 起始點(diǎn)?:") (initget 7) (setq br (getreal "n 基圓半徑?:") (initge

7、t 5) (setq ai (getangle "n 起始角度?:") (initget 7) (setq ae (getangle "n 終止角度?:") (initget 7) (setq da (getangle "n 角度增量?:") (setq bp1 (car bp) bp2 (car (cdr bp) (while (< ai ae) (setq lpt (append lpt (list (list (+ bp1 (* br (+ (cos ai) (* ai (sin ai) (+ bp2 (* br (- (

8、sin ai) (* ai (cos ai) (setq ai (+ ai da) ) (setq lpt (append lpt (list (list (+ bp1 (* br (+ (cos ae) (* ae (sin ae) (+ bp2 (* br (- (sin ae) (* ae (cos ae) (setvar "cmdecho" 0) (command "pline") (foreach pt lpt (command pt) (command c) (command "pedit" "l" &

9、quot;f") (command c) (setvar "cmdecho" 1) );螺旋線畫法：x=r*cos(2pi/k) , y=r*sin(2pi/k) , z=(+/-)s/k .; s:導(dǎo)程（+=右旋，-=左旋），k：每圈等分?jǐn)?shù)。(defun c:yzlxx(/ bp r a s k n bp1 bp2 bp3 dmax di da pt lpt) (initget 17) (setq bp (getpoint "n 螺旋線中心：") (initget 7) (setq r (getdist bp "n 螺旋線半徑：&q

10、uot;) (initget 3) (setq s (getreal "n 導(dǎo)程：(+/右旋,-/左旋)") (initget 7) (setq n (getreal "n 圈數(shù)：") (initget 6) (setq k (getint "n 每圈等分?jǐn)?shù)<36>：(宜取36的整倍數(shù))") (if (not k) (setq k 36) (setq bp1 (car bp) bp2 (cadr bp) bp3 (caddr bp) (setq dmax (fix(* k n) (setq da (/(* 2 pi) k)

11、 (setq a 0) (setq di 0) (while (<= di dmax) (setq lpt (append lpt (list (list (+ bp1 (* r (cos a) (+ bp2 (* r (sin a) (+ bp3 (* (/ s k) di) (setq di (+ di 1) (setq a (+ da a) ) (setvar "cmdecho" 0) (command "3dpoly") (foreach pt lpt (command pt) (command c) (setvar "cmdec

12、ho" 1) )4、幾點(diǎn)說明：（1）、以上三個(gè)程序編程思路是一樣的，若需要繪制其它曲線，只要將其數(shù)學(xué)模型適當(dāng)變換后代入程序中，即可實(shí)現(xiàn)所需功能。（2）、該漸開線只能繪基圓上正東方向象限點(diǎn)上的漸開線，如要獲取其他方向上的漸開線，可以在AutoCAD中修改獲得。（3）、繪制螺旋線的程序較2001年第6期上郭克希副教授的程序有所改進(jìn)，原程序因?yàn)槿?shù)n作為循環(huán)記數(shù)，只能是整數(shù)，使螺旋線圈數(shù)只能為整數(shù)，而該程序中圈數(shù)n可以為實(shí)數(shù)。（4）、建議將lpt等參數(shù)設(shè)為局部變量，以減少內(nèi)存占用率。（5）、最后一個(gè)程序繪制螺旋線后未用f擬合曲線，是因?yàn)?dpoly繪制的曲線擬合后就不能作為實(shí)體的拉伸路徑了。5、 編入菜單：u文件中的*POP7*DRAW后的ID_Pline &PolylineCC_pline 下面加入以下語句即可ID_jkx &JkxCC_jkx ID_yzlxx y&ZlxxCC_yzlxx ID_3dpoly &3D PolylineCC_3dpoly （2）、編入工具條：可直接在工具條上右鍵進(jìn)行定制，在此不做贅述。三、應(yīng)用：齒輪、彈簧等。四、 結(jié)論： Autolisp是一種內(nèi)嵌式表處理語言，可以廣泛應(yīng)用在AutoCAD各個(gè)版本中，AutoCAD2000