基于Teigha技術(shù)實現(xiàn)Android系統(tǒng)工程圖紙瀏覽器

摘 要 基于Teigha技術(shù)，在Android系統(tǒng)中設計和實現(xiàn)工程圖紙瀏覽器，解決用戶在Android系統(tǒng)中無法直接瀏覽工程圖紙的難題。根據(jù)瀏覽器的基本需求，設計了程序的基本用例圖、界面布局、基本架構(gòu)和主要的類功能，給出了關鍵的圖形瀏覽操作控制代碼，開發(fā)和實現(xiàn)了工程圖紙瀏覽器程序，為在移動設備中實現(xiàn)工程圖紙瀏覽器提供了借鑒思路。

關鍵詞 Teigha；Android；工程圖紙；瀏覽器開發(fā)

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）16-0033-04

在當今全球移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的大背景下，智能手機和平板設備得到了前所未有的普及和應用，這場技術(shù)變革正在深刻地影響著人們的生活和工作方式。在我國工程勘察設計行業(yè)當中，工程設計圖紙是企業(yè)的主要產(chǎn)品，也是企業(yè)的寶貴財富，無論是在企業(yè)內(nèi)部，還是在野外工地勘察，人們都需要經(jīng)常與圖紙打交道，但是由于傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖紙存在出版成本高、加重環(huán)境污染、容易損壞、攜帶不方便等問題，如何充分利用移動設備的輕薄便捷、節(jié)能環(huán)保高效、操作靈活等特性來實現(xiàn)對工程圖紙的隨時隨地瀏覽和交流，是人們積極探索的前沿

課題。

1 Teigha與工程圖紙

眾所周知，目前大多數(shù)工程圖紙都是通過Autodesk公司的AutoCAD軟件來繪制的，其生成的文件是DWG格式，是一種封閉的圖形文檔格式，由于Autodesk公司不提供免費開放的訪問接口，使得圖紙在數(shù)據(jù)交換和瀏覽方面存在不少的障礙，因而用戶在Android系統(tǒng)中無法像瀏覽普通光柵圖像那樣直接瀏覽DWG文件。

Teigha是美國Open Design Alliance（ODA聯(lián)盟）經(jīng)過多年潛心研究和開發(fā)的一套專門用于讀寫DWG、DGN等文件格式的軟件開發(fā)包，它提供了以C++為基礎的面向?qū)ο箝_發(fā)接口，通過它能快速讀寫DWG圖形文件內(nèi)容。它能夠正確分析和解釋DWG及DGN格式信息，并且支持目前最新版本的DWG文件格式，其大多數(shù)接口和類庫的名稱及其功能都與AutoCAD的二次開發(fā)庫ObjectARX接近，為熟悉ObjectARX技術(shù)的開發(fā)者帶來了便利。近期，ODA聯(lián)盟發(fā)布了支持Android系統(tǒng)的開發(fā)包“Teigha Android MinGW”，本文將探討如何利用這一開發(fā)包，在Android平臺中構(gòu)建和開發(fā)出面向工程圖紙的瀏覽器，同時支持TIFF、JPG等常見圖形文件的瀏覽。

2 開發(fā)準備工作

1）下載Teigha Android MinGW軟件開發(fā)包。

首先，訪問ODA聯(lián)盟網(wǎng)站http：//www.opendesign.com，注冊會員并完成相關協(xié)議的簽訂成為聯(lián)盟會員。

其次，以會員賬號登錄網(wǎng)站會員區(qū)，下載“Teigha Android MinGW”開發(fā)包，并解壓到本地磁盤工作目錄，查閱英文版開發(fā)說明文檔。

2）安裝和配置MinGW開發(fā)庫。MinGW是一個可自由使用和發(fā)布的Windows特定頭文件和使用GNU工具集導入庫的集合，允許用戶在GNU/Linux和Windows平臺中生成本地的Windows程序而不需要第三方C運行時庫的支持。

用戶需訪問MinGW官方網(wǎng)站http：//www.mingw.org，下載程序安裝包，并按說明進行安裝和配置。

3）配置Android手機App開發(fā)環(huán)境。開發(fā)Android手機App，需要開發(fā)者安裝和配置JDK、Android SDK、Eclipse及ADT插件、創(chuàng)建AVD等，具體操作步驟請參考相關說明文檔或技術(shù)論壇。

