第十六届全国工程设计计算机应用学术会议论文集 广州·2012
PKPM AutoCAD版结构施工图软件
PAAD 关键技术介绍
付成 葛震 王琳
（建研科技股份有限公司，北京 100013）
【摘 要】施工图软件PAAD 应用了ObjectARX 的多种技术，以实现在AutoCAD 平台上自动生成施工图并
可灵活编辑。本文重点介绍了自定义实体、反应器、数据字典等技术在PAAD 中的应用成果。
【关键词】PAAD ；自定义实体；反应器；数据字典；智能关联
1 引言
PAAD 是PKPM CAD工程部近年在AutoCAD 平台上，应用成熟的ObjectARX 技术，悉心打造的全新钢筋混凝土结构施工图软件产品。该软件可以接力PMCAD 建立的模型，依据SATWE 、PMSAP 等计算程序的分析结果，自动生成DWG 格式的施工图并灵活地修改。
ObjectARX 是Autodesk 公司推出的一种面向对象的AutoCAD 二次开发工具。其生成的ARX 程序本质上是动态链接库，可以与AutoCAD 互传消息，直接操作图形数据库。[1]兹就PAAD 中应用的几种关键技术及其成效做一简要介绍。
2 自定义实体
在AutoCAD 二次开发中，通常将有形的对象称为实体（Entity ）。在点、线等图形中基本的实体之外，开发者可以根据需要定义新的实体类型。
自定义实体派生自ObjectARX 开发工具包中的AcDbEntity 类。该父类提供一系列虚函数，定义了实体应如何绘制、为交互操作提供哪些捕捉点等等。利用C++语言的多态性，重写这些函数，就可以为所需实体类型规定适当的行为。其中的几个向DWG 、DXF 文件
【作者简介】付成（1974－），男，高级工程师，主要从事建筑结构与计算机应用研究。
第十六届全国工程设计计算机应用学术会议论文集 广州·2012 读写的常用函数实现了用户自定义数据的存储，无论这些数据是否与实体的几何特征直接相关。
PAAD 中应用了此项技术，将工程结构中常用的梁、柱、板、墙等构件定义为实体。使得在平面图上表示同一个构件的多个基本图素（例如梁的两条边线）不再是零散的线条，而是组成了一个整体，对其进行删除、移动等操作时均可视为单个实体。与相邻构件之间的线条修剪运算在类的行为中定义，随构件的移动而自动完成，使结构工程师从这些琐碎的工作中解放出来，有更多的精力用于优化结构设计。
在这些代表构件的实体中，可以存储一些与图面显示无关的数据，比如构件的混凝土强度等级、抗震等级等。这使得图文件包含的内容更加丰富、全面，对构件做进一步的细部设计计算（如挠度、裂缝验算）时有可能不再依赖于图纸之外的工程模型文件。 3 三维施工图
图1 三维图上显示梁配筋量
在编制PAAD 的过程中，凭借多年积累的施工图软件经验，在成熟的二维施工图表达方法基础上，引入了结构设计模型的三维施工图表达方式。这是一种新的尝试，使工程模型与施工图的分界线不再是不可逾越的鸿沟。通过指定各类构件在切换到不同视角观察时应以何种方式显示，使传统的平面施工图和立体图形得以融合，为在施工现场应用立体图
第十六届全国工程设计计算机应用学术会议论文集
形指导施工做好了技术准备。 广州·2012
图1显示了类似“轴测图”视角下的梁施工图。通过将不同的楼层在XY 平面方向错开，对各构件使用其自身的Z 坐标，以达到既能在同一图形文件中浏览多个楼层又可尽量保留真实数据而不做变形处理的效果。反映配筋量的“集中标注”、“原位标注”等文字在三维图上仍附记于相应的构件旁。较之传统的二维图形，这种结合了三维模型的图像更加形象、直观。
4 ARX 反应器
反应器是消息处理机制在ObjectARX 程序中的特有形式，对实体进行编辑操作即可触发预设的反应器进行处理。对于自定义实体类型，可以为其指定关联相应的反应器，从而规定特殊的行为。
在PAAD 中，各类结构构件用自定义实体表达，这些实体中记录了与所代表构件相对应的文字标注索引。各组文字标注同样是自定义实体，其中也记录了所表示构件的标识信息。以柱为例，在柱体上双击，会弹出图2左侧的对话框，双击文字则弹出右侧对话框。两者执行的结果都是对该构件进行编辑。
图2 双击柱或文字弹出的编辑框
5 数据字典
一个AutoCAD 图形实际上是按一定结构组织的存放在数据库中的对象的集合。这些对
