CAD程序设计课程设计指导书.docx

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CAD程序设计课程设计指导书

《CAD程序设计》课程设计

指导书

环境与建筑工程学院测绘教研室

《CAD程序设计》课程设计大纲

课程类别：

比修学时：

1周

课程性质：

实践教学开课学期：

第7学期

开课专业：

测绘工程

先修课程：

AutoCAD，计算机高级语言

一、课程设计的基本目的与任务

本课程设计是测绘工程的专业技术实践课。

本实践课的主要目的和任务是：

（1）、掌握VisualLisp程序设计的方法；

（2）掌握VisualLisp操纵AutoCAD的程序设计方法；（3）掌握在VisualLISP中使用AutoCADActiveX对象的方法；（4）掌握在VisualLISP中使用可编程对话框制作用户界面的方法；（5）掌握自定义AutoCAD界面的方法。

二、教学基本要求

课程设计的进行方式是在教师指导下由学生独立完成的。

每个学生都应该明确设计任务和要求，并拟定设计计划，注意掌握进度，按时完成。

设计分段进行，每一阶段的设计都要认真检查，没有原则错误时才能继续进行下一段设计，以保证设计质量，循序完成设计任务。

设计过程中要独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计，反对照抄照搬或依赖教师。

要求设计态度严肃认真，有错必改，反对敷衍塞责，容忍错误存在。

只有这样才能保证课程设计，达到教学基本要求，在设计思想、设计方法和设计技能等方面得到良好的训练。

三、课程设计的内容

（1）通过资料查阅和学习了解VisualLisp程序设计的方法；

（2）设计程序算法、绘制流程图；

（3）建立AutoCAD菜单、工具条、按钮；

（4）设计程序的用户界面；

（5）编写程序代码、调试程序；

（6）编写课程设计报告。

四、课程设计的学时分配

教学内容

学时

地点

1、集中学习

半天

教室

资料查阅与学习，讨论

1天

图书馆、实验室

设计程序算法、绘制流程图

2天

实验室

建立AutoCAD菜单、工具条、按钮

半天

实验室

设计程序的用户界面

1天

实验室

编写程序代码、调试程序

1天

实验室

编写课程设计报告

1天

教室

注：

课程设计总结论文业余时间完成。

五、课程设计总结论文要求

（1）综述；

（2）设计程序算法、绘制流程图；

（3）建立AutoCAD菜单、工具条、按钮的方法；

（4）设计程序的用户界面；

（5）设计总结。

（6）附录：

源程序

六、参考题目

（1）判断一个点是否在闭合多边形的里面，该多边形的边界是由线段和园弧组成。

（2）判断一个闭合多段线是否交叉，该多段线是由线段和园弧组成。

（3）用多段线生成Hatch实体的边界线。

（4）设计一个程序解决汉诺塔问题：

有三根柱子，分别为A、B、C，A柱上有一叠按大小顺序叠好的盘子，要求每次只能移动一个盘子，盘子的大小顺序不能改变，且盘子不能离开这三根柱子，将A柱上的盘子全部移到C柱。

（5）设计一个程序将指定区域外的图形剪断，并将区域内的图形保存到一个文件中。

七、主要参考资料

《AutoCAD2004命令参考》

《AutoCAD2004自定义手册》

《软件工程》

《AutoLISPDeveloper'sGuide》

《AutoLISPReference》

《DXF参考》

《ActiveX和VBA开发人员指南》

《ActiveXandVBAReference》

《计算机图形学》

几个VisualLisp程序设计实例

第一个实例：

判断一指定点与某个三角形的关系（用autolisp实现）

判断一指定点与某个三角形的关系：

1.在三角形三边上；2.在三角形内；3.在三角形外

算法:

一.输入的数据

假设三角形的三顶点为:

p1p2p3

指定点为:

p0

二.作辅助线

1.从p1p2p3中选择一点pt使之与p0不相同，三角形的其余点为pta,ptb

2.以pt和p0作一射线（p0端无限延长）RL，以pta和ptb作一构造线（两端无限延长）XL

3.求RL和XL的交点。

三.判断两辅助线是否平行

4.如果无交点，则p0在三角形外；如果有交点，则设交点为xp

四.判断p0是否在三角形的三边上

5.如果xp等于p0,则进一步判断:

如p0在线段（pta--ptb）外,则p0在三角形外;否则p0;在三角形的三边上

6.如果xp等于pta,则进一步判断:

如p0在线段（pt--pta）外,则p0在三角形外;否则p0;在三角形的三边上

7.如果xp等于ptb,则进一步判断:

如p0在线段（pt--ptb）外,则p0在三角形外;否则p0;在三角形的三边上

五.判断p0是否在三角形外

8.如果xp在线段（pta--ptb）外,则p0在三角形外

9.如果p0在线段（pt--xp）外,则p0在三角形外

10.以上条件都不满足,则p0在三角形内

实现方案

1.定义一函数GetTrianglePoints,获取三角形的三顶点表lst

2.获取指定点p0

3.调整顶点表lst使其第一点与p0不相等

4.以p0和lst中的第一点组成一构造线,再以lst中的第二,第三点组成另一构造线

并求得其交点xp.如无交点,则p0在三角形外out=1

5.定义一函数IsOutLine（pp1p2）,用以判断一个点p是否在另外两个点p1p2组成得线段外

6.如果xp与p0相等,作进一步处理

调用IsOutLine判断p0是否在线段（（cadrlst）--（caddrlst））外

如p0在该线段外,则p0在三角形外out=1;否则p0在三角形的三边上out=2

7.如果xp与lst中的第二点相等,作进一步处理

调用IsOutLine判断p0是否在线段（（carlst）--（cadrlst））外

如p0在该线段外,则p0在三角形外out=1;否则p0在三角形的三边上out=2

8.如果xp与lst中的第三点相等,作进一步处理

调用IsOutLine判断p0是否在线段（（carlst）--（caddrlst））外

如p0在该线段外,则p0在三角形外out=1;否则p0在三角形的三边上out=2

9.调用IsOutLine判断xp是否在线段（（cadrlst）--（caddrlst））外

如xp在该线段外,则p0在三角形外out=1

10.调用IsOutLine判断p0是否在线段（（carlst）--xp）外

如xp在该线段外,则p0在三角形外out=1

11.则p0在三角形内out=2

12.显示对话框输出处理结果

源程序如下:

;;;5.定义一函数IsOutLine（pp1p2）,用以判断一个点p是否在另外两个点p1p2组成得线段外

;;;如p是在p1p2所组成的线段外,则返回t,否则nil;;;

（DEFUNIsOutLine（pp1p2/rt）

（IF（EQUAL（CARp1）（CARp2）MaxError）

（PROGN

（SETQrt（IsOutTwoDouble（CADRp）（CADRp1）（CADRp2）））

）

（PROGN

（SETQrt（IsOutTwoDouble（CARp）（CARp1）（CARp2）））

）

）

rt

）

;;;判断实数r0是否在r1r2所组成的区间外;;;

;;;如r0是在r1r2所组成的线段外,则返回t,否则nil;;;

（DEFUNIsOutTwoDouble（r0r1r2/tmprt）

（IF（>r1r2）

（SETQtmpr1

r1r2

r2tmp

）

）

（IF（OR（r0r2））

（SETQrtT）

;;（setqrtnil）

）

rt

）

;;;.定义一函数GetTrianglePoints,获取三角形的三顶点表lst;;;

;;;如用户选择的是一闭合三角形,返回三顶点表,否则返回nil;;;

（DEFUNGetTrianglePoints（/entlstitmptlsti）

（SETQent（ENTSEL"选择一闭合三角形:

"））

（IF（ANDent

（="LWPOLYLINE"

（CDR（ASSOC0（SETQlst（ENTGET（CARent）））））

）

）

（PROGN

（SETQi0）

（WHILE（SETQitm（NTHilst））

（WHILE（ANDitm（/=10（CARitm）））

（SETQi（1+i））

（SETQitm（NTHilst））

）

（IFitm

（SETQptlst（APPENDptlst（LIST（CDRitm））））

）

（SETQi（1+i））

）

）

）

（IF（OR（=ptlstnil）（/=（LENGTHptlst）3））

nil

ptlst

）

）

;;;主函数;;;

;;;Out1--外2--线上3--内;;;

（DEFUNc:

IsOutTriangle（/lstp0MaxErrorxpOutstr）

（SETVAR"cmdecho"0）

（SETQMaxError0.0000001）

;;;1.调用函数GetTrianglePoints,获取三角形的三顶点表lst;;;

（SETQlst（GetTrianglePoints））

;;;2.获取指定点p0;;;

（WHILE（ANDlst（SETQp0（GETPOINT"\n请输入指定点:

"）））

（SETQoutnil）

;;将三维p0变成二维p0;;

（SETQp0（LIST（CARp0）（CADRp0）））

;;;3.调整顶点表lst使其第一点与p0不相等;;;

（IF（EQUALp0（CARlst）MaxError）

（SETQlst（APPEND（CDRlst）（LIST（CARlst））））

）

;;;4.以p0和lst中的第一点组成一构造线,再以lst中的第二,第三点组成另一构造线;;;

;;;并求得其交点xp.如无交点,则p0在三角形外out=1;;;

（IF（=（SETQxp（INTERS（CARlst）p0（CADRlst）（CADDRlst）nil））

nil

）

（SETQout1）

）

;;;6.如果xp与p0相等,作进一步处理;;;

;;;调用IsOutLine判断p0是否在线段（（cadrlst）--（caddrlst））外;;;

;;;如p0在该线段外,则p0在三角形外out=1;否则p0在三角形的三边上out=2;;;

（IF（AND（=outnil）（EQUALxpp0MaxError））

（PROGN

（IF（IsOutLinep0（CADRlst）（CADDRlst））

（SETQout1）

（SETQout2）

）

）

）

;;;7.如果xp与lst中的第二点相等,作进一步处理;;;

;;;调用IsOutLine判断p0是否在线段（（carlst）--（cadrlst））外;;;

;;;如p0在该线段外,则p0在三角形外out=1;否则p0在三角形的三边上out=2;;;

（IF（AND（=outnil）（EQUALxp（CADRlst）MaxError））

（PROGN

（IF（IsOutLinep0（CARlst）（CADRlst））

（SETQout1）

（SETQout2）

）

）

）

;;;8.如果xp与lst中的第三点相等,作进一步处理;;;

;;;调用IsOutLine判断p0是否在线段（（carlst）--（caddrlst））外;;;

;;;如p0在该线段外,则p0在三角形外out=1;否则p0在三角形的三边上out=2;;;

（IF（AND（=outnil）（EQUALxp（CADDRlst）MaxError））

（PROGN

（IF（IsOutLinep0（CARlst）（CADDRlst））

（SETQout1）

（SETQout2）

）

）

）

;;;9.调用IsOutLine判断xp是否在线段（（cadrlst）--（caddrlst））外;;;

;;;如xp在该线段外,则p0在三角形外out=1;;;

（IF（AND（=outnil）（IsOutLinexp（CADRlst）（CADDRlst）））

（SETQout1）

）

;;;10.调用IsOutLine判断p0是否在线段（（carlst）--xp）外;;;

;;;如xp在该线段外,则p0在三角形外out=1;;

（IF（AND（=outnil）（IsOutLinep0（CARlst）xp））

（SETQout1）

）

;;;11.则p0在三角形内out=2;;;

（IF（=outnil）

（SETQstr"内"）

）

（IF（=out1）

（SETQstr"外"）

）

（IF（=out2）

（SETQstr"的边线上"）

）

;;;12.显示对话框输出处理结果;;;

（ALERT（STRCAT"指定点在选定的三角形"str））

）

（SETVAR"cmdecho"1）

（PRINC）

）

（PRINC"\n要执行本程序,请输入命令:

IsOutTriangle"）

第二个实例：

判断一指定点与某个区域的关系（用active实现）

源程序如下：

（vl-load-com）

（defunInorOut（/entptobjminptmaxptptoutobjline

ptlstnixpParamDerivOnlinep1

p2

）

（setvar"cmdecho"0）

（setqent（entsel"\n选择一闭合图形"））

（ifent

（progn

（setqent（carent））

（setqobj（vlax-ename->vla-objectent））

（if（not（vlax-curve-isClosedobj））

（progn

（vlax-release-objectobj）

（setqobjnil）

）

）

）

）

（ifobj

（while（setqpt（getpoint"\n输入测试点="））

（setqOnlinenil）

（vla-getBoundingBoxobj'minpt'maxpt）

（setqptout（vlax-safearray->listminpt））

（setqptout（list（-（carptout）1000.0）（cadrpt）0.0））

;;得到与pt水平的图形外一点;;

（setqobjline

（vlax-ename->vla-object

（entmakex

（list（cons0"LINE"）（cons10pt）（cons11ptout））

）

）

）

;;得到一不可见的直线;;

（setqptlst（vla-IntersectWithobjobjlineacExtendNone））

;;求交点;;

