基于AutoCAD.NET開發(fā)的懸掛點檢查與自動處理

盛 杰 陳樹林 李國平

（江西省地礦測繪院 江西南昌 330030）

1 引言

在測繪領(lǐng)域中，AutoCAD是一款常用的繪圖軟件，它常用于地圖的編圖、成圖等圖形處理操作。雖然它在成圖制圖方面能很好的滿足需要，但AutoCAD不是一款專業(yè)的測繪軟件，不具備測繪有關(guān)的功能。比如AutoCAD自身并不具備拓撲檢查功能，然而對于地圖編圖、成圖來說，拓撲檢查是成圖、入庫的基礎(chǔ)，是一個必不可少的要求。所幸的是AutoCAD支持二次開發(fā)，我們可以通過基于AutoCAD二次開發(fā)的方式擴展AutoCAD的功能，編寫用戶自定義工具。

研究現(xiàn)狀。由于CAD軟件廣泛應(yīng)用于測繪領(lǐng)域的成圖，已有相關(guān)學(xué)者及技術(shù)人員針對CAD平臺下懸掛檢查與處理的問題做過研究并給出了很好的解決方法。在當時的技術(shù)背景下確實是很好的解決方案。但隨著CAD二次開發(fā)技術(shù)的不斷進步，特別是AutoCAD.NET API的發(fā)布，采用最新的AutoCAD.NET技術(shù)不論在程序執(zhí)行效率還是在開發(fā)效率上都有了顯著提升，能更好的解決此問題。

在《在AutoCAD中懸掛點的檢查方法》及《基于CAD平臺開發(fā)的懸掛點檢查與自動處理》的論文中，分別采用AutoLISP和ObjectARX的方式解決問題。但采用AutoLISP程序執(zhí)行效率略低，在處理大量數(shù)據(jù)是速度較慢，而采用ObjectARX技術(shù)雖然有著較高的執(zhí)行效率，但開發(fā)難度較大，較為復(fù)雜，開發(fā)周期長，開發(fā)人員需要掌握 VC++［2］。在《基于 CAD平臺開發(fā)的懸掛點檢查與自動處理》一文中，雖然給出了很好的解決方案，但算法、邏輯對于普通測繪人員來說過于復(fù)雜，難以掌握，并且還是采用C++的開發(fā)方式，這就更令測繪人員望而卻步，難以在測繪領(lǐng)域為廣大測繪人員掌握、應(yīng)用；而AutoCAD.NET采用程序集的方式直接調(diào)用，在擁有與C++相匹配的強大功能與效率的同時，還具有.NET簡單易學(xué)易用的特點，使開發(fā)更為簡單開發(fā)周期更短［1］。

當然也有人士提出采用AutoCAD.NET的方式處理懸掛點的問題，在《AutoCAD中一種自動處理懸掛的方法及其實現(xiàn)》一文中，采用的就是NET方式解決此問題。但作者在文中提出存在因線型（如虛線）導(dǎo)致懸掛點判斷錯誤的問題［5］。本文采用線型預(yù)處理及恢復(fù)線型的方式很好的解決了此問題。并采用與之不大相同的方式對懸掛點進行自動處理，使其有更高的執(zhí)行效率以及更廣的實用范圍。

2 技術(shù)手段

開發(fā)語言：C#；開發(fā)平臺：Visual Stdio；調(diào)用CAD.NET API，實現(xiàn)程序功能。另外還調(diào)用AutoCAD ActiveX Automation（COM）組件的一些方法，來實現(xiàn)自定義菜單的添加。

3 程序設(shè)計

3.1 懸掛點檢查

懸掛點就是線段的端點附近無其它線與之相連的點。因此，懸掛點的檢查方法可以通過查找每一條線段的兩端點在一定緩沖區(qū)范圍內(nèi)有無其它線來實現(xiàn)。具體步驟如下：