第十六届全国工程设计计算机应用学术会议论文集 广州·2012 象包括实体、符号表、数据字典（即“命名对象字典”）等关键元素。在图形文件中能看到的和看不到的所有信息都以对象的形式存储在这个数据库中。
对于每一个DWG 文件，AutoCAD 在后台都要维护一个包含九个符号表和一份数据字典的数据库，用以存储图形文件中所有对象的信息。每个符号表包含一类特定的符号表记录，用户不能向数据库添加新的符号表。换句话说，DWG 文件中包含的所有内容，理论上都可以通过直接访问后台数据库获取。
经过试验，最终确定在数据字典中保存各类“标准构件”。包含了截面尺寸和配筋数据的标准构件在数据字典中按门类分别存放，对单个构件的修改会反映到后台的数据字典中，也就意味着名称相同的构件可以一并修改。
6 全参数化智能关联技术
通过综合应用前述几种技术，使得施工图绘制效率大大提高，显著降低了施工图反复修改过程中出现错、漏、碰、缺的几率。
图3 与单个构件相关的多种同步编辑途径
在执行双击、修改、删除等特定的命令时，程序会针对选中的自定义实体自动调用事先指定的反应器，除了在直接编辑的实体上做修改之外，还要依据实体中的记录找到对应的相关实体并进行相应变更，同时修改数据字典中的标准构件。这个过程不需要用户关注执行的细节，由程序确保施工图的各部分表现的构件一致。程序使用者感受到的效果是可通过多条途径进行编辑，所有相关数据——包括平法配筋标注、截面尺寸标注、图形平面
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显示等——全部同步修改。 广州·2012
7 结语
一个好的施工图软件，能让用户用最少的时间、尽量少的修改得到正确、整洁的施工图纸。PAAD 对上述技术的应用为广大用户提供了这种可能，也正因为采用了这些技术，使PAAD 成为实现BIM 理念并让三维建模、计算、设计、施工一体化得以真正实现的施工图软件。随着新技术的进一步深入使用，PAAD 软件必然让我国的施工图软件技术水平达到新的高度。
参考文献
[1] 清宏计算机工作室．AutoCAD 工程二次开发[M]．北京：机械工业出版社，2000：310-311
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PKPM AutoCAD版结构施工图软件
PAAD 关键技术介绍
付成 葛震 王琳
（建研科技股份有限公司，北京 100013）
【摘 要】施工图软件PAAD 应用了ObjectARX 的多种技术，以实现在AutoCAD 平台上自动生成施工图并
可灵活编辑。本文重点介绍了自定义实体、反应器、数据字典等技术在PAAD 中的应用成果。
【关键词】PAAD ；自定义实体；反应器；数据字典；智能关联
1 引言
PAAD 是PKPM CAD工程部近年在AutoCAD 平台上，应用成熟的ObjectARX 技术，悉心打造的全新钢筋混凝土结构施工图软件产品。该软件可以接力PMCAD 建立的模型，依据SATWE 、PMSAP 等计算程序的分析结果，自动生成DWG 格式的施工图并灵活地修改。
ObjectARX 是Autodesk 公司推出的一种面向对象的AutoCAD 二次开发工具。其生成的ARX 程序本质上是动态链接库，可以与AutoCAD 互传消息，直接操作图形数据库。[1]兹就PAAD 中应用的几种关键技术及其成效做一简要介绍。
2 自定义实体
在AutoCAD 二次开发中，通常将有形的对象称为实体（Entity ）。在点、线等图形中基本的实体之外，开发者可以根据需要定义新的实体类型。
自定义实体派生自ObjectARX 开发工具包中的AcDbEntity 类。该父类提供一系列虚函数，定义了实体应如何绘制、为交互操作提供哪些捕捉点等等。利用C++语言的多态性，重写这些函数，就可以为所需实体类型规定适当的行为。其中的几个向DWG 、DXF 文件
【作者简介】付成（1974－），男，高级工程师，主要从事建筑结构与计算机应用研究。
第十六届全国工程设计计算机应用学术会议论文集 广州·2012 读写的常用函数实现了用户自定义数据的存储，无论这些数据是否与实体的几何特征直接相关。