3 程序設計與實現(xiàn)

1）基本用例。作為一款工程圖紙瀏覽器軟件，它應該包含打開圖紙文件、瀏覽圖紙、放大圖紙、縮小圖紙、平移圖紙、關閉圖紙等功能，另外，由于DWG文件包含模型空間和圖紙空間（布局）概念，用戶可以在不同的布局內(nèi)繪制圖形內(nèi)容，同時用戶還可以在圖紙空間當中，透過視口裁剪模型空間的部分圖形內(nèi)容，因此瀏覽器需要支持切換圖紙布局的功能。

經(jīng)過以上分析，我們繪制出程序的基本用例圖，如圖1所示。

2）界面布局設計。為了便于用戶瀏覽圖紙，我們將程序界面設計為全屏模式，并將常用操作按鈕放置在主界面的底部，實現(xiàn)操作按鈕的自動隱藏，當用戶觸摸屏幕時，自動顯示出操作按鈕，以便在用戶瀏覽圖紙時，使屏幕的可視圖形范圍最大化。

當用戶點擊“打開”按鈕時，程序顯示“請稍等”的進度提示信息，并顯示正在打開的圖紙文件路徑。

當程序打開圖紙后，程序全屏顯示圖形內(nèi)容，用戶可通過點擊按鈕或者滑動手指的方式，對圖形進行放大、縮小、平移等操作。

程序在手機模擬器中的運行效果如圖2所示。

3）程序基本架構(gòu)。ODA聯(lián)盟的Teigha技術(shù)支持多種平臺應用程序的開發(fā)，其中針對Android平臺的開發(fā)包叫“Teigha Android MinGW”，它是一個Java本地接口（Java Native Interface，JNI），我們將之稱為“TeighaDWGJni”。

我們知道，JNI標準是Java平臺的一部分，它使得在Java虛擬機（VM）內(nèi)部運行的Java代碼能夠與其他語言（如C、C++和匯編語言）編寫的程序進行交互操作。

為了支持Android系統(tǒng)，Teigha通過JNI將DWG核心技術(shù)移植到Java平臺下運行，因此，我們將利用TeighaDWGJni接口實現(xiàn)對DWG文件的打開和瀏覽等功能。

為了提高圖形的渲染效率，瀏覽器充分利用Android系統(tǒng)對OpenGL的支持，實現(xiàn)對圖形的高效渲染效果。程序基本架構(gòu)圖如圖3所示。

②界面交互及渲染類。在一個Android應用中，Activity是一個應用程序組件，它提供一個界面，用戶可以通過對它的操作來完成某項任務。一個Activity通常就是一個單獨的屏幕，程序可以在Activity上面放置各種控件，也可以監(jiān)聽用戶的操作，并響應相關事件。一個程序可包含多個Activity，Activity之間的切換，可通過Intent進行傳遞參數(shù)。endprint

通過對本瀏覽器的功能分割和細化，得出程序主要包含MainActivity、DrawingViewActivity、DrawingView、Renderer、ViewerToolbar等類，其中MainActivity類實現(xiàn)主界面按鈕、菜單等功能，DrawingViewActivity類實現(xiàn)圖形文件內(nèi)容的顯示與交互操作，另外，它還依賴OpenGL渲染器（Renderer）來渲染圖形內(nèi)容，ViewerToolbar主要用于反饋渲染效率等信息。（圖5）

程序執(zhí)行的流程是首先創(chuàng)建一個DrawingViewActivity對象，然后創(chuàng)建DrawingView對象，并初始化TeighaDWGJni接口，加載Teigha動態(tài)庫，創(chuàng)建渲染器，然后創(chuàng)建新線程來打開圖紙文件。最后由DrawingViewActivity類響應用戶對圖紙縮放、平移、滑動手指等操作。

5）編碼實現(xiàn)。

①建立工程圖紙瀏覽器App工程。配置好Android應用程序開發(fā)環(huán)境后，即可通過Eclipse建立Android應用程序代碼工程，同時根據(jù)界面布局設計，完成瀏覽器主界面菜單和按鈕的UI設計，然后編碼代碼實現(xiàn)各個類的功能。

