Autolisp語言二次開發(fā)AutoCAD與市政道路常用圖的快速繪制的研究

高會剛

(上海市城市建設設計研究總院（集團）有限公司，上海市200125)

0 引言

市政道路常用圖中的《路面結構圖》、《側緣石安裝大樣圖》、《路面搭接設計圖》及《道路橫斷面設計圖》，目前大多由設計人員手工繪圖。且前三個設計圖關聯(lián)程度較高，路面結構的調整往往涉及到三張圖紙的全部改動。另在市政片區(qū)路網(wǎng)建設前期工作中，路網(wǎng)道路分主干路、次干路、支路，縱橫交錯，不同的片區(qū)功能要求，不同的道路等級，甚至不同的走向道路，對道路橫斷面有不同要求，因而道路橫斷面方案的對比研究成為關鍵問題?？焖賹I(yè)繪制多個橫斷面與建設方溝通研究成為決定項目可行性的重要過程，也是一個設計院專業(yè)水平的綜合體現(xiàn)。

基于上述現(xiàn)實情況及目前專業(yè)軟件的空缺功能，本文主要通過對程序及子程序中的主要功能的使用方法的演示，來介紹如何利用Autolisp語言，對AutoCAD進行二次開發(fā)編程，將上述圖紙所需的參數(shù)以對話框形式呈現(xiàn)于設計者，而將繁瑣耗時的繪圖留給計算機來完成的實現(xiàn)路線，以供同行參考。

1 程序總體規(guī)劃

1.1 編程語言與環(huán)境

目前設計公司的主要設計繪圖軟件為AutoCAD。而Autolisp語言作為AutoCAD的內嵌語言，具有語法簡單、快速編譯、調用AutoCAD內部命令方便、debug便捷，以及編譯界面友好等特點。故選擇Autolisp為編程語言，在AutoCAD環(huán)境下進行二次開發(fā)。

1.2 程序總體流程規(guī)劃

程序提供參數(shù)輸入集成對話框，設計者完成參數(shù)輸入修改后，選擇所需繪制圖紙，點擊確定，計算機完成繪圖，參見圖1。

1.3 程序及所需主要子程序分析

1.3.1 對話框程序

此程序主要實現(xiàn)提供友好的交互界面（見圖1（step·1）參數(shù)輸入），方便設計者輸入相關參數(shù)。此程序需要以下子程序：

（1）參數(shù)輸入對話框子程序:可由DCL(對話框控制語言)進行編譯，該語言同樣集成在AutoCAD中，語法較Autolisp更為簡單。

（2）顯示SLD圖像子程序:主要解決橫斷面圖的SLD圖顯示，為設計者提供必要的參考。

（3）參數(shù)與環(huán)境變量初始化子程序:主要解決AutoCAD的DCL對話框默認無記憶功能的問題。

圖1 程序流程圖

（4）對稱斷面控制輸入子程序:主要解決橫斷面圖對稱時參數(shù)的輸入，先顯斷面右側輸入對話框，并令右側數(shù)據(jù)與左側數(shù)據(jù)一致。

（5）將環(huán)境變量賦值與對話框子程序:主要解決將對應的環(huán)境變量的值賦與對話框的相對應參數(shù)。

1.3.2 對話框參數(shù)取值程序

將DCL對話框中的參數(shù)轉換提取為后續(xù)繪制程序所需的格式。

1.3.3 路面結構圖繪制程序

此程序需要完成的步驟為依據(jù)層名稱與厚度繪制每一層的box、厚度的標注、層名的注釋文本、不同結構層的填充，見圖2。

圖2 路面結構圖（單位：cm）

1.3.4 側緣石安裝大樣圖繪制程序

此程序需要完成的步驟為依據(jù)路面結構參數(shù)、側緣石參數(shù)，依次繪制出側緣石安裝細部并標注尺寸寬度、路面結構層的繪制與注釋，見圖3。

圖3 側石安裝細部圖（單位：cm）

1.3.5 路面搭接設計圖繪制程序

此程序需要完成的步驟為依據(jù)路面結構參數(shù)完成路面搭接繪圖、路面結構層的繪制與注釋，見圖4。

圖4 路面搭接設計圖（單位：cm）

1.3.6 道路橫斷面圖繪制程序

此程序需要完成的為依據(jù)綠化帶寬度、側分帶寬度、人行道寬度與橫坡坡度、非機動車道寬度與橫坡坡度、車行道寬度與橫坡坡度，中央分隔帶寬度、側緣石的規(guī)格尺寸及外露高度等參數(shù)，繪制道路橫斷面圖，并標注路幅寬度及文本注釋，見圖5。

圖5 道路橫斷面圖（單位：m）

1.3.7 其他子程序

這里需要說明的是程序繪圖按照cm為單位1:1進行繪圖，通過布局視口布置，標準A3按比例出圖。根據(jù)上海市城市建設設計研究總院的制圖要求，需用指定的字體，字高，因而字體高度、標注樣式的全局比例等需要根據(jù)不同的圖定制。

2 程序編譯

2.1 公用子程序分析

在“程序及所需主要子程序分析”一節(jié)中，可以看到關于路面結構繪制的子程序在路面結構圖、側緣石安裝大樣圖、路面搭接設計圖中都會使用。人們可以在編譯中，對路面結構圖繪制程序增加控制box寬度參數(shù)、層名注釋位置參數(shù)，并將此子程序的編譯實現(xiàn)最大化的利用。