PAAD 中应用了此项技术，将工程结构中常用的梁、柱、板、墙等构件定义为实体。使得在平面图上表示同一个构件的多个基本图素（例如梁的两条边线）不再是零散的线条，而是组成了一个整体，对其进行删除、移动等操作时均可视为单个实体。与相邻构件之间的线条修剪运算在类的行为中定义，随构件的移动而自动完成，使结构工程师从这些琐碎的工作中解放出来，有更多的精力用于优化结构设计。
在这些代表构件的实体中，可以存储一些与图面显示无关的数据，比如构件的混凝土强度等级、抗震等级等。这使得图文件包含的内容更加丰富、全面，对构件做进一步的细部设计计算（如挠度、裂缝验算）时有可能不再依赖于图纸之外的工程模型文件。 3 三维施工图
图1 三维图上显示梁配筋量
在编制PAAD 的过程中，凭借多年积累的施工图软件经验，在成熟的二维施工图表达方法基础上，引入了结构设计模型的三维施工图表达方式。这是一种新的尝试，使工程模型与施工图的分界线不再是不可逾越的鸿沟。通过指定各类构件在切换到不同视角观察时应以何种方式显示，使传统的平面施工图和立体图形得以融合，为在施工现场应用立体图
第十六届全国工程设计计算机应用学术会议论文集
形指导施工做好了技术准备。 广州·2012
图1显示了类似“轴测图”视角下的梁施工图。通过将不同的楼层在XY 平面方向错开，对各构件使用其自身的Z 坐标，以达到既能在同一图形文件中浏览多个楼层又可尽量保留真实数据而不做变形处理的效果。反映配筋量的“集中标注”、“原位标注”等文字在三维图上仍附记于相应的构件旁。较之传统的二维图形，这种结合了三维模型的图像更加形象、直观。
4 ARX 反应器
反应器是消息处理机制在ObjectARX 程序中的特有形式，对实体进行编辑操作即可触发预设的反应器进行处理。对于自定义实体类型，可以为其指定关联相应的反应器，从而规定特殊的行为。
在PAAD 中，各类结构构件用自定义实体表达，这些实体中记录了与所代表构件相对应的文字标注索引。各组文字标注同样是自定义实体，其中也记录了所表示构件的标识信息。以柱为例，在柱体上双击，会弹出图2左侧的对话框，双击文字则弹出右侧对话框。两者执行的结果都是对该构件进行编辑。
图2 双击柱或文字弹出的编辑框
5 数据字典
一个AutoCAD 图形实际上是按一定结构组织的存放在数据库中的对象的集合。这些对
第十六届全国工程设计计算机应用学术会议论文集 广州·2012 象包括实体、符号表、数据字典（即“命名对象字典”）等关键元素。在图形文件中能看到的和看不到的所有信息都以对象的形式存储在这个数据库中。
对于每一个DWG 文件，AutoCAD 在后台都要维护一个包含九个符号表和一份数据字典的数据库，用以存储图形文件中所有对象的信息。每个符号表包含一类特定的符号表记录，用户不能向数据库添加新的符号表。换句话说，DWG 文件中包含的所有内容，理论上都可以通过直接访问后台数据库获取。
经过试验，最终确定在数据字典中保存各类“标准构件”。包含了截面尺寸和配筋数据的标准构件在数据字典中按门类分别存放，对单个构件的修改会反映到后台的数据字典中，也就意味着名称相同的构件可以一并修改。
6 全参数化智能关联技术
通过综合应用前述几种技术，使得施工图绘制效率大大提高，显著降低了施工图反复修改过程中出现错、漏、碰、缺的几率。
图3 与单个构件相关的多种同步编辑途径
在执行双击、修改、删除等特定的命令时，程序会针对选中的自定义实体自动调用事先指定的反应器，除了在直接编辑的实体上做修改之外，还要依据实体中的记录找到对应的相关实体并进行相应变更，同时修改数据字典中的标准构件。这个过程不需要用户关注执行的细节，由程序确保施工图的各部分表现的构件一致。程序使用者感受到的效果是可通过多条途径进行编辑，所有相关数据——包括平法配筋标注、截面尺寸标注、图形平面
第十六届全国工程设计计算机应用学术会议论文集
显示等——全部同步修改。 广州·2012
7 结语
一个好的施工图软件，能让用户用最少的时间、尽量少的修改得到正确、整洁的施工图纸。PAAD 对上述技术的应用为广大用户提供了这种可能，也正因为采用了这些技术，使PAAD 成为实现BIM 理念并让三维建模、计算、设计、施工一体化得以真正实现的施工图软件。随着新技术的进一步深入使用，PAAD 软件必然让我国的施工图软件技术水平达到新的高度。
参考文献
[1] 清宏计算机工作室．AutoCAD 工程二次开发[M]．北京：机械工业出版社，2000：310-311