内容简介
随着BIM技术应用的逐步普及,AutoCAD Civil 3D软件应用于越来越多的行业,诸如交通运输、土地开发、水利项目、市政工程、公路工程、测绘、地质等,正是因为该软件面向的行业众多,用户遍布全球各个国家和地区,所以软件本身不可能完全满足每个行业的需求,也不可能符合每个国家及地区的标准要求,若要利用其完成本行业的应用,顺利实现模型到施工图的转化并满足国家、行业或企业标准,对该软件进行二次开发是必不可少的。
王磊编著的《AutoCAD Civil3D.NET二次开发》从一个程序设计爱好者的角度出发,针对如何学习AutoCAD Civil 3D.NET二次开发,通过一系列的实例,向读者展示了需要学习的基本知识点,为工程设计人员、程序设计人员学习AutoCAD及Civil 3D二次开发指明道路。《AutoCAD Civil 3D.NET二次开发》由浅入深,向读者逐步展示了AutoCAD及Civil 3D.NET二次开发所需的基本计算机语言知识与各项基本操作、进阶应用与相关知识。《AutoCAD Civil 3D.NET二次开发》面向的读者对象为熟练掌握Civil3D软件应用并希望学习二次开发的工程设计人员、专职软件设计人员以及从事BIM应用研究的在职硕士研究生。
内页插图
目录
前言
第1部分 基础知识
第1章 Civil 3D二次开发简介
1.1 了解AutoCAD Civ订3D及其APIs
1.2 Civil 3D二次开发的意义
1.3 Civil 3D二次开发所需的条件
1.4 从哪儿开始
第2章 开发环境的配置
2.1 编译环境
2.2 NET项目设置
2.2.1 手动创建解决方案及项目
2.2.2 利用向导创建解决方案和项目
2.3 混合项目设置
2.4 定义命令
2.5 编译
2.6 加载及运行
2.6.1 手动加载程序及运行命令
2.6.2 通过工具空间加载并运行
2.6.3 通过注册表按需加载
2.7 帮助文档
2.7.1 帮助文档
2.7.2 如何查看帮助文档
第3章 程序设计基础
3.1 数据类型和操作符
3.1.1 常量与变量
3.1.2 简单数据类型
3.1.3 算数运算符
3.1.4 关系与逻辑运算符
3.1.5 值类型与引用类型
3.2 方法
3.2.1 方法签名
3.2.2 方法访问
3.2.3 方法参数
3.2.4 返回值
3.2.5 通过引用传递参数
3.2.6 方法的递归调用
3.3 选择语句
3.3.1 if语句
3.3.2 switch语句
3.4 循环语句
3.4.1 for循环
3.4.2 foreach循环
3.4.3 while和do while循环
3.5 字符串的操作
3.5.1 字符串的比较
3.5.2 字符串的拆分
3.5.3 获取指定字符串的位置
3.5.4 字符串的提取
3.5.5 字符替换
3.5.6 大小写转换
3.5.7 判断是否存在指定字符
3.5.8 插入
3.5.9 删除
3.5.10 清空空格及指定字符
3.6 集合
3.6.1 集合中元素数量
3.6.2 遍历集合
3.7 类型转换
3.7.1 隐式转换
3.7.2 显式转换
3.7.3 字符串与数字
3.8 命名空间
3.8.1 命名空间的用途
3.8.2 导入命名空间
3.8.3 AutoCAD及Civil 3D命名空间简介
第2部分 基本操作
第4章 访问数据库中的对象
4.1 了解AutoCAD对象层次结构
4.1.1 应用程序
4.1.2 文档
4.1.3 数据库
4.1.4 符号表
4.1.5 块表
4.1.6 块表记录
4.1.7 字典
4.2 了解Civil 3D对象层次结构
4.2.1 应用程序
4.2.2 文档
4.2.3 集合
4.3 由ObjectId获取object
4.4 事务(Transaction)
4.5 捕捉异常
4.6 人机交互
4.6.1 命令行输出
4.6.2 输入整数
4.6.3 输入实数及关键字
4.6.4 拾取点
4.6.5 拾取角度
4.6.6 拾取单个实体
4.6.7 拾取选择集
第5章 创建对象
5.1 创建AutoCAD对象
5.1.1 创建直线
5.1.2 创建图层
5.1.3 创建布局及视口
5.2 创建Civil 3D对象
5.2.1 创建几何空间点
5.2.2 创建曲面
5.2.3 创建采样线
5.2.4 小结
5.3 创建Civil 3D样式
5.3.1 创建点样式
5.3.2 创建曲面样式
5.3.3 创建标签样式
5.3.4 小结
第6章 编辑对象
6.1 编辑AutoCAD对象
6.1.1 修改对象的属性
6.1.2 复制、删除、分解对象
6.1.3 平移、旋转、缩放对象
