用于CAD的图库管理方法.pdf

本发明提供了一种用于CAD的图库管理方法，包括以下定义图符步骤：获取用户拾取的图形；将图形分解为由包括直线、圆和或圆弧的基本图元构成；获取用户拾取的基本图元的尺寸标注；获取用户设置的基点；获取用户输入尺寸标注对应的基本图元的基于基点的常数、变量和或公式；将常数、变量和或公式构成约束，以得到图符；将图符加入图库。本发明可以使用户方便快捷地扩充图库和应用参数化图库绘制常用图形，显著地提高了绘图的效率。

1.  一种用于CAD的图库管理方法，其特征在于，包括以下定义图符步骤：
获取用户拾取的图形；
将所述图形分解为由包括直线、圆和或圆弧的基本图元构成；
获取用户拾取的所述基本图元的尺寸标注；
获取用户设置的基点；
获取用户输入所述尺寸标注对应的所述基本图元的基于所述基点的常数、变量和或公式；
将所述常数、变量和或公式构成约束，以得到图符；
将所述图符加入所述图库。

2.  根据权利要求1所述的图库管理方法，其特征在于，
所述直线的约束包括：两个端点的坐标；
所述圆的约束包括：圆心的坐标和半径的长度；
所述圆弧的约束包括：圆心的坐标和两个端点的坐标。

3.  根据权利要求1所述的图库管理方法，其特征在于，用户拾取的图形包括多个视图，
将每个所述视图分解为由包括直线、圆和或圆弧的基本图元构成；
获取用户针对每个所述视图拾取的所述基本图元的尺寸标注；
获取用户针对设置的基点；
获取用户输入所述尺寸标注对应的所述基本图元的基于每个所述视图的所述基点的常数、变量和或公式；
将每个所述视图的所述常数、变量和或公式构成每个所述视图的所述约束，以得到图符。

4.  根据权利要求1所述的图库管理方法，其特征在于，获取用户输入所述尺寸标注对应的所述基本图元的基于所述基点的常数、变量和或公式具体包括：
提供元素定义交互对话框，接受用户对所述尺寸标注进行定义，允许用户输入所述常数和或变量，其中，
所述变量包括所述尺寸标注、由所述尺寸标注定义得到的中间变量，允许所述中间变量以公式和嵌套的方式进行定义。

5.  根据权利要求4所述的图库管理方法，其特征在于，所述中间变量是对所述尺寸标注和或其他中间变量构成的公式的定义。

6.  根据权利要求1所述的图库管理方法，其特征在于，还包括以下提取图符步骤：
获取用户对所述图符的提取；
获取用户输入的基点；
获取用户输入所述变量和或公式的数值以生成约束；
生成所述约束的基本图元；
利用所述约束将所述基本图元输出到绘图区，得到所述图符相应的图形。

7.  根据权利要求1所述的图库管理方法，其特征在于，还包括以下驱动图符步骤：
获取用户在绘图区域选择已绘制的图符；
对所述图符进行分析，通过判断所述图符的名称，从所述图库中找到相应的图符及图符文件；
从所述图符文件中读取尺寸标注对应的变量的取值，并展示给用户；
获取用户从中选择和或修改的变量；
根据选择和或修改的变量更新要驱动的图符。

8.  根据权利要求1所述的图库管理方法，其特征在于，还包括以下至少一个图库管理步骤：
1)图符编辑步骤
对用户选定的图符进行编辑，包括图形编辑步骤以及元素定义步骤；
a)图形编辑步骤
将所述图符的图形绘制在绘图区，然后获取所述用户对所述图形的重新定义，以修改所述图符的定义；
b)元素定义步骤
提供所述图符的约束，然后获取所述用户对所述约束的重新定义，以修改所述图符的定义；
2)数据编辑步骤
用户对所述图符的约束的常数进行编辑；
3)属性编辑步骤
对所述图符的属性进行编辑；
4)导出图符步骤
将所述图符导出生成新的图符文件；
5)导入图符步骤
获取外界图库的图符的图符文件，并然后通过交互保存到所述图库已存在的类中；
6)图符改名步骤
修改所述图符的名称；
7)删除图符步骤
从所述图库中删除所述图符，然后更新所述图库的索引信息；
8)图符检索步骤
从所述图库中逐个遍历所有图符，找到所有名称中包含用户输入的关键字的图符，并将所述图符的名称显示在列表中。

