Autolisp語言二次開發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。另在市政片區路網建設前期工作中，路網道路分主干路、次干路、支路，縱橫交錯，不同的片區功能要求，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。快速專業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水平的綜合體現。

基于上述現實情況及目前專業軟件的空缺功能，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進行二次開發編程，將上述圖紙所需的參數以對話框形式呈現于設計者，而將繁瑣耗時的繪圖留給計算機來完成的實現路線，以供同行參考。

1 程序總體規劃

1.1 編程語言與環境

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環境下進行二次開發。

1.2 程序總體流程規劃

程序提供參數輸入集成對話框，設計者完成參數輸入修改后，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

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

（1）參數輸入對話框子程序: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）參數與環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的輸入，先顯斷面右側輸入對話框，并令右側數據與左側數據一致。

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

1.3.2 對話框參數取值程序

將DCL對話框中的參數轉換提取為后續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路面結構參數、側緣石參數，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路面結構參數完成路面搭接繪圖、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、側緣石的規格尺寸及外露高度等參數，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、層名注釋位置參數，并將此子程序的編譯實現最大化的利用。

對于各個公共子程序的分析會在下節“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（即參數的輸入）；提取部分（即從對話框將使用者的輸入值統一提取）；繪制部分（即利用提取的參數值進行繪圖）。

2.2.1 錄入部分

2.2.1.1 參數輸入對話框子程序

參數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“參數輸入對話框子程序”中，人們使用了image函數。需要說明的是image函數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 參數與環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。這里是介紹利用AutoCAD環境變量的方法來實現對話框記憶功能。因AutoCAD本身的問題，環境變量超過一定數量后不能與對話框函數同時進行，否則會報錯崩潰，該程序需要輸入77個參數，故增加此子程序。

通過if語句，生成環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，為方便參數輸入，增加對稱控制。此子程序系主要配合DCL中的toggle函數，根據toggle的key值判斷是否對稱輸入。

2.2.1.5 環境變量賦值與對話框子程序

主要負責提取環境變量并賦值給對話框內的相應參數。

至此，程序所需的參數錄入部分的主要程序已完成。

2.2.2 提取部分-對話框參數取值程序

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

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分別為Gpt（標注位置）、Gpta（標注起點）、Gptb（標注終點）。通過entmake函數可以利用圖元定義數據表方便快捷地創建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據使用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、緣石及平石的參數類似，即長×寬×高，外露高度，倒角半徑。因此子程序的參數可以為長、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一模板（如圖(step·1)參數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。