②關鍵實現(xiàn)代碼。在DrawingViewActivity類的onCreate方法中，首先創(chuàng)建DrawingView對象并初始化TeighaDWGJni接口環(huán)境，然后從界面跳轉(zhuǎn)參數(shù)中獲取圖紙文件路徑，創(chuàng)建新線程來打開圖紙文件，具體實現(xiàn)代碼如下。

③程序調(diào)試。完成程序代碼的編寫和編譯后，即可將程序包加載到Android系統(tǒng)設備模擬器當中進行調(diào)試和測試。

4 結(jié)束語

利用Teigha JNI開發(fā)庫其強大的DWG文件解釋和圖形處理能力，結(jié)合OpenGL圖形渲染技術(shù)，使瀏覽器能夠在脫離AutoCAD平臺的條件下，能夠打開和渲染DWG圖形內(nèi)容，同時實現(xiàn)圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)、平移等瀏覽操作，對在移動設備中實現(xiàn)工程圖紙瀏覽器提供了很好的借鑒思路。今后可在此基礎之上，結(jié)合企業(yè)應用需求，在瀏覽器中實現(xiàn)圖紙打印、加密瀏覽，以及增加云圖和標注及備注等功能，為今后圖紙的移動校審需求提供支持，同時還可將瀏覽器嵌入?yún)f(xié)同設計系統(tǒng)中，實現(xiàn)移動平臺的工程圖紙協(xié)同設計，應用前景廣闊。

參考文獻

[1]Open Design Alliance.Teigha Developer Guide，2014.

[2]李剛.瘋狂Android講義（第2版）[M].電子工業(yè)出版社，2013.

[3]（美）邁耶. Android 4 高級編程（第3版）[M].社清華大學出版社，2013.

[4]（美）Bill Phillips Brian Hardy.Android編程權(quán)威指南[M].人民郵電出版社，2014.

作者簡介

廖顯幸（1980-），男，從事CAD和企業(yè)信息化等領域的技術(shù)研發(fā)和項目管理工作。endprint

通過對本瀏覽器的功能分割和細化，得出程序主要包含MainActivity、DrawingViewActivity、DrawingView、Renderer、ViewerToolbar等類，其中MainActivity類實現(xiàn)主界面按鈕、菜單等功能，DrawingViewActivity類實現(xiàn)圖形文件內(nèi)容的顯示與交互操作，另外，它還依賴OpenGL渲染器（Renderer）來渲染圖形內(nèi)容，ViewerToolbar主要用于反饋渲染效率等信息。（圖5）

程序執(zhí)行的流程是首先創(chuàng)建一個DrawingViewActivity對象，然后創(chuàng)建DrawingView對象，并初始化TeighaDWGJni接口，加載Teigha動態(tài)庫，創(chuàng)建渲染器，然后創(chuàng)建新線程來打開圖紙文件。最后由DrawingViewActivity類響應用戶對圖紙縮放、平移、滑動手指等操作。

5）編碼實現(xiàn)。

①建立工程圖紙瀏覽器App工程。配置好Android應用程序開發(fā)環(huán)境后，即可通過Eclipse建立Android應用程序代碼工程，同時根據(jù)界面布局設計，完成瀏覽器主界面菜單和按鈕的UI設計，然后編碼代碼實現(xiàn)各個類的功能。

②關鍵實現(xiàn)代碼。在DrawingViewActivity類的onCreate方法中，首先創(chuàng)建DrawingView對象并初始化TeighaDWGJni接口環(huán)境，然后從界面跳轉(zhuǎn)參數(shù)中獲取圖紙文件路徑，創(chuàng)建新線程來打開圖紙文件，具體實現(xiàn)代碼如下。