9.  根据权利要求8所述的图库管理方法，其特征在于，所述图库管理步骤通过菜单方式与用户进行交互。

10.  根据权利要求1所述的图库管理方法，其特征在于，还包括建立存储结构的步骤：
将所述图库中的图符分成具有隶属关系的多个层次，所述多个层次包括第一层的大类，第二层的小类，以及底层的图符，
建立所述大类的总索引文件；
建立所述小类的小类索引文件。

11.  根据权利要求1所述的图库管理方法，其特征在于，还包括建立存储结构的步骤：
所述存储结构为多层树结构，第一层包括类，每个类包括子类和或叶子，每个子类包括其他子类和或叶子，所述图库中的图符构成叶子；
其中，每个类以一个文件夹的形式存在，所述文件夹下包含一个ini文件用于记录类的名称；每个图符用两个文件表示，扩展名为“txt”的文件用于记录图符名和属性数据，扩展名为“sbl”的文件用于记录图符的图形信息。

用于CAD的图库管理方法
技术领域
本发明涉及CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)领域，具体而言，涉及一种用于CAD的图库管理方法。
背景技术
在CAD绘图过程中，经常会发现各种结构相同(或类似)，但是尺寸大小不同的图符(很多情况下是标准件，也有非标准件)。如果每次都分别手工地绘制这些图形，无疑耗时很多。因此，有些CAD软件提供了图库，用于管理常用的图形。用户在绘制图纸的过程中，只需从图库中选择要绘制的图形种类或结构形式，并确定所选图形的各关键尺寸，就可以快速绘制出想要的图形。
在实现本发明过程中，发明人发现现有的图库不能由用户定义参数化图符，因此不方便用户对图库中的图符进行扩充。
发明内容
本发明旨在提供一种用于CAD的图库管理方法，能够解决现有的图库不能由用户定义参数化图符的问题。
在本发明的实施例中，提供了一种用于CAD的图库管理方法，包括以下定义图符步骤：获取用户拾取的图形；将图形分解为由包括直线、圆和或圆弧的基本图元构成；获取用户拾取的基本图元的尺寸标注；获取用户设置的基点；获取用户输入尺寸标注对应的基本图元的基于基点的常数、变量和或公式；将常数、变量和或公式构成约束，以得到图符；将图符加入图库。
优选的，直线的约束包括：两个端点的坐标；圆的约束包括：圆心的坐标和半径的长度；圆弧的约束包括：圆心的坐标和两个端点的坐标。
优选的，用户拾取的图形包括多个视图，将每个视图分解为由包括直线、圆和或圆弧的基本图元构成；获取用户针对每个视图拾取的基本图元的尺寸标注；获取用户针对设置的基点；获取用户输入尺寸标注对应的基本图元的基于每个视图的基点的常数、变量和或公式；将每个视图的常数、变量和或公式构成每个视图的约束，以得到图符。
优选的，获取用户输入尺寸标注对应的基本图元的基于基点的常数、变量和或公式具体包括：提供元素定义交互对话框，接受用户对尺寸标注进行定义，允许用户输入常数和或变量，其中，变量包括尺寸标注、由尺寸标注定义得到的中间变量，允许中间变量以公式和嵌套的方式进行定义。
优选的，中间变量是对尺寸标注和或其他中间变量构成的公式的定义。
优选的，还包括以下提取图符步骤：获取用户对图符的提取；获取用户输入的基点；获取用户输入变量和或公式的数值以生成约束；生成约束的基本图元；利用约束将基本图元输出到绘图区，得到图符相应的图形。
优选的，还包括以下驱动图符步骤：获取用户在绘图区域选择已绘制的图符；对图符进行分析，通过判断图符的名称，从图库中找到相应的图符及图符文件；从图符文件中读取尺寸标注对应的变量的取值，并展示给用户；获取用户从中选择和或修改的变量；根据选择和或修改的变量更新要驱动的图符。
