利用Region類代替AutoCAD面域進(jìn)行圖形計(jì)算的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用Region類代替AutoCAD面域進(jìn)行圖形計(jì)算的方法，包括以下步驟：S1，獲取AutoCAD線圖形對(duì)象，并對(duì)線圖形對(duì)象重采樣，以坐標(biāo)點(diǎn)集P的方式表達(dá)所述圖形對(duì)象；S2，組建面域構(gòu)造函數(shù)，將步驟S1重采樣得到的點(diǎn)集P輸入面域構(gòu)造函數(shù)，完成Region類面域的構(gòu)造；S3，基于Region類面域?qū)崿F(xiàn)相關(guān)圖形計(jì)算方法。本發(fā)明可通過(guò)自交的線對(duì)象構(gòu)造面域；可通過(guò)局部未閉合的線對(duì)象構(gòu)造面域；可通過(guò)回頭線對(duì)象構(gòu)造面域。
【專利說(shuō)明】利用Reg1n類代替AutoCAD面域進(jìn)行圖形計(jì)算的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種AutoCAD圖形計(jì)算方法(包括:面積計(jì)算、布爾運(yùn)算等)，特別是涉及一種利用Reg1n類代替AutoCAD面域進(jìn)行圖形計(jì)算的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]AutoCAD面域是使用形成閉合環(huán)的對(duì)象創(chuàng)建的二維閉合區(qū)域，環(huán)可以是直線、多段線、圓、圓弧、橢圓、橢圓弧和樣條曲線的組合，組成環(huán)的對(duì)象必須閉合或通過(guò)與其他對(duì)象共享端點(diǎn)而形成閉合的區(qū)域，可以通過(guò)多個(gè)環(huán)或者端點(diǎn)相連形成環(huán)的開曲線來(lái)創(chuàng)建面域。面域除了包括封閉的邊界形狀，還包括邊界內(nèi)部的平面，就像一個(gè)沒(méi)有厚度的平面。
[0003]由于AutoCAD提供的面域構(gòu)造功能不支持局部未閉合線、自相交線、回頭線，也不直接提供點(diǎn)與面域之間的位置關(guān)系判斷功能。日常工程圖紙的繪制難免會(huì)出現(xiàn)以上情況，當(dāng)以上情況給計(jì)算結(jié)果帶來(lái)的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，由于AutoCAD自帶面域構(gòu)造功能的局限性，將會(huì)使得眾多基于AutoCAD面域的圖形計(jì)算方法無(wú)法高效、順利地完成。
[0004]Reg1n類:指示由矩形或由路徑構(gòu)成的圖形形狀的內(nèi)部，無(wú)法繼承此類。命名空間為 System.Drawing。從.NET Framework 2.0 開始就有了 Reg1n 類?；?Reg1n 類可以進(jìn)行區(qū)域與區(qū)域之間的交集、并集、差集布爾運(yùn)算，亦可以直接用來(lái)判斷一個(gè)點(diǎn)或者一個(gè)對(duì)象是否在另個(gè)區(qū)域內(nèi)部。但是，目前還沒(méi)有利用Reg1n類代替AutoCAD面域進(jìn)行圖形計(jì)算的相關(guān)報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，特別創(chuàng)新地提出了一種利用Reg1n類在AutoCAD中代替AutoCAD自帶面域進(jìn)行相關(guān)圖形計(jì)算的方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供的一種利用Reg1n類代替AutoCAD面域進(jìn)行圖形計(jì)算的方法，包括以下步驟:
[0007]SI，獲取AutoCAD線圖形對(duì)象，并對(duì)線圖形對(duì)象重采樣，以坐標(biāo)點(diǎn)集P的方式表達(dá)所述圖形對(duì)象；
[0008]S2，組建面域構(gòu)造函數(shù)，將步驟SI重采樣得到的點(diǎn)集P輸入面域構(gòu)造函數(shù)，完成Reg1n類面域的構(gòu)造；
[0009]S3,基于Reg1n類面域?qū)崿F(xiàn)相關(guān)圖形計(jì)算方法。
[0010]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述步驟SI具體包括以下步驟:
[0011]S21,定義類型為AcadEntity的圖形對(duì)象obj,定義類型為AcadSelect1nSet的選擇集Sset ；
[0012]S22,通過(guò) AcadSelect 1nSet.SelectOnScreen ()方法在 AutoCAD 繪圖區(qū)域選擇對(duì)象，通過(guò)對(duì)Sset選擇集遍歷查找,逐一讀取選擇集里的圖形對(duì)象:
