基于Pro/E二次開發的界面設計與對比分析

西安航空職業技術學院 孔 琳 宋育紅 龔小濤 武欣竹 謝賀年

1.引言

Pro/ENGINEER是PTC公司設計開發的基于參數化、特征設計的三維實體造型設計軟件，其強大的功能一直受到業界用戶的好評。雖然Pro/ENGINEER的功能強大并且通用性良好，但是在具體使用過程中不可能滿足各種各樣的特定要求，為使軟件能夠滿足特定使用者的多樣化需求，則需在該軟件已有功能的基礎上進行二次開發。本文是基于Pro/E Wildfire 4.0版本的設計，PTC公司推薦使用Visual Studio.NET 2005平臺進行開發。

2.Pro/ENGINEER開發工具的對比分析

Pro/ENGINEER軟件在提供強大的設計分析與制造功能的同時，也為用戶提供了多種二次開發工具，常用的方式有Pro/Program（內置）、Pro/TOOLKIT、VB以及J-Link等。

在Pro/ENGINEER軟件中，對于每一個模型都有一個Pro/Program，用于記錄模型的主要涉及步驟和參數列表，其語言結構類似于BASIC高級語言。用戶可以根據模型的設計要求來編輯該模型的程序，通過運行程序，系統可以通過良好的人機交互的方法來控制系統參數、特征是否顯示、特征尺寸的大小等。該方式多用來開發齒輪、鏈輪、蝸輪蝸桿等復雜零件。

VB.NET是完全面向對象的編程語言，在它的完全模式下，實現了監聽Pro/ENGINEER軟件本身發出的各種消息的接口，因此也支持調用Pro/E的函數，向添加菜單、按鈕等。

J-Link是Pro/ENGINEER軟件自帶的基于JAVA語言的二次開發工具，是一種面向對象獨立于操作系統平臺的應用程序接口，它封裝了許多針對Pro/E底層資源調動的類庫和程序包，用戶可以使用來擴展Pro/E功能。

Pro/TOOLKIT是PTC公司專門定制的開發工具包，它提供了應用程序接口，使客戶具有擴展Pro/E功能的能力。Pro/TOOLKIT使用面向對象風格的C語言編程，并且提供了用于底層資源調用的函數庫和頭文件，外部應用程序可以通過這些函數來訪問Pro/E。另外，還可以利用Pro/TOOLKIT提供的UI對話框、菜單以及VC的可視化界面技術，設計出方便、實用、美觀的人機交互界面，從而大大地提高了系統發的使用效率。

3.Pro/TOOLKIT工作模式的對比分析

Pro/TOOLKIT開發方式有兩種工作模式：異步模式(Asynchronous)是在不需要啟動Pro/E的情況下，就可以單獨運行Pro/TOOLKIT應用程序的方式。但是相對來說該方式代碼較為復雜，開發難度大以main()函數作為Pro/TOOLKIT應用程序的接口函數；同步模式(Synchronous Mode)必須與Pro/E軟件同時運行，能達到所見即所得的設計結果，相對開發比較容易；并且程序執行速度較快。在本次開發過程中，鑒于設計者并非專業程序設計人員，所以最終采用同步模式進行設計開發，比較容易上手。

在同步設計開發模式中，又分為動態鏈接模式(DLL模式)和多進程模式(Multiprocess)兩種。多進程模式主要用于程序開發階段以便程序的測試，但由于DLL模式運行比較快，所以程序開發完成后，最后轉換為后者。

4.Pro/ENGINEER UI界面設計的對比分析

在本文的零件庫的開發設計過程中，不僅有菜單的使用，還涉及UI對話框的設計以及零件的可視化表達等內容，因此，主要以Pro/Program和Pro/TOOLKIT作為主要對象加以對比分析。

用戶界面對話框(User Interface Dialog Boxes，簡稱UI對話框)是Pro/TOOLKIT提供的一種交互界面設計工具。它能夠按界面的布局編寫對話框資源文件；針對UI對話框的功能編寫相應的控制程序。該方式設計的UI界面和Pro/E的資源、設計風格相一致，人機交互界面風格有連貫性。但是這種利用文本文件設計的方式不能直觀地反映界面的布局，設計、修改和調試比較困難。

另外采用Visual C++2005.NET與Pro/ENGINEER軟件相匹配，就可以直接使用VC的面向對象的可視化集成變成系統，它具有程序框架自動生成、類別管理方便靈活，代碼編寫和界面設計的交互設計，3D控制界面等多種開發程式。MFC是VC++程序的界面設計開發方式，實現界面的可視化設計。

本文以直齒圓柱齒輪的參數界面設計為例，來加以對比分析。采用Pro/Program方式，只是需要在【工具】菜單的模型【程序】的頭部，INPUT和END INPUT程序中間添加以下程序：Z NUMBER

“請輸入齒輪的齒數==”

… …

就可以通過INPUT SEL列表來選擇需要修改的參數名稱，并在消息區根據提示輸入新的尺寸，完成模型的修改。這種方式實現比較容易，但是人性化設計理念不強。

采用UI對話框方式進行如圖所示的參數表設計，仍以齒數為例，則需要的部分程序如下：

(Dialog spus

(Components … …)

可以看出雖然設計的界面更接近于Pro/E常用對話框的風格，但是設計語句較為復雜，實現難度較大。

使用MFC設計的對話框界面則較為容易，只需要使用Dialog對話框編輯器中的Static Text進行文字說明的編寫，使用Edit Control建立示例編輯框，即可完成上圖界面的設計工作。需要注意的是，示例編輯框要想進行數值的傳遞，就必須通過【添加變量】來進行屬性的編輯以及命名。其后的程序修改和調試工作也相對來說較為容易，為了實現齒數值得傳遞僅需要一下程序：

ProParameterInit(&item，L”Z”，¶m1)；//初始化參數

x=GetDlgItemInt(IDC_EDIT1)；//讀取對話框

ProParamvalueSet(&value1，&c_dZ，PRO_PARAM_INTEGER)；//為變量賦值

ProParameterValueSet(¶m1，&value1)；//設置參數的值

… …

通過以上三種方式的對比分析，可以看到利用MFC實現對話框的設計以及參數的傳遞過程，相對來說比較容易，而且可視化程度高。

5.結論

本文通過市面上常用的Pro/ENGINEER開發方式入手，對比分析了Pro/Program和Pro/TOOLKIT界面設計方式的不同。從以上分析可以看出，雖然MFC的設計方式不是最簡單易行的設計模式，但是其優秀的面向對象的設計方式，大大減少了開發的難度，也為更為復雜的人機交互方式提供了可能。

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