责任编辑张大伟 基于ＤＷＧｄｉｒｅｃｔ技术的公路工程图纸文件转换 刘二洋 随着高速公路的迅猛发展，在公路设计过程中，必然会产 生并积累大量的电子图纸文件，它们分布在企业的不同部门、生 产环节，甚至不同的生产区域。如何有效管理和利用这些电子图 纸，使信息能够在更大范围内快速、安全地进行传输、共享和管 理，是目前公路行业亟待解决的问题。 公路工程设计图档管理系统是面向勘察设计过程、设计成果 管理的平台，通过科学化、规范化、网络化的管理，实现公路行 业基础数据资源的“共享”，从而为公路工程设计、管理、养护 等相关部门提供基础资源。电子文件的归档存储是其重要的组成 部分，在这个过程中，由于图纸文件格式的复杂性、多样性，造 成文件的安全『生差、共享利用不方便、内容不一致等，因此需采 用统一的文件存储格式来进行管理。 ＰＤＦ格式文件采用工业标准的压缩算法，易于传输与海量存 储，是理想的文件管理格式。本文主要介绍了利用ＤＷＧｄｉｒｅｃｔ技 术，把ＤｗＧ文件按照设计图纸文件的标准图幅大小，自动拆分， 并转换生成ＰＤＦ文件，归档到图档管理系统中。 ＤＷＧｄｉｒｅｃｔ技术介绍 一、ＤＷＧ文件的读写 ＤＷＧ文件格式是Ａｕｔｏｄｅｓｋ公司的私有格式，一直都未公 开，独立开发接口程序存在相当的难度。而且随着ＡｕｔｏＣＡＤ升 级，ＤＷＧ文件或多或少会产生相应的变化，造成读写困难。 Ａｕｔｏｄｅｓｋ推荐的信息交换格式是ＤＸＦ，但ＤＸＦ格式存在一些问 题：ｌ、文件尺寸大，一般ＤＸＦ文件是ＤＷＧ文件的２．５倍或更大；２、 ＤＷＧ￣ＵＤＸＦ需要额外的操作步骤，而．ＫＤＸＦ文件的装载保存效率远 低于ＤｗＧ文件；３、ＡｕｆＯＣＡＤ没有提供自动保持ＤＷＧ和ＤＸＦ文件 一致ｌ生功能，需要解决ＤＸＦ和ＤＷＧ的一致性问题。因此直接读写 ＤＷＧ文件将是更有效的途径。 开放设计联盟（Ｏｐｅｎ Ｄｅｓｉｇｎ Ａｌｌｉａｎｃｅ），是由软件开发人员和 用户组成的一个协会，致力于推动开放工业标准格式，以实现ＣＡＤ 数据的广泛交换。该类库直接读取ＤｗＧ文件获取数据，具有高效 率和高安全性等特点。开发人员只要对ＤＷＧ文件的整体结构有 一定了解，再结合图形的特点，就可以轻松实现ＤＷＧ文件的自 由读写等操作。 二、ＤＷＧｄｉｒｅｃｔ的类库介绍 该类库是开放设计联盟该协会引入的一套基于面向对象的全 新类库，实现支持ＡｕｔｏＣＡＤ￣有版本的ＤＷＧ文件。主要由以下几 个类库组成： ｌ、ＯｄＲｘ类：该类用于运行时类的注册和识别； ２、ＯｄＤｂ类：该类表示数据库中的所有实体数据； ３、ＯｄＧｉ类：该类实现数据对象的渲染； ４、ＯｄＧｅ类：通用几何类（如点，向量等）； ５、ＯｄＢｒ类：该类用于Ｂ—Ｒｅｐ； ６、Ｇｓ类：图形系统类，为客户提供矢量化界面。 ￣ＤＷＧＤｉｒｅｃｔ中，ＤｗＧ文件在内存中由一个０ｄＤｂＤａｌａｂａｓｅ 类的实例表示。每个０ｄＤｂＤａｌａｂａｓｅ类的实例就代表一个简单 的数据库，它由９个符号表和１４－对象字典组成，分别是Ｖｉｅｗ Ｔａｂｌｅ ＴｅｘｔＳｔｙｌｅ Ｔａｂｌｅ Ｌａｙｅｒ Ｔａｌｂｅ Ｌｉｎｅ Ｔｙｐｅ ＤｉｍｅＳｔｙｌｅ Ｔａｂｌｅ Ｖｉｅｗ２Ｐｏｒｔ Ｔａｂｌｅ、ＵＣＳ Ｔａｂｌｅ、ＲｅｇＡｐｐ Ｔａｂｌｅ Ｂｌｏｃｋ Ｔａｂｌｅ和Ｏｂｊｅｃｔ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ。而每个符号表和对象字典中都包含多 条记录，例如：Ｂｌｏｃｋ Ｔａｂｌｅ中包含多￣Ｂｌｏｃｋ Ｔａｂｌｅ Ｒｅｃｏｒｄ。直 线、圆弧、图块等实体的数据叉都包含在Ｂｌｏｃｋ Ｔａｂｌｅ Ｒｅｃｏｒｄ中。 根据数据库结构，采用相应的类函数即可方便的访问到ＤＷＧ中的 实体数据等信息。该类库的数据模型如图ｌ所示。 图１ ＤＷＧＤｉｒｅｃｔ类数据模型 ３ Ｉ＠ｍ １３１ ．ｃ基于ＤＷＧＤｉｒｅｃｔ技术的ＤＷＧ转换ＰＤＦ的步骤 该技术在脱离ＣＡＤ环境下，通过后台实现对ＤＷＧ文件解析计 算，自动拆分、转换生成ＰＤＦ文件。该步骤的流程图如图２所示。 首先，读取ＤＷＧ文件，解析得到文件中的图幅在ＣＡＤ环境 下存在的空间类型（即模型空间或布局空间）；其次，提取标 志性图元的坐标位置，进行排序；再次，依顺序拆分成单张图 幅文件；最后，设置参数，转换出标准图幅的ＰＤＦ文件。具体步 骤如下： 搜毒② 除＠ 口墨蛔 口熹 Ｔ 固蜘 ｌ ‘＿＿＿＿＿＿＿。＿＿・＿＿。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿・。＿＿＿＿＿＿＿＿。 。＿＿＿。・。。＿＿＿＿＾＾＿・＿＿ｊ 拆分＠ ｉ 干 ｆ癌） 压丽 上导出 ｌｌ ．Ｌ＋匝亟噩亘 二亘ｊ口 图２ ＤＷＱ转换ＰＤＦ的流程图 第一步：解析图纸空间类型，读取ＤＷＧ格式的图纸文件， 提取文件中所有布局的名称，排除掉冗余布局（如布局名称为： 布局１、布局２、Ｌａｙｏｕｔｌ、Ｌａｙｏｕｔ２）之后，得到剩余布局的个数 Ｎ，若Ｎ）。，则判断图纸存在于布局空间，否则图纸存在于模型空 间（如图２中的①所示）； 第二步：图纸排序，模型空间下的图纸文件，采用全文本搜 索每张图幅的标志性图元（如图框）的空间坐标位置。依据特定 的位置顺序（如先从上到下，后从左到右），对其进行排序（如 图（２）中的②、④所示）。布局空间下的图纸文件，采用先排 除掉冗余图幅，余下布局现存的排列顺序，即为排序的顺序（如 图（２）中的③、④）所示）； 第三步：图纸拆分，在模型空间中，依次定位于每个排序 后的标志性图元的空间坐标位置，根据标准图幅的尺寸大小（如 ４２０＂２９７），进行拆分图纸文件。布局空间是按照上述的排列依顺 序直接进行图纸拆分（如图（２）中的⑤所示）； 第四步：导出图纸，拆分后的单张图纸文件。首先，设置导 １３２盅冒 １．２ 出ＰＤＦ的参数（如ＰＤＦ版本、标记、标题、编码等）和图幅页面参 数（如高度、宽度、页边距等）。然后，利用ＤＷＧｄｉｒｅｃｔ的图纸 转换技术，转换出所对应的ＰＤＦ格式标准图幅文件（如图（２）中 ｆｊ勺⑦所示）。 ＤＷＧ转换ＰＤＦ算法在Ｃ 中的实现描述 在使用ＤＷＧＤｉｒｅｃｔ技术实现ＤＷＧ文件转换ＰＤＦ文件时构造了 三个新的类。