[0013]S23,如果 obj (i).0bjectName 為“AcDbPolyLine”,則通過(guò)obj (i).Coordinates 方法逐一讀取多段線的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)構(gòu)建點(diǎn)集P ;
[0014]如果obj (i).0bjectName 為曲線，包括 AcDbCircle, AcDbARC, AcDbELLIPSE 及AcDbSPLINE，則通過(guò)調(diào)用AutoCAD內(nèi)置命令“_divide”對(duì)所述曲線對(duì)象進(jìn)行曲線分割處理，分割處理完成后各曲線對(duì)象形成了一系列有序的點(diǎn)隊(duì)列，點(diǎn)隊(duì)列里的點(diǎn)的類型為AcadPoint,通過(guò)AcadPoint.Coordinates方法逐一讀取點(diǎn)隊(duì)列里的坐標(biāo)值構(gòu)建點(diǎn)集P。
[0015]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述面域函數(shù)的構(gòu)造方法包括以下步驟:
[0016]S31，定義類型為PointFO的點(diǎn)集P，給點(diǎn)集P賦值；
[0017]S32,定義類型為 GraphicsPath 的多邊形 Grphs,調(diào)用 GraphicsPath 的AddPolygon 方法生成 Grphs ；
[0018]S33,初始化面域Reg1nO，輸入多邊形Grphs,完成面域的構(gòu)造。
[0019]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述有關(guān)面域的圖形計(jì)算包括面積計(jì)算、布爾運(yùn)算及點(diǎn)與面域的位置關(guān)系判斷。
[0020]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述面積計(jì)算的方法為:通過(guò)面域的Reg1n.GetReg1nScans方法對(duì)Reg1n面域進(jìn)行矩陣變換,分解成多個(gè)小矩形的集合,最后通過(guò)各小矩形的面積累加得到面域的面積；
[0021]其中，在進(jìn)行矩陣變換時(shí)，GetReg1nScans方法在處理邊界數(shù)據(jù)時(shí)視為整型對(duì)待，因此處理結(jié)果會(huì)損失精度，為了保證面積計(jì)算的準(zhǔn)確性，在構(gòu)造面域時(shí)，將點(diǎn)集P的值放大N倍，最后將計(jì)算結(jié)果縮小N*N倍，所述N為正整數(shù)。
[0022]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述N = 10000。
[0023]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述布爾運(yùn)算包括交集、并集及差集計(jì)算，其中，交集計(jì)算采用交集Reg1n.1ntersect (Reg1n)方法，并集計(jì)算采用并集Reg1n.Un1n (Reg1n)方法,差集計(jì)算采用差集Reg1n.Xor (Reg1n)方法。
[0024]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述點(diǎn)與面域的位置關(guān)系判斷方法為:采用Reg1n.1sVisible (PointF)方法。
[0025]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:可以通過(guò)自相交的線對(duì)象構(gòu)造面域；可以通過(guò)局部未閉合的線對(duì)象構(gòu)造面域；可以通過(guò)回頭線對(duì)象構(gòu)造面域；可以完成復(fù)雜線對(duì)象的布爾運(yùn)算；可以直接判斷點(diǎn)與面域的位置關(guān)系。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本發(fā)明局部未閉合線對(duì)象面域構(gòu)造實(shí)例示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明自相交線對(duì)象面域構(gòu)造實(shí)例示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明回頭線對(duì)象面域構(gòu)造實(shí)例示意圖；
[0029]圖4是本發(fā)明面域交集計(jì)算實(shí)例示意圖；
[0030]圖5是本發(fā)明面域并集計(jì)算實(shí)例示意圖；
[0031]圖6是本發(fā)明面域差集計(jì)算實(shí)例示意圖；
