PAAD的關(guān)鍵技術(shù)介紹

1、【作者簡(jiǎn)介】付成（1974），男，高級(jí)工程師，主要從事建筑結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究。PKPM AutoCAD版結(jié)構(gòu)施工圖軟件PAAD關(guān)鍵技術(shù)介紹付成葛震王琳（建研科技股份有限公司，北京 100013）【摘要】施工圖軟件PAAD應(yīng)用了ObjectARX的多種技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)在AutoCAD平臺(tái)上自動(dòng)生成施工圖并可靈活編輯。本文重點(diǎn)介紹了自定義實(shí)體、反應(yīng)器、數(shù)據(jù)字典等技術(shù)在PAAD中的應(yīng)用成果。【關(guān)鍵詞】PAAD；自定義實(shí)體；反應(yīng)器；數(shù)據(jù)字典；智能關(guān)聯(lián)1 引言PAAD是PKPM CAD工程部近年在AutoCAD平臺(tái)上，應(yīng)用成熟的ObjectARX技術(shù)，悉心打造的全新鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖軟件產(chǎn)品。該軟件可以

2、接力PMCAD建立的模型，依據(jù)SATWE、PMSAP等計(jì)算程序的分析結(jié)果，自動(dòng)生成DWG格式的施工圖并靈活地修改。ObjectARX是Autodesk公司推出的一種面向?qū)ο蟮腁utoCAD二次開(kāi)發(fā)工具。其生成的ARX程序本質(zhì)上是動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，可以與AutoCAD互傳消息，直接操作圖形數(shù)據(jù)庫(kù)。1茲就PAAD中應(yīng)用的幾種關(guān)鍵技術(shù)及其成效做一簡(jiǎn)要介紹。2 自定義實(shí)體在AutoCAD二次開(kāi)發(fā)中，通常將有形的對(duì)象稱為實(shí)體（Entity）。在點(diǎn)、線等圖形中基本的實(shí)體之外，開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)需要定義新的實(shí)體類型。自定義實(shí)體派生自O(shè)bjectARX開(kāi)發(fā)工具包中的AcDbEntity類。該父類提供一系列虛函數(shù)，定義了

3、實(shí)體應(yīng)如何繪制、為交互操作提供哪些捕捉點(diǎn)等等。利用C+語(yǔ)言的多態(tài)性，重寫這些函數(shù)，就可以為所需實(shí)體類型規(guī)定適當(dāng)?shù)男袨?。其中的幾個(gè)向DWG、DXF文件讀寫的常用函數(shù)實(shí)現(xiàn)了用戶自定義數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，無(wú)論這些數(shù)據(jù)是否與實(shí)體的幾何特征直接相關(guān)。PAAD中應(yīng)用了此項(xiàng)技術(shù)，將工程結(jié)構(gòu)中常用的梁、柱、板、墻等構(gòu)件定義為實(shí)體。使得在平面圖上表示同一個(gè)構(gòu)件的多個(gè)基本圖素（例如梁的兩條邊線）不再是零散的線條，而是組成了一個(gè)整體，對(duì)其進(jìn)行刪除、移動(dòng)等操作時(shí)均可視為單個(gè)實(shí)體。與相鄰構(gòu)件之間的線條修剪運(yùn)算在類的行為中定義，隨構(gòu)件的移動(dòng)而自動(dòng)完成，使結(jié)構(gòu)工程師從這些瑣碎的工作中解放出來(lái)，有更多的精力用于優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在這些代

4、表構(gòu)件的實(shí)體中，可以存儲(chǔ)一些與圖面顯示無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)，比如構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)、抗震等級(jí)等。這使得圖文件包含的內(nèi)容更加豐富、全面，對(duì)構(gòu)件做進(jìn)一步的細(xì)部設(shè)計(jì)計(jì)算（如撓度、裂縫驗(yàn)算）時(shí)有可能不再依賴于圖紙之外的工程模型文件。3 三維施工圖圖1 三維圖上顯示梁配筋量在編制PAAD的過(guò)程中，憑借多年積累的施工圖軟件經(jīng)驗(yàn)，在成熟的二維施工圖表達(dá)方法基礎(chǔ)上，引入了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型的三維施工圖表達(dá)方式。這是一種新的嘗試，使工程模型與施工圖的分界線不再是不可逾越的鴻溝。通過(guò)指定各類構(gòu)件在切換到不同視角觀察時(shí)應(yīng)以何種方式顯示，使傳統(tǒng)的平面施工圖和立體圖形得以融合，為在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用立體圖形指導(dǎo)施工做好了技術(shù)準(zhǔn)備。圖1顯示