优选的，还包括以下至少一个图库管理步骤：
1)图符编辑步骤
对用户选定的图符进行编辑，包括图形编辑步骤以及元素定义步骤；
a)图形编辑步骤
将图符的图形绘制在绘图区，然后获取用户对图形的重新定义，以修改图符的定义；
b)元素定义步骤
提供图符的约束，然后获取用户对约束的重新定义，以修改图符的定义；
2)数据编辑步骤
用户对图符的约束的常数进行编辑；
3)属性编辑步骤
对图符的属性进行编辑；
4)导出图符步骤
将图符导出生成新的图符文件；
5)导入图符步骤
获取外界图库的图符的图符文件，并然后通过交互保存到图库已存在的类中；
6)图符改名步骤
修改图符的名称；
7)删除图符步骤
从图库中删除图符，然后更新图库的索引信息；
8)图符检索步骤
从图库中逐个遍历所有图符，找到所有名称中包含用户输入的关键字的图符，并将图符的名称显示在列表中。
优选的，图库管理步骤通过菜单方式与用户进行交互。
优选的，还包括建立存储结构的步骤：将图库中的图符分成具有隶属关系的多个层次，多个层次包括第一层的大类，第二层的小类，以及底层的图符，建立大类的总索引文件；建立小类的小类索引文件。
优选的，还包括建立存储结构的步骤：存储结构为多层树结构，第一层包括类，每个类包括子类和或叶子，每个子类包括其他子类和或叶子，图库中的图符构成叶子；其中，每个类以一个文件夹的形式存在，文件夹下包含一个ini文件用于记录类的名称；每个图符用两个文件表示，扩展名为“txt”的文件用于记录图符名和属性数据，扩展名为“sbl”的文件用于记录图符的图形信息。
上述实施例的CAD图库管理方法提供了用户参数化定义新图符的机制，所以克服了现有的图库不能由用户定义参数化图符的问题，使用户能方便地对图库中的图符进行扩充和应用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例的参数化图库管理方法的流程图；
图2示出了根据本发明实施例的参数化图库管理方法中的元素定义的对话框；
图3示出了根据本发明实施例的参数化图库管理方法中的图符预处理的对话框；
图4示出了根据本发明实施例的参数化图库应用功能的结构图；
图5示出了根据本发明实施例的电子图板存储方式结构图；
图6示出了根据本发明实施例的电子图板存储方式的结构图；
图7示出了根据本发明实施例的参数化图库应用功能中的提取图符功能流程图；
图8示出了根据本发明实施例的参数化图库应用功能中的定义图符功能流程图；
图9示出了根据本发明实施例的参数化图库应用功能中的驱动图符功能流程图；
图10示出了根据本发明实施例的参数化图库应用功能中的图库管理功能流程图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
图1示出了根据本发明实施例的CAD图库管理方法的流程图，包括以下步骤：
步骤S10，获取用户拾取的图形；
步骤S20，将图形分解为由包括直线、圆和或圆弧的基本图元构成；
步骤S30，获取用户拾取的基本图元的尺寸标注；
步骤S40，获取用户设置的基点；
步骤S50，获取用户输入尺寸标注对应的基本图元的基于基点的常数、变量和或公式；
步骤S60，将常数、变量和或公式构成约束，以得到图符；
步骤S70，将图符加入图库。
可以看出，上述的实施例提供了一种参数化图符的CAD图库管理方法，用户可以方便地对图库中的图符进行扩充。