[0032]圖7是本發(fā)明點(diǎn)與面域的位置關(guān)系判斷實(shí)例示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0034]本發(fā)明提供了一種利用Reg1n類代替AutoCAD面域進(jìn)行圖形計(jì)算的方法，包括以下步驟:
[0035]S0，在VS中建立VB.NET類庫(kù)dll程序集(本發(fā)明基于VS集成開發(fā)環(huán)境，編程語(yǔ)言采用VB.NET,編程方式為AutoCAD COM,采用的AutoCAD的版本可以為但不限于AutoCAD 2008)，例如可以命名為Reg1nToCAD.D11，在所述類庫(kù)解決方案中引用.Net程序集 System, drawing, dl I,引用 Com 庫(kù) AutoCAD 2008Type Library 和 AutoCAD/ObjectDBXCommon 17.0Type Library,完成引用后在所述類庫(kù)中導(dǎo)入以下命名空間,如下所示:
[0036]Imports System.Drawing.Drawing2D
[0037]Imports System.Drawing
[0038]Imports Autodesk.AutoCAD.1nterop
[0039]Imports Autodesk.AutoCAD.1nterop.Common
[0040]SI，編寫功能模塊，在AutoCAD工程圖紙中獲取線圖形對(duì)象，并對(duì)線圖形對(duì)象重采樣，以坐標(biāo)點(diǎn)集P的方式表達(dá)所述圖形對(duì)象。圓、圓弧、橢圓、橢圓弧、樣條曲線等曲線對(duì)象需要進(jìn)行曲線分割處理，離散成一系列有序點(diǎn)隊(duì)列，逐次采集點(diǎn)隊(duì)列里各點(diǎn)的坐標(biāo)值，實(shí)現(xiàn)曲線對(duì)象的點(diǎn)集形式表達(dá)。功能模塊的實(shí)現(xiàn)具體包括以下步驟:
[0041]S21,定義類型為AcadEntity(AutoCAD COM圖形對(duì)象)的圖形對(duì)象obj,定義類型為 AcadSelect 1nSet (AutoCAD COM 選擇集)的選擇集 Sset ;
[0042]S22,通過(guò) AcadSelect1nSet.SelectOnScreenO (AutoCAD COM 選擇模型空間對(duì)象)方法在AutoCAD繪圖區(qū)域選擇對(duì)象,通過(guò)對(duì)Sset選擇集遍歷查找，即obj (i) = SSet.1tem(i),逐一讀取選擇集里的圖形對(duì)象:
[0043]S23,如果 obj (i).0bjectName (AutoCAD COM 獲取對(duì)象類型)為“AcDbPolyLine” (AutoCAD COM 多段線),則通過(guò) obj ⑴.Coordinates (AutoCADCOM 多段線節(jié)點(diǎn)坐標(biāo))方法逐一讀取多段線的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)構(gòu)建點(diǎn)集P ;
[0044]如果ob j (i).0bjectName 為曲線，包括 AcDbCircle (AutoCAD COM 圓)、AcDbARC (AutoCAD COM 圓弧)、AcDbELLIPSE (AutoCAD COM 橢圓或者橢圓弧)及AcDbSPLINE (AutoCAD COM樣條曲線)，則通過(guò)調(diào)用AutoCAD內(nèi)置命令“_divide”對(duì)所述曲線對(duì)象進(jìn)行曲線分割處理，分割處理完成后各曲線形成了一系列有序的點(diǎn)隊(duì)列，點(diǎn)隊(duì)列里的點(diǎn)的類型為AcadPoint (AutoCAD COM點(diǎn)類型)，通過(guò)AcadPoint.Coordinates方法逐一讀取點(diǎn)隊(duì)列里的坐標(biāo)值構(gòu)建點(diǎn)集P。
[0045]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的線圖形對(duì)象可以局部不閉合、可以包含回頭線、可以自相交等。
[0046]S2，組建面域構(gòu)造函數(shù)，將重采樣得到的點(diǎn)集P輸入面域構(gòu)造函數(shù)，完成Reg1n類面域的構(gòu)造。在本實(shí)施方式中，面域構(gòu)造函數(shù)的構(gòu)造方法包括以下步驟:
[0047]S31，定義類型為PointFO (表示在二維平面中定義點(diǎn)的浮點(diǎn)x和y坐標(biāo)的有序?qū)?，是System.Drawing的成員)的點(diǎn)集P，給點(diǎn)集P賦值，賦值方式為P (I).X = ?，P⑴.Y=?，......，P (n).X=? , P (η).Y = ?,其中 η 代表點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