6.1.4 多段线修改
6.2 编辑Civil 3D对象
6.2.1 修改曲面顶点
6.2.2 修改纵断面
6.2.3 拆分道路区域
6.3 编辑Civil 3D设定
6.3.1 访问各种设定
6.3.2 编辑要素设定
6.3.3 编辑命令设定
6.3.4 使用属性字段
第3部分 进阶应用
第7章 对象信息的提取
7.1 创建标签
7.2 数据插入表格
7.2.1 获取表格样式
7.2.2 创建表头
7.2.3 填充数据
7.2.4 插入表格
7.2.5 获取桩号文本
7.3 输出数据到外部文件
第8章 用户界面的应用
8.1 自定义对话框
8.1.1 界面设计
8.1.2 代码实现
8.1.3 调用对话框
8.2 功能区I
8.2.1 了解功能区-
8.2.2 将功能区面板添加至已有选项卡
8.2.3 将功能区面板添加至上下文选项卡
8.3 面板
8.3.1 了解Palette
8.3.2 创建简单的WPF用户控件
8.3.3 创建面板
8.4 上下文菜单
第9章 程序部署
9.1 自动加载简介
9.2 BUNDLE软件包
9.2.1 文件夹结构
9.2.2 XML文件基础知识
9.3 MSI安装程序
9.3.1 组织安装程序
9.3.2 指定应用程序数据
9.3.3 配置目标系统
9.3.4 定制安装程序界面
9.3.5 定义安装需求及行为
9.3.6 准备发布
第4部分 相关主题.
第10章 COM互操作的应用
10.1 了解COM API
10.2 实现.NET与COM互操作
10.2.1 根对象及COM中的基本概念
10.2.2 访问Civil 3D对象
10.3 COM对象与.NET对象的转换
10.3.1 .NET对象转换为COM对象
10.3.2 COM对象转换为.NET对象
第11章 C++API的应用
11.1 了解ClJstomDraw
11.2 自定义纵断面竖轴
11.3 绘制挡墙分隔缝
第12章 LINQ的应用
12.1 了解LINQ
12.1.1 匿名类型
12.1.2 扩展方法
12.1.3 Lambda表达式
12.2 LINQ功能初体验
12.2.1 排序
12.2.2 筛选
12.2.3 数据投影
12.2.4 分组
12.3 针对对象查询
第13章 创建部件
13.1 部件程序的基本结构
13.1.1 模板类SATemplate
13.1.2 CorridorState对象
13.1.3 支持文件
13.2 创建自定义部件
13.3 创建.atc文件
13.4 通过.pkt文件加载部件
附录A 视频部分说明及下载地址
索引
参考文献
前言/序言
本书从AutoCAD Civil 3D.NET二次开发基础知识入手,详细介绍了AutoCADCivil 3D及AutoCAD二次开发所需了解、掌握的理论知识。以.NET为主,通过详细的代码,向读者展示了AutoCAD Civil 3D的基本技术与操作过程;同时也简单介绍了COMAPI及Obj ectARX技术在AutoCAD Civil 3D二次开发中的应用。
本书面向的读者是熟练掌握AutoCAD Civil 3D软件应用并开始接触AutoCAD Civil3D.NET二次开发的初学者,特别是没有计算机语言基础从零开始学习Civil 3D二次开发的初学者,也可以作为AutoCAD二次开发初学者的学习用书。
作为一名AutoCAD爱好者,在大学的最后一个学期,大部分时间是在计算机房度过的——学习AutoCAD的使用,当时的版本是DOS系统下的AutoCAD R12英文版。因工作性质的关系,工作后,使用AutoCAD的机会并不多,但偶然的机会,接触到一些Lisp语言的知识,从此知道了AutoCAD二次开发的概念,随后的两年内我编写了一些并不完善的小程序,主要用于提高工作效率。因为对二次开发的认识不够准确,当时放弃了三次开发的学习,直到开始使用AutoCAD Civil 3D后,发现二次开发是充分发挥软件功能必不可少的手段,我又重新开始学习AutoCAD及Civil 3D的二次开发知识。
在通读本书之前,读者有必要对本书的定位有一个准确的认识:要知道这是一本关于什么的书,要知道这不是一本什么书。
首先回答第一个问题:
这是一本AutoCAD爱好者、AutoCAD Civil 3D用户所编写的书,我没有深厚的计算机知识背景,也不是计算机软件相关的从业人员,仅仅是一名从事了15年房建工程施工的工程师而已。
这是一本由二次开发自学者所写的书,书中的内容仅是我自学过程中所学到的各种知识的汇总,并没有把所有AutoCAD及Civil 3D二次开发知识全部罗列出来。