优选的，直线的约束包括：两个端点的坐标；圆的约束包括：圆心的坐标和半径的长度；圆弧的约束包括：圆心的坐标和两个端点的坐标。每一种几何图形都可以由固定的参数确定整个图形的几何信息，例如直线可以用两个端点的坐标来确定，圆可以由圆心的坐标和半径的长度来确定。本发明的一个实施例是一种参数化图库的方法：将每种几何图形的关键参数提取出来，用户可以通过交互来指定这些参数的具体数值以得到结构相同(或类似)而尺寸大小不同的图符。
优选的，具体包含以下四个步骤：
1)在CAD桌面上拾取得到一个或多个几何图形，这些几何图形是要定义的图符结构要件。
步骤S50具体可包括：提供元素定义交互对话框，接受用户对尺寸标注进行定义，允许用户输入常数和或变量，其中，变量包括尺寸标注、由尺寸标注定义得到的中间变量，允许中间变量以公式和嵌套的方式进行定义。
优选的，中间变量是对尺寸标注和或其他中间变量构成的公式的定义。
2)在CAD桌面上拾取第一步得到的几何图形的尺寸标注。尺寸标注的所有引出点与所拾取的几何图元的一个或多个关键点重合，以起到约束作用。设计一个“元素定义”交互对话框，可以对图形的各种约束进行定义，用户可以通过输入相应约束的公式或真实数据来确定某个图形的约束。公式中包含各变量，必要时也可以使用中间变量。中间变量也可以是一个包含变量、其它中间变量或真实数据的变量。
用户输入相应的约束公式后，系统将图形及与其对应的关键约束公式存储到图符文件，在提取图符时，用户就可以通过指定各种变量的值以生成不同大小的图符。图2示出了根据本发明实施例的参数化图库管理方法中的元素定义的对话框。
3)生成图符的视图时，需要确定视图的基点，所有几何图形的关键点需要以此基点为原点进行定义。此基点相当于一个参照点，没有此基点，所有的关键点定义就失去了意义，也就无法定义图符，所以在生成图符视图的过程中需要保证能够得到基点。
优选的，用户拾取的图形包括多个视图，将每个视图分解为由包括直线、圆和或圆弧的基本图元构成；获取用户针对每个视图拾取的基本图元的尺寸标注；获取用户针对设置的基点；获取用户输入尺寸标注对应的基本图元的基于每个视图的基点的常数、变量和或公式；将每个视图的常数、变量和或公式构成每个视图的约束，以得到图符。
4)定义或提取多个视图。在定义图符的过程中，每次交互拾取一部分作为一个视图的图形集合后，系统将其存储到一个视图链中，拾取完毕后会将此链存储到图符文件中，下次提取该图符时便可以从链中逐个提取视图。在交互上，提取图符时通过如图3所示图符预处理对话框，可以保证能够提供多个图符以供提取。
在此方法基础上可实现一套参数化图库的应用功能，如图4所示，是根据本发明实施例的参数化图库应用功能的结构图，包括：提取图符功能、定义图符功能、驱动图符功能、图库管理功能以及图库转换功能。
优选的，还包括建立存储结构的步骤：将图库中的图符分成具有隶属关系的多个层次，多个层次包括第一层的大类，第二层的小类，以及底层的图符，建立大类的总索引文件；建立小类的小类索引文件。
优选的，还包括建立存储结构的步骤：存储结构为多层树结构，第一层包括类，每个类包括子类和或叶子，每个子类包括其他子类和或叶子，图库中的图符构成叶子；其中，每个类以一个文件夹的形式存在，文件夹下包含一个ini文件用于记录类的名称；每个图符用两个文件表示，扩展名为“txt”的文件用于记录图符名和属性数据，扩展名为“sbl”的文件用于记录图符的图形信息。
定义好的图符需要以文件的形式存储到永久介质中，根据本发明的实施例，电子图板的图符可以有两种存储方式：
第一种方式其结构示意图如图5所示：
总索引文件记录了图库中有多少大类图符，每种大类图符又包含多少小类图符，并记录了小类图符索引文件名，小类图符索引文件中记录了小类中包含的图符的索引，与索引文件相对应的图符文件中则存储了各种图符的图形信息。
另外一种存储方式其结构示意图如图6所示：