（1）新建項目

新建一個類庫項目，然后添加AutoCAD安裝目錄下的acdbmgd.dll和acmgd.dll程序集的引用，以及CAD組件的引用。

（2）查找、遍歷所有的多段線

通過設(shè)置一個過濾條件（SelectionFilter），查找所有的可見多段線（Polyline）。

（3）判斷線段的端點是否懸掛的方法

假設(shè)某線段的端點為P(x，y)，定義一個極小的緩沖范圍：tol=0.0000001，在由(x-tol，y-tol)、(x+tol，y+tol)確定的矩形內(nèi)，如果沒有任何其它多段線與該矩形相交，則認為該點懸掛。如圖1所示：

圖1 判斷端點是否懸掛

實現(xiàn)代碼：

通過SelectCrossingWindow函數(shù)，獲得與上圖矩形區(qū)域相交的所有多段線。

PromptSelectionResult acSSPrompt=acDocEd.SelectCrossingWindow(new Point3d(point.X-tol，point.Y-tol，0)，new Point3d(point.X+tol，point.Y+tol，0)，acSelFtr);

遍歷該選擇集，如果該選擇集存在圖形的OBjectID不等于該多段線的OBjectID，則該端點不懸掛。否則，該端點懸掛。

（4）進行懸掛分析之前的圖形預(yù)處理

在使用SelectCrossWindow函數(shù)時，需要注意一下幾個問題：

1）SelectCrossWindow函數(shù)是在當前視圖的范圍內(nèi)，獲取兩點定義的區(qū)域。

也就是說，當某線段端點不在當前視圖范圍內(nèi)，其分析結(jié)果必然是個空集。從而導(dǎo)致分析結(jié)果的錯誤；另外，當圖形縮放的很小，圖形元素非常的密集，某線段端點的緩沖范圍內(nèi)會分析出大量的多段線。當圖形縮放到合理范圍時，在該緩沖區(qū)范圍內(nèi)是不存在這么多多段線的。因此，這也會導(dǎo)致懸掛判斷的錯誤。

為解決上述問題，可以在對某端點進行懸掛判斷之前，先將視圖縮放到該端點附近范圍。這樣就會得到正確的結(jié)果。

2）特殊的線型與線寬也會導(dǎo)致SelectCrossing-Window函數(shù)得到錯誤的結(jié)果，如圖2所示，由于要比較的多段線為虛線，導(dǎo)致多段線端點的緩沖區(qū)范圍內(nèi)，不存在與之相交的其它多段線，而得到錯誤的結(jié)果；

圖2 線型導(dǎo)致懸掛判斷錯誤

同樣，如圖3所示，由于線寬太粗，CAD會判定其與緩沖區(qū)不相交，也會得到錯誤的結(jié)果。

圖3 線寬導(dǎo)致懸掛判斷錯誤

為解決此問題，可以在懸掛分析前，將所有非實線線型以及所有寬度大于0的多段線，都轉(zhuǎn)化成線型為實線，寬度為0的多段線。并將所有被修改過多段線的 ObjecctID、線型 （LineTypeId）、以及線寬（ConstantWidth）存儲在數(shù)組變量中。以便在分析完成后，對線型、線寬的恢復(fù)。

（5）懸掛分析、分析結(jié)果展示、恢復(fù)線型線寬

采用步驟（3）的方法，對每條多段線的兩端點進行懸掛分析，然后將存在懸掛的端點插入一個懸掛標記；并將所有的懸掛點放在一個列表框內(nèi)，當選中某項時，視圖就會自動縮放到該懸掛點，以便于對每個懸掛點的查找。最后，恢復(fù)步驟（4）改變的線型和線寬。分析結(jié)果如下圖4所示。

圖4 懸掛檢查效果圖

3.2 懸掛點的自動處理

（1）定義一個比判斷端點懸掛更大的緩沖區(qū)范圍，然后在該緩沖區(qū)范圍內(nèi)，查找有無其它多段線與該緩沖區(qū)范圍相交，如圖5所示。如果存在，則對該懸掛點進行自動處理。

圖5 懸掛點的自動處理

（2）找出該多段線上離懸掛點最近的點：N，如圖5所示。點N可通過調(diào)用該多段線的GetClosetPointTo函數(shù)來獲得。代碼如下：其中point為懸掛點。