[0048]S32,定義類型為GraphicsPath (表示一系列相互連接的直線和曲線，是System.Drawing.Drawing2D 的成員)的多邊形 Grphs,調(diào)用 GraphicsPath 的方法 AddPolygon (添加多邊形)生成多邊形，即 Grphs = GraphicsPath.AddPolygon (P)。
[0049]S33,初始化面域 Reg1nO,即 myReg1n As New Reg1nO, myReg1n.MakeEmpty O ,輸入數(shù)據(jù)完成面域構(gòu)造,例如得到myReg1n.Un1n (Grph)。
[0050]S3，基于Reg1n類面域?qū)崿F(xiàn)相關(guān)圖形計(jì)算。在本實(shí)施方式中，與面域有關(guān)的圖形計(jì)算包括面積計(jì)算、布爾運(yùn)算及點(diǎn)與面域的位置關(guān)系判斷。其中，面積計(jì)算的方法為:將Reg1n類面域進(jìn)行矩陣變換，分解成多個(gè)小矩形的集合，最后通過(guò)各小矩形的面積累加得出面域的面積。其中，在進(jìn)行矩陣變換時(shí)，GetReg1nScans方法在處理面域邊界數(shù)據(jù)時(shí)視為整型對(duì)待，因此處理結(jié)果會(huì)損失精度，為了保證面積計(jì)算的準(zhǔn)確性，在面域構(gòu)造時(shí)，將點(diǎn)集P的值放大N倍，在本實(shí)施方式中，N= 10000。最后將計(jì)算結(jié)果縮小N*N倍，N為10的正整數(shù)倍。
[0051]矩陣變換方法為RectFs = myReg1n.GetReg1nScans (Mymatrix)，其中變量RectFs 類型為 RectangleF O，GetReg1nScans (返回 RectangleF 結(jié)構(gòu)的數(shù)組。RectangleF,存儲(chǔ)的一組浮點(diǎn)數(shù)，共四個(gè)，表示一個(gè)矩形的位置和大小，是System.Drawing的成員)是Reg1n類的自帶方法,變量Mymatrix的類型為Matrix (封裝表示幾何變換的3x 3仿射矩陣，是System.Drawing.Drawing2D的成員)，RectFs即為面域變換后的小矩陣集合。通過(guò)RectFs (i).Height與RectFs (i).Width方法即可獲取長(zhǎng)、寬值，長(zhǎng)*寬即可得到各矩形的面積。其中，i為小矩形集合的序號(hào)。
[0052]布爾運(yùn)算包括交集、并集及差集計(jì)算，其中，交集計(jì)算采用交集Reg1n.1ntersect (Reg1n) (Reg1n 類求交集)方法，并集計(jì)算采用并集 Reg1n.Un1n (Reg1n)(Reg1n類求并集)方法，差集計(jì)算采用差集Reg1n.Xor (Reg1n類求差集)(Reg1n)方法。
[0053]點(diǎn)與面域的位置關(guān)系判斷方法為:采用myReg1n.1sVisible (PointF) (IsVisible:測(cè)試指定的PointF結(jié)構(gòu)是否包含在此Reg1n中)方法。
[0054]將類庫(kù)Reg1nToCAD.Dl I編譯封裝，在AutoCAD中通過(guò)“Net load”命令加載類庫(kù)Reg1nToCAD.Dl 1，加載完成后調(diào)用類庫(kù)中定義的函數(shù)和方法，即可完成線對(duì)象面積、交集、差集、并集以及點(diǎn)與面域的位置關(guān)系判斷計(jì)算過(guò)程。計(jì)算的結(jié)果如圖1到圖7所示。
[0055]經(jīng)過(guò)我們的實(shí)驗(yàn)表明，Reg1n類在構(gòu)造面域時(shí),能夠有效地抵抗【背景技術(shù)】中提到的AutoCAD在構(gòu)造面域時(shí)所面臨的問(wèn)題。
[0056]在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0057]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種利用1^681011類代替八此0(^0面域進(jìn)行圖形計(jì)算的方法，其特征在于，包括以下步驟: 31，獲取八此00\0線圖形對(duì)象，并對(duì)線圖形對(duì)象重采樣，以坐標(biāo)點(diǎn)集？的方式表達(dá)所述圖像對(duì)象； 32，組建面域構(gòu)造函數(shù)，將步驟31重采樣得到的點(diǎn)集？輸入面域構(gòu)造函數(shù)，完成如#。!！類面域的構(gòu)造； 33，基于卩681011類面域?qū)崿F(xiàn)相關(guān)圖形計(jì)算方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用1？