其结构类似于windows的文件存储结构，主要有两种结构，一种是类，一种是图符。每个类中可以包含多个子类以及图符；每个类以一个文件夹的形式存在，该文件夹下包含一个ini文件用于记录该类的名称；每个图符用两个文件表示，扩展名为“txt”的文件用于记录图符名、属性等数据，扩展名为“sbl”的文件记录图符的图形信息。与第一种方式中不同的，这里的图符文件仅记录一个图符，而第一种方式中的图符文件记录了一个小类中的所有图符。
优选的，还包括以下提取图符步骤：获取用户对图符的提取；获取用户输入的基点；获取用户输入变量和或公式的数值以生成约束；生成约束的基本图元；利用约束将基本图元输出到绘图区，得到图符相应的图形。
优选的，还包括以下驱动图符步骤：获取用户在绘图区域选择已绘制的图符；对图符进行分析，通过判断图符的名称，从图库中找到相应的图符及图符文件；从图符文件中读取尺寸标注对应的变量的取值，并展示给用户；获取用户从中选择和或修改的变量；根据选择和或修改的变量更新要驱动的图符。
优选的，还包括以下至少一个图库管理步骤：
1)图符编辑步骤
对用户选定的图符进行编辑，包括图形编辑步骤以及元素定义步骤；
a)图形编辑步骤
将图符的图形绘制在绘图区，然后获取用户对图形的重新定义，以修改图符的定义；
b)元素定义步骤
提供图符的约束，然后获取用户对约束的重新定义，以修改图符的定义；
2)数据编辑步骤
用户对图符的约束的常数进行编辑；
3)属性编辑步骤
对图符的属性进行编辑；
4)导出图符步骤
将图符导出生成新的图符文件；
5)导入图符步骤
获取外界图库的图符的图符文件，并然后通过交互保存到图库已存在的类中；
6)图符改名步骤
修改图符的名称；
7)删除图符步骤
从图库中删除图符，然后更新图库的索引信息；
8)图符检索步骤
从图库中逐个遍历所有图符，找到所有名称中包含用户输入的关键字的图符，并将图符的名称显示在列表中。
优选的，图库管理步骤通过菜单方式与用户进行交互。其他步骤也都是菜单方式实现和用户的交互，所以提高了用户使用的方便性。
上述应用于本发明实施例的电子图板图库各功能的实现，包括：
1)提取图符功能
如图7所示，是根据本发明实施例的参数化图库应用功能中的提取图符功能的流程图，包括：
步骤S710，通过交互界面选择一种图符；
步骤S720，得到相应的图符文件；
步骤S730，从图符文件中获取相关的参数化数据信息；
步骤S740，用户通过交互来选取和修改这些数据；
步骤S750，选择要提取的视图，可以选多个；
步骤S760，用户输入基点坐标以及旋转角度，后台根据选择的图符数据以及基点坐标和旋转角度，计算出图符的视图在绘图区域的位置和姿态，然后就可以将该图符的某个视图绘制出来了；
步骤S770，如果是多个视图，则循环执行S760至绘完所有视图。
2)定义图符功能
如图8所示，是根据本发明实施例的参数化图库应用功能中的定义图符功能的流程图，包括：
步骤S810，在绘图区域选择要定义为图符的图形以及相关联的尺寸标注；
步骤S815，拾取所选视图的基点。
步骤S820，为每个尺寸标注设定一个变量名；
步骤S830，如果要定义多个视图，则循环进行上述步骤S810，S815，S820；
步骤S840，对每个图形元素的关键约束进行定义，特别的对于需要参数化的图形元素，需要使用变量，或含有变量的中间变量来定义；
步骤S850，为拾取到的尺寸标注设置若干实际数据；
步骤S860，确定后，后台将参数信息、图形信息等图符相关的数据保存为图符文件。
3)驱动图符功能
如图9所示，是根据本发明实施例的参数化图库应用功能中的驱动图符功能的流程图，包括：