（vla-Deleteobjline）

（vlax-release-objectobjline）

（setqptlst（vlax-variant-valueptlst））

（if（>=（vlax-safearray-get-u-boundptlst1）

（vlax-safearray-get-l-boundptlst1）

）

（setqptlst（vlax-safearray->listptlst））

;;得到交点坐标组成的表;;

（setqptlstnil）

;;无交点;;

）

（setqn0

i0

）

（while（andptlst（nthiptlst）（=Onlinenil））

（setqxp

（list（nthiptlst）（nth（1+i）ptlst）（nth（+2i）ptlst））

）

（setqn（1+n））

（setqi（+i3））

（if（equalptxp0.000001）

（setqOnlinet）

）

（if（=Onlinenil）

（progn

（setqParam（vlax-curve-getParamAtPointobjxp））

（setqp1（vlax-curve-getPointAtParamobj（-Param0.01）））

（setqp2（vlax-curve-getPointAtParamobj（+Param0.01）））

（if

（or（and（<（cadrxp）（cadrp1））（<（cadrxp）（cadrp2）））

（and（>（cadrxp）（cadrp1））（>（cadrxp）（cadrp2）））

）

（setqn（1+n））

;;交点附近的图形在直线的一边时，此交点算两个;;

）

）

）

）

（ifOnline

（alert"在闭合图形的边界线上"）

（if（=n（*（/n2）2））

（alert"在闭合图形的外面"）

;;双数个交点，在闭合图形的外面;;

（alert"在闭合图形的里面"）

;;单数个交点，在闭合图形的里面;;

）

）

）

）

（vlax-release-objectobj）

（setvar"cmdecho"1）

（princ）

）

第三个实例：

汉诺塔问题

源程序如下:

（defunDraw（/sssx0x1x3ientboxlst）

（initget7）

（setqCengShu（getint"输入层数="））

（setqs（*CengShu1.1））

;;删除原有图形;;

（setqss（ssget"x"））

（ifss

（vl-cmdf"erase"ss""）

）

;;定义块;;

（if（=*block*nil）

（progn

（setvar"clayer""0"）

（setvar"CECOLOR""byblock"）

（vl-cmdf"pline"

（list-0.50.00.0）

（list0.50.00.0）

（list0.510.0）

（list-0.510.0）

"c"

）

（vl-cmdf"bhatch""s"（setqent（entlast））"""p""solid"""）

（entdelent）

（vl-cmdf"block""box"（list0.00.00.0）（entlast）""）

（setq*block*"box"）

（setvar"CECOLOR""bylayer"）

）

）

;;画柱0;;

（setqX00.0）

（vl-cmdf"line"

（list（+x0（*-0.5s））0.00.0）

（list（+x0（*0.5s））0.00.0）

""

）

（vl-cmdf"line"（listx00.00.0）（listx0s0.0）""）

;;画柱1;;

（setqx1（+x0（*s1.2）））

（vl-cmdf"line"

（list（+x1（*-0.5s））0.00.0）

（list（+x1（*0.5s））0.00.0）

""

）

（vl-cmdf"line"（listx10.00.0）（listx1s0.0）""）

;;画柱2;;

（setqx2（+x1（*s1.2）））

（vl-cmdf"line"

（list（+x2（*-0.5s））0.00.0）

（list（+x2（*0.5s））0.00.0）

""

）

（vl-cmdf"pline"

（list（*-1.0s）（*-1.0s）0.0）

（list（+x2s）（*-1.0s）0.0）

（list（+x2s）（*1.2s）0.0）

（list（*-1.0s）（*1.2s）0.0）

"c"

）

（vl-cmdf"line"（listx20.00.0）（listx2s0.0）""）

;;在柱0上画方块;;

（setqi0）

（while（

（vl-cmdf"insert"*block*（listx0i0.0）（-CengShui）10）

（setqent（entlast））

（vl-cmdf"change"ent"""p""c"（-CengShui）""）

（setqboxlst（appendboxlst（listent）））

（setqi（1+i））

）

（vl-cmdf"zoom""e"）

（list（listx0boxlst）（listx1nil）（listx2nil））

）

（defunMoveOne（FromTo/boxlstFromboxlstToXFrom

XToitmEntsp1p2pn

angiang0mplst

）

（setqitm（nthFrom*Boxs*））

（setqXFrom（nth0itm）

boxlstFrom（nth1itm）

）

（setqitm（nthTo*Boxs*））

（setqXTo（nth0itm）

boxlstTo（nth1