③程序調(diào)試。完成程序代碼的編寫和編譯后，即可將程序包加載到Android系統(tǒng)設備模擬器當中進行調(diào)試和測試。

4 結(jié)束語

利用Teigha JNI開發(fā)庫其強大的DWG文件解釋和圖形處理能力，結(jié)合OpenGL圖形渲染技術(shù)，使瀏覽器能夠在脫離AutoCAD平臺的條件下，能夠打開和渲染DWG圖形內(nèi)容，同時實現(xiàn)圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)、平移等瀏覽操作，對在移動設備中實現(xiàn)工程圖紙瀏覽器提供了很好的借鑒思路。今后可在此基礎之上，結(jié)合企業(yè)應用需求，在瀏覽器中實現(xiàn)圖紙打印、加密瀏覽，以及增加云圖和標注及備注等功能，為今后圖紙的移動校審需求提供支持，同時還可將瀏覽器嵌入?yún)f(xié)同設計系統(tǒng)中，實現(xiàn)移動平臺的工程圖紙協(xié)同設計，應用前景廣闊。

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[3]（美）邁耶. Android 4 高級編程（第3版）[M].社清華大學出版社，2013.

[4]（美）Bill Phillips Brian Hardy.Android編程權(quán)威指南[M].人民郵電出版社，2014.

作者簡介

廖顯幸（1980-），男，從事CAD和企業(yè)信息化等領域的技術(shù)研發(fā)和項目管理工作。endprint

通過對本瀏覽器的功能分割和細化，得出程序主要包含MainActivity、DrawingViewActivity、DrawingView、Renderer、ViewerToolbar等類，其中MainActivity類實現(xiàn)主界面按鈕、菜單等功能，DrawingViewActivity類實現(xiàn)圖形文件內(nèi)容的顯示與交互操作，另外，它還依賴OpenGL渲染器（Renderer）來渲染圖形內(nèi)容，ViewerToolbar主要用于反饋渲染效率等信息。（圖5）

程序執(zhí)行的流程是首先創(chuàng)建一個DrawingViewActivity對象，然后創(chuàng)建DrawingView對象，并初始化TeighaDWGJni接口，加載Teigha動態(tài)庫，創(chuàng)建渲染器，然后創(chuàng)建新線程來打開圖紙文件。最后由DrawingViewActivity類響應用戶對圖紙縮放、平移、滑動手指等操作。

5）編碼實現(xiàn)。

①建立工程圖紙瀏覽器App工程。配置好Android應用程序開發(fā)環(huán)境后，即可通過Eclipse建立Android應用程序代碼工程，同時根據(jù)界面布局設計，完成瀏覽器主界面菜單和按鈕的UI設計，然后編碼代碼實現(xiàn)各個類的功能。

②關鍵實現(xiàn)代碼。在DrawingViewActivity類的onCreate方法中，首先創(chuàng)建DrawingView對象并初始化TeighaDWGJni接口環(huán)境，然后從界面跳轉(zhuǎn)參數(shù)中獲取圖紙文件路徑，創(chuàng)建新線程來打開圖紙文件，具體實現(xiàn)代碼如下。

③程序調(diào)試。完成程序代碼的編寫和編譯后，即可將程序包加載到Android系統(tǒng)設備模擬器當中進行調(diào)試和測試。

4 結(jié)束語

利用Teigha JNI開發(fā)庫其強大的DWG文件解釋和圖形處理能力，結(jié)合OpenGL圖形渲染技術(shù)，使瀏覽器能夠在脫離AutoCAD平臺的條件下，能夠打開和渲染DWG圖形內(nèi)容，同時實現(xiàn)圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)、平移等瀏覽操作，對在移動設備中實現(xiàn)工程圖紙瀏覽器提供了很好的借鑒思路。今后可在此基礎之上，結(jié)合企業(yè)應用需求，在瀏覽器中實現(xiàn)圖紙打印、加密瀏覽，以及增加云圖和標注及備注等功能，為今后圖紙的移動校審需求提供支持，同時還可將瀏覽器嵌入?yún)f(xié)同設計系統(tǒng)中，實現(xiàn)移動平臺的工程圖紙協(xié)同設計，應用前景廣闊。

參考文獻

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[3]（美）邁耶. Android 4 高級編程（第3版）[M].社清華大學出版社，2013.

[4]（美）Bill Phillips Brian Hardy.Android編程權(quán)威指南[M].人民郵電出版社，2014.

作者簡介

廖顯幸（1980-），男，從事CAD和企業(yè)信息化等領域的技術(shù)研發(fā)和項目管理工作。endprint