步骤S910，在绘图区域选择已绘制的图符；
步骤S920，后台对该图符进行分析，通过判断图符的名称，从图库中找到相应的图符及图符文件；
步骤S930，从图符文件中读取参量数据信息，并通过交互展示给用户；
步骤S940，用户根据上一步中显示的数据，选择合适的一组数据，必要时可以对原有数据进行修改；
步骤S950，确定后，后台根据选择的数据更新要驱动的图符。
通过驱动图符功能用户可以方便地修改已绘制到绘图区域的图符的参数化变量数据。
4)图库管理功能
如图10所示，是根据本发明实施例的一套参数化图库应用功能中的图库管理功能流程图，包括：
步骤S1010，后台从系统指定的图库路径中读取所有的类和图符信息；
步骤S1020，将这些信息通过树形列表的方式展示给用户；
步骤S1030，用户得到这些信息后就可以选择相应的图符进行各种管理行为。
通过图库管理功能用户可以方便地管理所有已生成的图符，图库管理功能中提供了多个子功能：
1)图符编辑
使用户可以对选定的图符进行编辑，包括“图形编辑”以及对已有的“元素定义”中的图符进行修改；
a)图形编辑
流程：用户选择一个图符并进入该功能后，后台会找到相应的图符文件，提取所有的此图符文件的几何信息，并将这些几何图形绘制在绘图区，然后可以通过定义图符的流程对此图符重新定义。
b)元素定义
流程：用户选择一个图符并进入该功能后，后台会找到相应的图符文件，提取此图符文件所有的几何信息后进入图符定义的标准流程，此时可以对此图符重新定义各图形的关键约束。与a)不同的是，元素定义不会修改此图符文件的几何图形的结构，而图形编辑功能则可以添加、删除或修改此图符文件的几何图形。
2)数据编辑
流程：用户选择一个图符并进入该功能后，后台会找到相应的图符文件，并提取此图符文件所有参量的数据信息，通过交互展示给客户，客户可以对这些数据进行添加、删除或修改操作，当这些操作进行完毕并确定时，后台将修改后的数据重新写入到此图符文件中，数据编辑功能结束。
3)属性编辑
流程：用户选择一个图符并进入该功能后，后台会找到相应的图符文件，并提取此图符的属性信息，通过交互展示给客户，客户可以对这些信息进行添加、删除或修改操作，当这些操作进行完毕并确定时，后台将修改后的属性信息重新写入到此图符文件中，属性编辑功能结束。
4)导出图符
流程：进入该功能后，用户指定一个图符，后台会找到相应的图符文件，取得图符的信息后生成新的图符文件，导出图符结束。
5)导入图符
流程：进入该功能后，用户通过交互指定一个图符文件，后台会找到相应的图符文件，并取得图符的信息，然后通过交互保存到某个已存在的类中，导入图符结束。
6)图符改名
流程：用户选择一个图符并进入该功能后，后台会找到相应的图符文件，并提取此图符的名称，通过交互展示给客户，客户可以对这个名称进行修改，修改完毕并确定时，后台会将修改后的名称重新写入到相应的图符文件中，功能结束；
7)删除图符
流程：用户选择一个图符并进入该功能后，后台会找到相应的图符文件，并将此图符文件删除，然后更新图库树控件，功能结束；
8)图符检索
流程：输入要检索的图符关键字，后台从图库数据中逐个遍历所有的图符信息，找到所有图符信息名称中包含该关键字的图符，并将这些图符名显示在列表中。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明实现了一种用于CAD的图库管理方法，可以使用户方便快捷地应用参数化图库绘制常用图形，显著地提高了绘图的效率。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。