Point3d nearPoint= polyline.GetClosestPointTo(point，false);

（3）求出最近點 N在多段線上的曲線參數(shù)parameter：

double parameter=polyline.GetParameterAtPoint(nearPoint);

然后根據(jù)曲線參數(shù)，求得鄰近兩節(jié)點A、B的節(jié)點序號。假設(shè)該多段線的起點是S，終點是E，則A點的節(jié)點序號aIndex為parameter的整數(shù)部分。

int aIndex=(int)Math.Floor(parameter);

B點的節(jié)點序號bIndex為parameter的整數(shù)部分加1。

int bIndex=(int)Math.Floor(parameter)+1;

最后通過該多段線的GetPoint3dAt函數(shù)，就可獲得A、B兩個節(jié)點。

（4）判斷 A、B 兩點是否在步驟（1）設(shè)定的緩沖區(qū)范圍內(nèi)。如果在，如上圖5所示，B點在該緩沖區(qū)范圍內(nèi)，則移動懸掛點P到B點，消除該懸掛點?？赏ㄟ^調(diào)用多段線的SetPointAt函數(shù)來修改P點的坐標。

（5）如果 A、B 兩點不在步驟（1）設(shè)定的緩沖區(qū)范圍內(nèi)，則在步驟（3）中的bIndex序號處，將最近點N作為新節(jié)點，插入到該多段線中 （調(diào)用多段線的AddVertexAt函數(shù)來實現(xiàn)節(jié)點插入）；然后將懸掛點P移動到N點，進而消除該懸掛點。

與懸掛點檢查類似，懸掛點的自動處理之前，也需要將視圖縮放到各懸掛點附近范圍；并調(diào)整非規(guī)則的線型與線寬，在此就不再贅述。

繼續(xù)圖4的懸掛點處理，點擊“自動處理所有懸掛”按鈕。處理后，結(jié)果如下圖6所示。與之前懸掛點個數(shù)742相比，剩下314個懸掛點需要手工處理，程序共自動處理了428個懸掛點達到了預(yù)期目標。

圖6 自動處理懸掛點效果圖

3.3 懸掛緩沖區(qū)的設(shè)置

針對不同比例尺的地圖，各自的懸掛點檢查以及懸掛點自動處理的緩沖區(qū)范圍（分別如圖1、圖5所示）也應(yīng)該有所不同。如小比例尺的地圖要設(shè)置較大的緩沖區(qū)，大比例尺的地圖要設(shè)置較小的緩沖區(qū)，這樣才能滿足各自的需要。因此，為滿足不同比例尺下懸掛處理的要求，本程序?qū)⒕彌_區(qū)范圍設(shè)置成可供用戶修改設(shè)置的變量，從而滿足不同比例尺地圖的要求，如下圖7所示：

圖7 設(shè)置緩沖區(qū)范圍

4 結(jié)束語

該程序經(jīng)我院“湖南不動產(chǎn)登記DLG數(shù)據(jù)采集與入庫項目”使用，平均每幅圖懸掛點檢查用時4秒，能查出所有懸掛點，約700個；懸掛點自動處理用時5秒，能自動處理掉約400個懸掛點。

（1）從程序正確性來看，程序能正確找出圖幅內(nèi)的所有懸掛點，無遺漏；并且能自動正確處理掉大部分的懸掛點，達到了預(yù)期效果。

（2）從程序執(zhí)行速度來看，采用.NET的CAD開發(fā)，與前幾代的AutoCAD開發(fā)技術(shù)相比，具有更高的執(zhí)行效率。程序的查圖、處理速度快，速度上令人滿意，程序設(shè)計的算法切實可行。

（3）作為CAD下的一個拓撲檢查與處理工具，該程序可用于其他項目地圖的懸掛點檢查與自動處理，具有較強的實用性。

結(jié)論：該程序解決了項目成果存在的懸掛點多，查找困難，處理費時費力的問題；大大提升了項目拓撲檢查與處理工作效率，節(jié)約了項目查圖、入庫人力成本；提高了項目成果質(zhì)量。