其中ＩｓＭｏｄｅｌＯｒＰａｐｅｒ类中封装了读取图纸文件、判 断图纸类型等功能函数；ＯｅｄｅｒＡｎｄＳｐｌｉｆ Ｄｒａｗｉｎｇ类中封装了模 型空间中全文本搜索标志性图元、图纸排序、拆分图纸和布局空 间中图纸排序、拆分图纸等功能函数。ＤｗｇＣ０ｎｖｅｒｃＰＤＦ类中主要 封装了ＤＷＧ导出ＰＤＦ文件等功能函数。下面主要介绍上节提到的 四个步骤在Ｃ 中的简单实现描述。 一、判断图纸类型 主要分以下两步： ｌ、读取图纸文件，获得该文件ＤＢＤｉｃｔｉｏｎａｒｙ类型的对象字典 ＬａｙｏｕｔＤｉｃｔ； ２、遍历对象字典Ｌ ａ ｙ Ｏ ｕ ｔ Ｄ ｉ Ｃ ｔ，获得字典中每个 ＤｉｃｆｌｏｎａｒｙＥｎｆｒｙ类型的对象记录的Ｋｅｙ键值，排除掉Ｋｅｙ键值为布 局Ｉ、布局２、Ｌａｙｏｕｔｌ、Ｌａｙｏｕｔ２的对象记录，得到剩余对象记录 的个数ＬａｙｏｕｔＣｏｕｎｔ，若ＬａｙｏｕｔＣｏｕｎｔ，０，则判其为布局空间下的 图纸文件，否则为模型空间下的图纸文件。 二、图纸排序 布局空间中图纸文件，排除掉字典ＬａｙｏｕｔＤｉｃｔ中冗余记录 后，剩余记录的排列顺序，即为导出ＰＤＦ的顺序。下面主要介绍 模型空间下的图纸文件排序： ｌ、定义三个ＵｎｉｔｅＡ ｒ ｒａＹＬｉ Ｓｔ、ＤａｔｅＡ ｒ ｒａＹＬｉ Ｓｔ、和 ＳｈｅｎＨｅＡｒｒａｙＬｊｓｆ数组列表，三个二维的ＦｉｌｔｅｒＴｙｐｅ过滤类型（如 图元类型和名称），和三个二维的ＦｉｌｔｅｒＤａｔａ过滤数据（￣ＨＤｂＴｅｘｔ 和“设计单位”）； ２、定义三个ＩＡｃａｄＳｅｌｅｃｆｉｏｎＳｅｆ类型的选择对象，分别利用 上述定义的三个Ｆ小ｅｒＴｙｐｅ和ＦｌｌｆｅｒＤａｆａ，过滤出标志性图元，分 别存放到ＵｎｉｔｅＡｒｒａｙＬｉｓｔ、ＤａｔｅＡｒｒａｙＬｉｓｔ、和ＳｈｅｎＨｅＡｒｒａｙＬｊｓｆ数 组列表内； ３、分别对三个数组列表中每个成员的Ｐｏｓｉｔｉｏｎ值进行排序 （如可采用先对每个成员Ｐｏｓｉｔｉｏｎ的Ｙ坐标值，按照从小到大进行 排序，再对Ｘ坐标值按照从小到大进行排序），即可获得图纸文 件中每幅图纸的标志性图元的特定序列。 三、图纸拆分： 布局空间删除掉冗余布局后，按照现有的顺序，便可拆分成 责任编辑：张大伟 图３模型和布局空间转换结果 单张图纸文件。下面主要介绍模型空间中的图纸分幅： ｌ、Ｃ０ｐｙ一份该图纸文件，然后依次取出ＵｎｉｆｅＡｒｒａｙＬｉｓ ｃ、 ＤａｔｅＡｒｒａｙＬｉｓｔ、和ＳｈｅｎＨｅＡｒｒａｙＬｉｓｃ三个数组列表中相互对应的三 个标志点，根据三个标志点确定一个矩形面的原理，即可确定所 对应的图幅范围； ２、获得该文件数据库ＤａｔａＢａｓｅ的当前事务Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ，以 ＦｏｒＲｅａｄ的模式得到块表ＢｌｏｃｋＴａｂｌｅ，同时，获取所对应的模型 从转换结果可以看出，利用ＤＷＧＤｉｒｅｃｔ技术同样可以得到 ＡｕｔｏＣＡＤ虚拟打印机转换成ｐｄｆ文件的效果。该转换模式实现对 ＤＷＧ］￣件的后台转换，可方便系统的统一管理。同时，转换出的 ｐｄｆ文件内容为栅格图像，可以防止一些软件对ｐｄｆ文件进行反编 辑，对设计文件起到了一定的保护作用。 在对图纸文件进行全文本搜索时，使用过滤器等功能提高了 搜索效率，但是对较大图纸文件｝『勺处理速度较慢。