對于各個公共子程序的分析會在下節(jié)“主要子程序的編譯”中詳細分析。通過拆解各個設計圖的繪制子程序的研究分析，編譯公共子程序，提高程序的適用性。

2.2 主要子程序的編譯

根據(jù)程序的整體交互流程及子程序的功能，將程序的子程序分為錄入部分（即參數(shù)的輸入）；提取部分（即從對話框將使用者的輸入值統(tǒng)一提?。?；繪制部分（即利用提取的參數(shù)值進行繪圖）。

2.2.1 錄入部分

2.2.1.1 參數(shù)輸入對話框子程序

參數(shù)輸入對話框子程序主要利用的為DCL語言 ， 主 要 通 過 對 column、row、boxed_column 及boxed_row等排列函數(shù)的組合運用，完成集成對話框，為使用者提供友好的輸入界面。

2.2.1.2 顯示SLD幻燈子程序

在“參數(shù)輸入對話框子程序”中，人們使用了image函數(shù)。需要說明的是image函數(shù)僅僅是在對話框中布置了一個圖像的位置及大小，需要將圖像顯示出來則需要配合子程序，即顯示SLD幻燈子程序，見圖6。

圖6 CAD界面

2.2.1.3 參數(shù)與環(huán)境變量初始化子程序

AutoCAD的DCL對話框默認無記憶功能，因此需要解決對話框的記憶問題，可以通過不同方法來實現(xiàn)。這里是介紹利用AutoCAD環(huán)境變量的方法來實現(xiàn)對話框記憶功能。因AutoCAD本身的問題，環(huán)境變量超過一定數(shù)量后不能與對話框函數(shù)同時進行，否則會報錯崩潰，該程序需要輸入77個參數(shù)，故增加此子程序。

通過if語句，生成環(huán)境變量并預設初始值。

2.2.1.4 對稱斷面控制輸入子程序

道路橫斷面一般為對稱斷面，為方便參數(shù)輸入，增加對稱控制。此子程序系主要配合DCL中的toggle函數(shù)，根據(jù)toggle的key值判斷是否對稱輸入。

2.2.1.5 環(huán)境變量賦值與對話框子程序

主要負責提取環(huán)境變量并賦值給對話框內的相應參數(shù)。

至此，程序所需的參數(shù)錄入部分的主要程序已完成。

2.2.2 提取部分-對話框參數(shù)取值程序

DCL對話框中的參數(shù)的類型為字符串，另該程序以cm為單位，比例1:1繪圖，因此對話框參數(shù)取值程序需要解決從對話框將字符串轉換、判斷參數(shù)輸入是否有誤、根據(jù)對話框輸入?yún)?shù)時的單位進行轉換及將新的參數(shù)值儲存于相應的環(huán)境變量內。

2.2.3 繪制部分

2.2.3.1 標注子程序

此子程序含有三個參數(shù)分別為Gpt（標注位置）、Gpta（標注起點）、Gptb（標注終點）。通過entmake函數(shù)可以利用圖元定義數(shù)據(jù)表方便快捷地創(chuàng)建CAD對象。其中，(50.1.5708)為垂直標注，無此項為水平標注。

2.2.3.2 box繪制子程序

此子程序需根據(jù)層的名稱及厚度繪制對應的路面結構圖。為保證繪圖效率及準確性，對于層名及厚度的數(shù)據(jù)使用list格式：（（第1層名稱4）（第2 層名稱 6）（第 3 層名稱 8）...）。

2.2.3.3 側緣石繪制子程序

側石、緣石及平石的參數(shù)類似，即長×寬×高，外露高度，倒角半徑。因此子程序的參數(shù)可以為長、寬、高、外露高度，程序的主要解決點在于控制繪制起始點為側緣平與路面的交點處，通過幾何關系完成其余代碼。

2.2.3.4 側石安裝細部圖繪制子程序

此子程序主要解決的問題為根據(jù)側石、平石、墊層厚度及相應的路面結構層厚的幾何關系繪圖。

2.2.3.5 道路橫斷面圖繪制子程序

不同的道路斷面，組成部分也不盡相同，程序的難點在于如何解決這個問題。在這里，筆者提供的解決方案為提供統(tǒng)一模板（如圖(step·1)參數(shù)輸入中的橫斷面示意圖），通過設置相應的部分的寬度來控制是否繪制。

3 結論

本文通過對市政道路常用圖紙的繪制程序的具體分析與介紹，其研究結論如下：

（1）《路面結構圖》、《側緣石安裝大樣圖》、《路面搭接設計圖》及《道路橫斷面設計圖》通過編程可以實現(xiàn)計算機繪圖，效率提升。

（2）設計圖中的標注樣式、字體樣式、字體高度、注釋文本的行間距等均在程序內設置，圖面整齊。

（3）橫斷面圖中涉及到的車、人、樹、燈桿等素材，可根據(jù)設計公司的要求自行定制，形成自有特色的體系圖。

（4）程序中關于填充樣式的子程序目前還不能解決全部種類的自動填充，需進一步學習研究。