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

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淺談AutoLISP在水工CAD方面的應(yīng)用

汪恩良　張菊蓉　任樹坤

［摘　要］　AutoLISP語言作為嵌入在AutoCAD內(nèi)部的具有智能特點的編程語言，是開發(fā)應(yīng)用AutoCAD不可缺少的工具。只是大部分設(shè)計人員尚不能對AutoCAD進行二次開發(fā)，對引進的CAD軟件進行修改，編制出一些實用的小軟件。本文以開發(fā)“寒區(qū)水閘計算機輔助設(shè)計支持系統(tǒng)”軟件為例，簡單介紹一下AutoLISP在開發(fā)水工CAD方面的應(yīng)用，供工程設(shè)計人員在AutoCAD二次開發(fā)中作為參考。

［關(guān)鍵詞］　AutoLISP　水工　CAD　DCL

1　前言

　　隨著科學技術(shù)的發(fā)展，微型計算機在各行各業(yè)推廣和應(yīng)用越來越普及，計算機技術(shù)已不僅僅應(yīng)用于科學計算，而且逐漸發(fā)展成為和許多科學技術(shù)部門結(jié)合起來建立各不相同的計算機輔助系統(tǒng)，計算機輔助設(shè)計(Computer Aided Design,簡稱CAD)是其中的一個分支。目前，CAD技術(shù)的應(yīng)用大致可以分為兩大應(yīng)用領(lǐng)域：一類是產(chǎn)品設(shè)計，如飛機、汽車、船舶、機械、電子產(chǎn)品；另一類是工程設(shè)計，如土木、建筑、水利、礦山、鐵路、石油、化工等各種類型的工程。CAD技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展尤為迅速，現(xiàn)已成為這些領(lǐng)域研究問題的唯一手段。已經(jīng)證明在水工設(shè)計中引進CAD技術(shù)無論計算、繪圖都使我們的設(shè)計工作上一個臺階，無論是質(zhì)量還是速度，都是令人滿意的。水利部已正式要求各設(shè)計部門在2000年達到所有圖紙均由計算機繪出。但是，目前各設(shè)計部門大多只能應(yīng)用Auto CAD軟件包，一筆一筆地繪出圖形。工程設(shè)計人員大部分時間花費在繁瑣的計算、繪圖中，設(shè)計工作有很大的重復性。只是大部分設(shè)計人員尚不能對AutoCAD進行二次開發(fā)，對引進的CAD軟件進行修改，編制出一些實用的小軟件。本文以開發(fā)“寒區(qū)水閘計算機輔助設(shè)計支持系統(tǒng)”軟件為例，簡單介紹一下Auto LISP在開發(fā)水工CAD方面的應(yīng)用，供工程設(shè)計人員在AutoCAD二次開發(fā)中作為參考。

2　AutoLISP語言簡介

　　LISP語言是List Processing language的縮寫，它產(chǎn)生于50年代后期，是一種資格最老的程序設(shè)計語言之一。AutoLISP是嵌入在AutoCAD內(nèi)部的LISP語言。該語言可以給AutoCAD系統(tǒng)增添以高級語言編寫程序的能力，而且非常適合于圖形的應(yīng)用。

2.1　源程序編輯

　　AutoLISP程序文件代碼實際上是以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編寫，如：EDIT、WPS、WORD等等。

2.2　語法結(jié)構(gòu)

　　AutoLISP語言書寫指令所用的語法結(jié)構(gòu)與普通的口語化語言相比要簡單得多，但限制卻相當嚴格，幾乎不能有絲毫的疏誤。下面簡單介紹幾種常用語句：

　?、儋x值語句：

　　X=2.345　(setq X 2.34)

　　STR=’This is a string!’　(setq STR “This is a string!”)

　?、谇笾颠\算語句：

　　E=Q÷(4.43×M×B×HO-2)　(setq E(／Q( 4.43 M B (sqrt HO))))

　　③判斷語句：

　　如果T小于0.75執(zhí)行語句1(if(

　?、苎h(huán)語句：

　　求100!　(while(<=i 100)

(setq sum (＋sum i))

(setq i(＋i 1)

　?、葺斎胼敵稣Z句：

　　把輸入的點坐標賦值給Pt　(setq Pt(getpoint “To input point:”))

　　輸出變量X的值　(princ X)

2.3　注釋方法

　?、儆?#8220;；”注釋，從“；”開始作用至行尾；

　?、谟?#8220;；｜……｜；”注釋，注釋文本可以延續(xù)成多行。

2.4　程序加載

　　盡管AutoLISP代碼可以使用鍵盤錄入到命令行上，但通常這只是調(diào)試程序的一種輔助手段。對于實用的AutoLISP程序，就需要將它編排成一個文本文件，然后，從AutoCAD編輯器環(huán)境把它加載到內(nèi)存，進行測試和排錯，最后形成一個可重復使用的AutoLISP程序。加載時可以使用LOAD函數(shù)在命令行加載，也可在ACAD.LSP文件中定義，以使每次啟動AutoCAD時自動加載。

　　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形如C：xxx的函數(shù)，那么它就能在COMMAND：提示符下通過鍵入該函數(shù)全名來運行該函數(shù)，就像執(zhí)行標準的內(nèi)建式AutoCAD命令一樣。如：