尽管开放设计 空间下的块表记录Ｂｌ０ｃｋＴａｂｌｅＲｅｃ０ｒｄ，并得到当前块表记录的游 标ＩＥｎｕｍｅｒａｔｏｒ； 联盟将ＤＷＧＤｉｒｅｃｔ的版本不断的完善和更新，但是桕对ＡｕｔｏＣＡＤ 的最新版本仍然不可避免地存在滞后＿生，而且由于开发的不系统 性导致核心的图形技术库中存在一些错误，所以我们在实现过程 ３、利用当前块表记录的游标ＩＥｎｕｍｅｒａｔｏｒ，遍历块表记录中 的每一个实体Ｅｎｔｉｔｙ，判断实体的的Ｐｏｓｔｉｏｎ值是否位于上述的图 幅范围内，超出范围，则Ｅｒａｓｅ； ４、重复以上三步，依次循环拆分出单张图纸文件。 四、导出图纸 中对其中的一些算法需要进行进一步的优化。 结束语 通过分析ＤＷＧＤｉｒｅｃｔ的技术特点，详细介绍实现ＤＷＧ文件后 模型与布局空间中导出ＰＤＦ的算法一致，设置所需的一系列 参数后，转换成标准图幅页面的ＰＤＦ。主要分以下三步： ｌ、初始化Ｐ Ｄ Ｆ的公有参数，如：Ｆ ｌ ａ ｇ Ｓ、Ｔ ｉ ｔ ｌ ｅ、 ＥｎｃｏｄｅＳｔｒｅａｍ、Ｖｅｒｓｉｏｎｓ等； 台转换ｐｄｆ的步骤、算法描述和综合实验，证明了ＤＷＧＤｉ ｒｅｃｔ技 术在公路工程图档管理系统中，对ＤＷＧ图纸文件后台转换成ｐｄｆ 后，实现统一管理的可行性和实用性。利用该技术，可以直接读 写ＤＷＧ文件，简单方便，而且能够脱离ＣＡＤ环境下Ｘ，１＂ＤＷＧ文件进 行读写双向操作，不需要花费大量的人力物力开发接口程序，可 以和其它格式的文件纳入到统一的管理平台下实现批量转换，方 便有效地统一组织和管理，具有较高的实用价值。蟹 参考文献 ［１］ＡｕｔｏＣＡＤ刚３／Ｒ１ ４／Ｒ２０００ ＯｗＧ Ｆｉ ｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｖｅｒｓｉｏｎ ２ ０，Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ２、依据标志性图元，得到图幅相对于标准图幅（如Ａ３页 面）的放大倍数Ｍ。然后，把Ａ３页面的长度、高度以及页边距分 别放大Ｍ倍，从而设置ＰＤＦ的页面参数ＰａｇｅＰａｒａｍｓ； ３、利用ＤＷＧＤｉｒｅｃｔ技术的转换函数ＥｘｐｏｒｔＰＤＦ（】，导出ＰＤＦ； ４、销毁文件流，关闭数据库。 文件转换结果及分析 本文选取了模型和布局空间下的两张图纸（如图３中的左一 和左三所示）。通过上述的转换流程，便可得到所对应的标准图 幅页面的ＰＤＦ图纸文件（如图３中的左二和左四所示）。 ＯｐｅｎＤＷｆｌ ＡＩ Ｊｉａｎｃｅ［ＥＢ／０Ｌ］ｗｗｗ ｏｐｅｎＤＷＧ ｏｒｇ ２００２年２月 ［２］孙士华等基于ＤＷＧｄｉ ｒｅｃｔ技术的图形内容全文搜索［ｊ］精密制造与自动化，第４ 期２００５年（４）：５０—５ｊ ［３］晏韵，许超 基于ＤＷＯ，Ｄｉ ｒｅｃｔ访ｆ ＡｕｔｏＣＡＤ口ｗ０图形文件［Ｊ＿工程图学学报，第６朝 ２０／０年（６）１ ７９－１ Ｉ ８０ ［４］ＤＷＧ ｄｉｒｅｃｔＲｅｆｅｒｅｎｃ［Ｍ］，０ｐｅｎＤＷＧ Ａ／Ｉｉａｎｃｅ，２００３年４月 ２ｗ０１ ３ ．０３ｃ 言 息．Ｃ化Ｎ １３３