这是一本我根据自己自学的心路历程总结所写出的书,我想把自己在自学过程中遇到的问题及如何解决这些问题的经验与有着同样自学需求的朋友分享。
接下来回答第二个问题:
这不是一本介绍计算机语言的书,二次开发离不开计算机语言,如果读者要学习相关语言,您不得不参考其他书籍。
这不是一本介绍软件应用的书,二次开发的一个基本条件是要求熟练掌握软件的应用,即使熟练掌握了多种计算机语言,如果不熟悉软件的应用,要写出高效率的代码也并不是一件易事。
这不是一本能解决所有AutoCAD与Civil 3D二次开发相关问题的书,更确切地讲,书中不少内容只是提出问题,并给出了解决相关问题的思路,但并未给出具体的解决方法,目的是让读者掌握解决问题的方法,而不是学会解决某一个具体问题。
我写这本书的目的是想让读者在读完这本书之后,能够掌握AutoCAD及Civil 3D二次开发的学习方法,知道要学什么,知道要查找什么,知道如何去查找。
书中的一些示例并不完善,尤其是“类的继承”的示例,我只是想向读者介绍“类的继承”的概念,至于示例是否合适、是否完善,需要打一个很大的问号。
在阅读本书过程中,建议读者边阅读边键入代码进行测试,不要只读不做,看与练是完全不同的,别人轻松完成的事情,到自己手上可能就难以实现,所以一定要亲自动手练习。在键入代码的过程中,还可以发现更多问题并解决问题。
在学习的初期,不要带着很强的目的性去学习,此时了解的知识、方法有限,容易误入歧途,甚至是死胡同。随着掌握的知识的增多,视野会越来越宽,也就能找到更多解决问题的方法,对自己手中的工具有了全面了解后,再用它来完成相应的工作会变得较为轻松。
书中第4章之后的示例代码,读者可发送邮件索取。
鉴于水平有限,书中难免有错误之处,欢迎读者予以指正。
《AutoCAD Civil 3D二次开发技术详解》 前言 在现代土木工程领域,AutoCAD Civil 3D以其强大的功能和直观的界面,已成为不可或缺的设计与分析工具。然而,面对日益复杂和精细化的工程项目需求,标准化的Civil 3D功能往往难以完全满足特定场景下的个性化工作流程。为了最大化Civil 3D的效能,提升设计效率,实现自动化流程,二次开发技术应运而生。 本书旨在为广大Civil 3D用户,特别是具有一定编程基础或希望深入了解Civil 3D内部机制的工程师、技术人员以及开发者,提供一套系统、详尽、实用的二次开发指南。我们将跳脱出直接介绍API函数的使用,而是从更宏观的视角出发,深入剖析Civil 3D在二次开发方面的核心理念、常用技术栈、实际应用场景及项目构建方法,帮助读者真正理解“为何”和“如何”进行Civil 3D的二次开发。 本书内容聚焦于使用.NET Framework(C语言)对AutoCAD Civil 3D进行二次开发。之所以选择.NET,是因为它在Windows平台上的广泛应用、成熟的生态系统、丰富的开发工具链以及易于学习和维护的特性,使其成为Civil 3D二次开发的首选技术栈之一。我们将详细阐述如何利用.NET强大的类库和API接口,实现对Civil 3D对象的访问、创建、修改和分析,以及如何构建自定义的应用程序,为用户提供定制化的解决方案。 第一部分:二次开发基础与准备 本部分将为您奠定坚实的二次开发基础,引导您迈出实践的第一步。 第一章:认识AutoCAD Civil 3D的开发生态 AutoCAD Civil 3D的核心架构浅析: 了解Civil 3D的整体结构,包括其与AutoCAD的关系、内部对象模型、数据存储方式等。这将帮助您理解二次开发的对象和逻辑。 二次开发的意义与价值: 探讨在土木工程项目中,二次开发如何解决实际痛点,例如: 自动化重复性任务: 批量生成报告、创建图纸、修改标注样式等。 定制化设计工具: 开发针对特定项目类型(如公路、管线、场地)的自动化设计模块。 数据集成与处理: 连接外部数据源(如GIS数据、Excel表格),进行数据导入、导出、分析和可视化。 流程优化与效率提升: 构建自定义工作流,简化复杂操作,减少人为错误。 提升专业性与竞争力: 成为能够为企业提供定制化解决方案的专业人才。 Civil 3D API概览: ObjectARX vs. .NET API: 介绍两种主要的开发接口,重点讲解.NET API的优势和适用场景。 AutoCAD .NET API: 详解AutoCAD提供的.NET API,这是Civil 3D二次开发的基础。涵盖对象模型、文档管理、命令处理、事件响应等核心概念。 Civil 3D .NET API: 介绍Civil 3D特有的.NET API,这是开发Civil 3D特定功能的核心。