　　COMMAND：(C：CSCAD)

　　過去的AutoCAD版使用的AutoLISP至多只能使用45K內(nèi)存，因此，它在使用上常常會遇到結(jié)點空間不夠的情況，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(nèi)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分頁存取作業(yè)之用，使內(nèi)存與硬盤的交換次數(shù)減少而加快處理速度。

3　AutoLISP語言在開發(fā)水工CAD方面的應(yīng)用

　　AutoLISP語言作為嵌入在AutoCAD內(nèi)部的具有智能特點的編程語言，是開發(fā)應(yīng)用AutoCAD不可缺少的工具。它提供了各種數(shù)據(jù)類型、預(yù)定義函數(shù)、特殊功能，可自動生成SCR接口文件，利用輸入輸出功能，讀寫函數(shù)實現(xiàn)與高級語言的數(shù)據(jù)交換。在AutoLISP語言編輯中，增加了AutoCAD繪圖命令，是設(shè)計和繪圖溶為一體，將求值器、運算程序直接裝入源程序，實現(xiàn)對當前數(shù)據(jù)庫的直接訪問和修改，對屏幕圖形的適時修改，實現(xiàn)交互設(shè)計，為在繪圖領(lǐng)域中應(yīng)用人工智能提供了方便。

　　AutoCAD從R12版開始，引入了可編程對話框(Programmable Dialog Box,簡稱PDB)。PDB的引入是對AutoCAD的一項最大的革新，它改進了圖形用戶接口(Graphics Users Interface,簡稱GUI)，使用戶能夠更加容易、直觀地進行操作。通過一些簡單的手段，用戶便可以創(chuàng)建自己的對話框，從而為操作提供了一個友好的圖形界面。

　　創(chuàng)建一個對話框至少要兩種不同的語言來編寫兩個程序段。一個是對話框控制語言(Dialog Control Language,簡稱DCL)編制的對話框定義程序；另一個是用AutoLISP語言或ADS編寫的對話框驅(qū)動程序，本文采用的是AutoLISP語言。DCL文件是一個ASCII文本文件，用來定義對話框中的各種元素及其排列方式，如果用戶不指定元素的大小，AutoCAD會根據(jù)各平臺的現(xiàn)狀為元素設(shè)置一個缺省的值。對話框驅(qū)動程序能夠為對話框提供一個操作主控制函數(shù)，用于啟動對話框并控制流程的運行。

　　本文僅以“寒區(qū)水閘計算機輔助設(shè)計支持系統(tǒng)”軟件開發(fā)的部分源程序為例，對AutoLISP語言在開發(fā)中的應(yīng)用以及DCL文件的結(jié)構(gòu)和語法進行簡單陳述。

3.1　對話框定義程序

／／；；；— — — — — — — — — — — —

／／；；；文件名：CSCAD.DCL

／／；；；功　能：定義寒區(qū)水閘CAD支持系統(tǒng)主菜單的各種控件及排列

／／；；；開發(fā)者：汪恩良(東北農(nóng)業(yè)大學96級碩士研究生)

／／；；；時　間：1998年5月15日—1998年11月

／／；；；— — — — — — — — — — — —

cscadss　　　　　　　　　　?。瘜υ捒蛎?

：dialog?。瘜υ捒蜷_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個字符

alignment=centered；／／本簇中控件中心對齊

／／對話框的標題

label=″　寒區(qū)水閘計算機輔助設(shè)計支持系統(tǒng)(開敞式)　V1.0″

：boxed-row｛／／定義一個加框行

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｛／／定義一個按鈕

key=″lx″；／／該控件標識號為“LX”

label=″開敞閘型″；／／該控件的文本標題

｝／／一個控件定義結(jié)束

｝／／加框行定義結(jié)束

：column｛／／定義一個空白列

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?

height=13；／／指定控件的高度為45個字符

｝／／空白列定義結(jié)束

：text｛／／定義一個控件

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(jié)束

ok－cancel－h(huán)elp；／／選用標準“OK－取消－幫助”控件

｝／／對話框定義結(jié)束

3.2　總體思路框圖

圖1　對話框驅(qū)動程序流程圖

3.3　對話框驅(qū)動程序

；；；— — — — — — — — — — — —

；；；文件名：CSCAD.LSP

；；；功　能：調(diào)用寒區(qū)水閘CAD支持系統(tǒng)主菜單

；；；開發(fā)者：汪恩良(東北農(nóng)業(yè)大學96級碩士研究生)

；；；時　間：1998年5月15日—1998年11月

；；；— — — — — — — — — — — —

；；；定義一個函數(shù)，函數(shù)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

；；；激活出對話框

(if;｜if2｜;(not new－dialog ″cscadss″dcl－id))(exit)；endif2

(setq what－next 4)

(while (<2 what－next)　　　　??；設(shè)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))；啟動對話框

(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(shù)結(jié)束

；；；— — — — — — —

3.4　運行結(jié)果

圖2　運行結(jié)果(主菜單)(Result of Running)

4　結(jié)束語

　　上述源程序僅是“寒區(qū)水閘計算機輔助設(shè)計支持系統(tǒng)”軟件的主菜單調(diào)用情況，內(nèi)部功能函數(shù)的實現(xiàn)尚有許多內(nèi)容，在此不一一贅述了。