5、了類似“軸測(cè)圖”視角下的梁施工圖。通過(guò)將不同的樓層在XY平面方向錯(cuò)開(kāi)，對(duì)各構(gòu)件使用其自身的Z坐標(biāo)，以達(dá)到既能在同一圖形文件中瀏覽多個(gè)樓層又可盡量保留真實(shí)數(shù)據(jù)而不做變形處理的效果。反映配筋量的“集中標(biāo)注”、“原位標(biāo)注”等文字在三維圖上仍附記于相應(yīng)的構(gòu)件旁。較之傳統(tǒng)的二維圖形，這種結(jié)合了三維模型的圖像更加形象、直觀。4 ARX反應(yīng)器反應(yīng)器是消息處理機(jī)制在ObjectARX程序中的特有形式，對(duì)實(shí)體進(jìn)行編輯操作即可觸發(fā)預(yù)設(shè)的反應(yīng)器進(jìn)行處理。對(duì)于自定義實(shí)體類型，可以為其指定關(guān)聯(lián)相應(yīng)的反應(yīng)器，從而規(guī)定特殊的行為。在PAAD中，各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件用自定義實(shí)體表達(dá)，這些實(shí)體中記錄了與所代表構(gòu)件相對(duì)應(yīng)的文字標(biāo)注索引。

6、各組文字標(biāo)注同樣是自定義實(shí)體，其中也記錄了所表示構(gòu)件的標(biāo)識(shí)信息。以柱為例，在柱體上雙擊，會(huì)彈出圖2左側(cè)的對(duì)話框，雙擊文字則彈出右側(cè)對(duì)話框。兩者執(zhí)行的結(jié)果都是對(duì)該構(gòu)件進(jìn)行編輯。雙擊文字雙擊柱圖2 雙擊柱或文字彈出的編輯框5 數(shù)據(jù)字典一個(gè)AutoCAD圖形實(shí)際上是按一定結(jié)構(gòu)組織的存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中的對(duì)象的集合。這些對(duì)象包括實(shí)體、符號(hào)表、數(shù)據(jù)字典（即“命名對(duì)象字典”）等關(guān)鍵元素。在圖形文件中能看到的和看不到的所有信息都以對(duì)象的形式存儲(chǔ)在這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中。對(duì)于每一個(gè)DWG文件，AutoCAD在后臺(tái)都要維護(hù)一個(gè)包含九個(gè)符號(hào)表和一份數(shù)據(jù)字典的數(shù)據(jù)庫(kù)，用以存儲(chǔ)圖形文件中所有對(duì)象的信息。每個(gè)符號(hào)表包含一類特定的符號(hào)表

7、記錄，用戶不能向數(shù)據(jù)庫(kù)添加新的符號(hào)表。換句話說(shuō)，DWG文件中包含的所有內(nèi)容，理論上都可以通過(guò)直接訪問(wèn)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，最終確定在數(shù)據(jù)字典中保存各類“標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件”。包含了截面尺寸和配筋數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件在數(shù)據(jù)字典中按門類分別存放，對(duì)單個(gè)構(gòu)件的修改會(huì)反映到后臺(tái)的數(shù)據(jù)字典中，也就意味著名稱相同的構(gòu)件可以一并修改。6 全參數(shù)化智能關(guān)聯(lián)技術(shù)通過(guò)綜合應(yīng)用前述幾種技術(shù)，使得施工圖繪制效率大大提高，顯著降低了施工圖反復(fù)修改過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)、漏、碰、缺的幾率。圖3 與單個(gè)構(gòu)件相關(guān)的多種同步編輯途徑在執(zhí)行雙擊、修改、刪除等特定的命令時(shí)，程序會(huì)針對(duì)選中的自定義實(shí)體自動(dòng)調(diào)用事先指定的反應(yīng)器，除了在直接編輯的實(shí)體上做修改之外，還要依據(jù)實(shí)體中的記錄找到對(duì)應(yīng)的相關(guān)實(shí)體并進(jìn)行相應(yīng)變更，同時(shí)修改數(shù)據(jù)字典中的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。這個(gè)過(guò)程不需要用戶關(guān)注執(zhí)行的細(xì)節(jié)，由程序確保施工圖的各部分表現(xiàn)的構(gòu)件一致。程序使用者感受到的效果是可通過(guò)多條途徑進(jìn)行編輯，所有相關(guān)數(shù)據(jù)包括平法配筋標(biāo)注、截面尺寸標(biāo)注、圖形平面顯示等全部同步修改。7 結(jié)語(yǔ)一個(gè)好的施工圖軟件，能讓用戶用最少的時(shí)間、盡量少的修改得到正確、整潔的施工圖紙。PAAD對(duì)上述技術(shù)的應(yīng)用為廣大用戶提供了這種可能，也正因?yàn)椴捎昧诉@些技術(shù)，使PAAD成為實(shí)現(xiàn)BIM理念并