叩1011類代替面域進(jìn)行圖形計(jì)算的方法，其特征在于，所述步驟51具體包括以下步驟: 321，定義類型為八￠￡1(12111:11:7的圖形對(duì)象0)3』，定義類型為八(^(1361601:1011361:的選擇集856^ ； 322，應(yīng)用八(^(13616(^101136七80100^011801-66110方法在八此￠)010繪圖區(qū)域選擇對(duì)象，通過(guò)對(duì)3861:選擇集遍歷查找，逐一讀取選擇集里的圖形對(duì)象； 323，如果 0)3』(1).謂肅6 為“八。013？01711116”，則通過(guò) 0)3』(1).的 1:68 方法逐一讀取多段線的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)構(gòu)建點(diǎn)集？。其中，1代表對(duì)象的序號(hào)； 如果 0)3』(1).013』6。謂&1116 為曲線，包括4。013仙0、及八肥，則通過(guò)調(diào)用八此00\0內(nèi)置命令“^11^1(16”對(duì)所述曲線對(duì)象進(jìn)行曲線分割處理，分割處理完成后各曲線對(duì)象則行成了一系列有序的點(diǎn)隊(duì)列，點(diǎn)隊(duì)列里的點(diǎn)的類型為^08(1^01111:,通過(guò)八0001-(111181:68方法逐一讀取點(diǎn)隊(duì)列里的點(diǎn)的坐標(biāo)值構(gòu)建點(diǎn)集
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用1？叩1011類代替面域進(jìn)行圖形計(jì)算的方法，其特征在于，所述面域函數(shù)的構(gòu)造方法包括以下步驟: 331，定義類型為？0111切0的點(diǎn)集？，給點(diǎn)集？賦值； 332，定義類型為的多邊形的八(1(190178011 方法生成； 333，初始化面域0681011 0，輸入多邊形完成面域構(gòu)造。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用1？叩1011類代替面域進(jìn)行圖形計(jì)算的方法，其特征在于，所述與面域有關(guān)的圖形計(jì)算包括面積計(jì)算、布爾運(yùn)算及點(diǎn)與面域的位置關(guān)系判斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用1？叩1011類代替“^0(^0面域進(jìn)行圖形計(jì)算的方法，其特征在于，所述面積計(jì)算的方法為:通過(guò)面域的0681011.661:^6^1011808118方法對(duì)0681011面域進(jìn)行矩陣變換，分解成多個(gè)小矩形的集合，最后通過(guò)各小矩形的面積累加得到面域的面積； 其中，在進(jìn)行矩陣變換時(shí)，由于(?找60011318方法在處理面域邊界數(shù)據(jù)時(shí)視為整型對(duì)待，因此處理結(jié)果會(huì)損失精度，為了保證面積計(jì)算的準(zhǔn)確性，在構(gòu)建面域時(shí)，將點(diǎn)集？的值放大~倍，最后將計(jì)算結(jié)果縮小倍，所述~為正整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用1？叩1011類代替“^0(^0面域進(jìn)行圖形計(jì)算的方法，其特征在于，所述?=10000。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用1？叩1011類代替“^0(^0面域進(jìn)行圖形計(jì)算的方法，其特征在于，所述布爾運(yùn)算包括交集、并集及差集計(jì)算，其中，交集計(jì)算采用卩叩1011111:61~8601: (^681011)方法，并集計(jì)算采用如#。]!.1)111011 (^681011)方法，差集計(jì)算采用1^6^1011.^01~ (^6^1011)方法。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用1？叩1011類代替“^0(^0面域進(jìn)行圖形計(jì)算的方法，其特征在于，所述點(diǎn)與面域的位置關(guān)系判斷方法為:采用0681011.18^1811316 (^01111:]7)方法。
【文檔編號(hào)】G06T11/00GK104463928SQ201410775243
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】周志軍, 陳翰新, 向澤君, 張平, 朱清海, 劉遠(yuǎn)凱, 何德平, 潘成軍, 謝征海, 周召兵, 馮永能, 劉洪海, 王昌翰, 張鳳英, 楊本廷, 朱偉, 冉瑞華, 廖中林, 劉洋河, 肖興國(guó), 滕德貴, 岳仁賓, 黃建, 潘攀, 邱友榮, 范華鋒, 鄒方猛, 秦亞華, 田世華, 胡一勤, 吳昊, 覃渝, 余亨源, 陳劍坤, 沈翠, 陳小麗, 劉小云, 劉超, 吳秀娟, 徐娟 申請(qǐng)人:重慶市勘測(cè)院