重点讲解如何访问和操作Civil 3D对象,如曲面、管线、道路、地块等。 开发环境搭建: 所需软件: Visual Studio(推荐版本)、AutoCAD Civil 3D(推荐版本)、.NET Framework。 Visual Studio设置: 配置项目模板,添加必要的引用(`AcDbMgd.dll`, `AcMgd.dll`, `AeccDbMgd.dll`等),设置调试环境。 理解DLL文件: 解释不同DLL文件的作用,以及它们在二次开发中的重要性。 第二章:C基础与面向对象编程(面向Civil 3D开发) 本章将快速回顾或介绍C语言的关键特性,并将其与Civil 3D开发紧密结合。 C语言特性回顾: 变量、数据类型与运算符: 掌握基础的数据表示与运算。 控制流语句: `if`, `else`, `for`, `while`, `switch` 等,用于实现逻辑判断和循环。 函数/方法: 封装代码逻辑,提高代码复用性。 类与对象: 理解面向对象编程的核心,如何设计和实例化类。 命名空间: 管理代码组织,避免命名冲突。 面向对象设计原则在Civil 3D开发中的应用: 封装: 将数据和操作封装在类中,例如,创建一个表示Civil 3D点的类,封装其坐标和相关属性。 继承: 利用现有类的功能,创建更具体的类,例如,基于AutoCAD的`Entity`类,创建Civil 3D的`Surface`类。 多态: 实现不同对象对同一方法的不同响应,例如,处理不同类型的Civil 3D对象。 异常处理: `try-catch-finally`结构: 优雅地处理程序运行时可能出现的错误,防止程序崩溃。 自定义异常: 抛出具有特定含义的异常,使错误信息更清晰。 LINQ (Language Integrated Query): 介绍如何使用LINQ简化对Civil 3D对象集合的查询和操作,例如,查找所有图层中的特定实体。 第二部分:核心API应用与操作 本部分将深入探索AutoCAD Civil 3D .NET API,学习如何与Civil 3D对象进行交互。 第三章:AutoCAD .NET API核心对象与操作 `Document`对象: 获取当前文档: `Application.DocumentManager.MdiActiveDocument`。 访问图层、块、模型空间、图纸空间: `Document.Layers`, `Document.Blocks`, `Document.ModelSpace`, `Document.PaperSpace`。 事务处理(Transactions): 理解事务的重要性,以及如何使用`Transaction`对象来保证数据的一致性。 `Editor`对象: 获取用户输入: `Editor.GetPoint()`, `Editor.GetString()`, `Editor.GetEntity()` 等。 命令执行: `Editor.Command()`,用于调用AutoCAD内置命令。 高亮显示实体: `Editor.Highlight()`。 选择集(SelectionSet): `Editor.SelectAll()`, `Editor.SelectCrossingWindow()` 等,用于获取用户选择的实体。 `Entity`类与派生类: 通用实体属性: `ObjectID`, `Layer`, `Color`, `Linetype`, `Handle` 等。 常见实体类型: `Circle`, `Line`, `Polyline`, `Arc`, `Text`, `MText` 等。 实体创建与删除: `BlockTableRecord.AppendEntity()`,`Database.RemoveObject()`。 实体修改: 直接修改实体的属性。 块(Blocks)与属性块(Attribute Blocks): 块的插入与操作: `BlockTableRecord.InsertBlockReference()`。 属性块的应用: 如何读取和修改属性块的属性值。 第四章:Civil 3D .NET API核心对象与操作 本章是本书的核心,重点关注Civil 3D特有的对象模型。 Civil 3D对象模型概览: `AeccDbDocument`: Civil 3D文档的根对象。 `AeccDbSurface`: 曲面对象,包括TIN曲面、TIN网格曲面、等高线等。 曲面创建与编辑: 从点文件、breaklines、等高线等创建曲面。 曲面属性分析: 获取曲面坡度、坡向、标高信息。 曲面衍生对象: 创建等高线、分析区域、坡度区域等。 `AeccDbAlignment`: 线路对象,包括水平线、竖曲线等。 线路创建: 从直线、圆弧、多段线等创建。 线路设计: 设置线路要素(转折、曲线参数)、设计速度等。 生成线路属性: 生成点位表、转角表等。 `AeccDbProfile`: 纵断面对象。 纵断面创建: 基于线路和曲面生成。 纵断面设计: 添加设计标高、纵坡、竖曲线。 生成纵断面图: 自动生成纵断面图纸。 `AeccDbCorridor`: 道路横断面对象。 横断面创建: 基于线路、纵断面和横断面库。 横断面设计: 定义横断面要素、宽度、坡度、材料等。 生成三维实体: 生成道路的三维模型。 `AeccDbNetwork`: 管线网络对象(给排水、雨水等)。 管线组件: 管线、构件(井、阀门等)。 网络布局与设计: 绘制管线、连接构件。 水力分析(简要提及): 如何获取水力分析结果。 `AeccDbParcel`: 地块对象。 地块创建与划分: 从多段线、直线等创建。 地块属性: 面积、周长、地块名称等。 地块编号与标注。 Civil 3D数据结构: XML配置文件: 了解Civil 3D的设置、模板等如何通过XML进行配置。 DXF/DWG文件格式: 简要了解Civil 3D数据在文件中的存储方式。 第三部分:实战应用与高级技巧 本部分将结合实际项目需求,演示如何运用所学API知识,构建有价值的二次开发应用。 第五章:自定义命令与应用程序开发 开发自定义命令: `[CommandMethod]`属性: 如何使用该属性定义新的AutoCAD命令。 命令的参数与返回值: 如何在命令方法中接收用户输入并返回结果。 命令的注册与加载: LISP、ARX、.NET插件的加载方式。 构建ACADE(AutoCAD Application Extension)插件: 插件项目结构: DLL文件与`.bundle`文件的组织。 插件的注册: 使用`.bundle`文件实现插件的自动加载。 用户界面开发: 对话框(Dialogs): 使用Windows Forms或WPF创建用户友好的对话框,收集用户参数。 Ribbon界面: 如何在AutoCAD的Ribbon面板中添加自定义按钮和面板。 插件部署与管理: 安装程序打包: 使用InstallShield等工具创建安装程序。 版本控制与更新。 第六章:数据导入导出与集成 从Excel导入数据创建Civil 3D对象: 读取Excel文件: 使用`Microsoft.Office.Interop.Excel`库或第三方库。 创建Civil 3D点、线、曲面等: 根据Excel数据生成相应的Civil 3D实体。 参数化建模: 根据Excel中的参数动态生成设计模型。 导出Civil 3D数据到Excel、CSV等格式: 提取实体属性: 获取点的坐标、线的长度、曲面的标高等。 生成报告: 自动生成工程量统计表、点位数据表等。 与其他软件的数据交互: GIS数据(Shapefile, GeoJSON): 简要介绍如何读取和处理GIS数据,并将其导入Civil 3D。 BIM数据: 讨论与Revit等BIM软件的数据集成可能性(需重点说明其复杂性)。 第七章:高级应用场景与案例分析 自动化道路设计流程: 根据地质勘探数据自动生成设计道路。 自动计算路基土方工程量。 批量生成横断面图和纵断面图。 智能化场地设计: 基于地形分析自动进行场地平整。 根据设计要求自动布置排水构件。 管线网络设计优化: 自动化管线连接与排布。 快速生成管线布置图。 Civil 3D对象属性的批量修改与管理: 针对特定图层或条件的实体进行批量属性更新。 创建自定义属性标签,并实现与实体属性的联动。 复杂几何图形的生成与处理。 第八章:性能优化与代码规范 提高代码执行效率: 减少不必要的API调用。 合理使用事务。 优化集合操作。 内存管理与资源释放: 正确处理COM对象。 避免内存泄漏。 编写可读性强、易于维护的代码: 命名规范: 变量、函数、类等。 代码注释: 详细说明代码的功能和逻辑。 模块化设计: 将复杂功能分解为小模块。 调试技巧与工具: 断点调试。 日志记录。 附录 常用API函数速查表。 Civil 3D对象模型关系图(简化版)。 参考资源与社区。 结语 AutoCAD Civil 3D的二次开发是一个充满挑战但同时也充满机遇的领域。通过掌握本书所介绍的理论知识和实践方法,您将能够更好地发挥Civil 3D的潜力,解决实际工程问题,提升工作效率,甚至开创全新的工作模式。二次开发不仅仅是编写代码,更是对工程流程的深刻理解和创新。希望本书能够成为您在Civil 3D二次开发道路上的得力助手。