基于CATIA快速出圖軟件專業(yè)基礎(chǔ)功能研發(fā)技術(shù)實(shí)踐（一）——“批量剖視功能”研發(fā)與應(yīng)用
一、背景
隨著數(shù)字化、智能化技術(shù)不斷發(fā)展，如何有效地推進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)手段與協(xié)同流程管理的數(shù)字化變革，是傳統(tǒng)水電、抽蓄等工程領(lǐng)域設(shè)計(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容之一。
近年來(lái)，我們結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目，在達(dá)索3DEXPERIENCE平臺(tái)先后陸續(xù)開(kāi)展了三維正向設(shè)計(jì)、三維出圖等方面的技術(shù)探索與研究，推動(dòng)平臺(tái)本地化、專業(yè)化方面的建設(shè)與應(yīng)用，并取得了較好的實(shí)踐效果。
二、基于CATIA快速出圖軟件介紹
基于CATIA快速出圖軟件（以下簡(jiǎn)稱“出圖軟件”）是在水利水電工程三維出圖方面的主要研發(fā)成果之一。該軟件有效地解決了工程三維設(shè)計(jì)與二維出圖“兩張皮”現(xiàn)象，在三維設(shè)計(jì)成果的利用與工程圖繪制效率上起到了較好的促進(jìn)與提升作用。
出圖軟件依托于達(dá)索系統(tǒng)平臺(tái)CAA架構(gòu)進(jìn)行研發(fā)，在平臺(tái)原生出圖功能的基礎(chǔ)上，結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)邏輯以及操作流程等方面需求，實(shí)現(xiàn)了批量剖視、高程標(biāo)注、樁號(hào)標(biāo)注、坡度標(biāo)注、工程矢量填充、支護(hù)標(biāo)注、工程圖紙說(shuō)明、坐標(biāo)表、工程量表等專業(yè)出圖基礎(chǔ)功能命令，并對(duì)水利水電工程圖紙的圖框、字體、線型、矢量圖、各專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大樣圖等內(nèi)容配置進(jìn)行了補(bǔ)充完善。目前已在多個(gè)水電及抽蓄工程項(xiàng)目中實(shí)踐應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，與傳統(tǒng)CAD制圖對(duì)比，平均出圖效率提升30%～60%。
基于CATIA快速出圖軟件整體功能框架
為了更好地推進(jìn)達(dá)索3DEXPERIENCE平臺(tái)在行業(yè)內(nèi)的本地化、專業(yè)化發(fā)展，今后幾期將與大家分享一些專業(yè)基礎(chǔ)功能模塊的研發(fā)思路與案例，共同探索達(dá)索平臺(tái)在水利水電行業(yè)中的技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用推廣。
本期主要針對(duì)批量剖視功能的研發(fā)實(shí)現(xiàn)思路與應(yīng)用案例進(jìn)行介紹。
三、批量剖視功能研發(fā)思路
批量剖視功能是根據(jù)設(shè)計(jì)定義的規(guī)則在三維設(shè)計(jì)界面中生成多個(gè)自定義剖面，從而完成對(duì)工程構(gòu)件體型的一鍵式快速批量剖切出圖，實(shí)現(xiàn)功能主要包括以下兩個(gè)方面：
①批量生成剖面集功能：通過(guò)定義設(shè)計(jì)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)快速批量生成多個(gè)剖切平面，并集成在相關(guān)自定義剖面集下，為生成對(duì)應(yīng)的剖視圖提供輸入的位置條件。
②一鍵生成剖視圖功能：自動(dòng)讀取自定義剖面集中的各剖切平面，對(duì)工程構(gòu)件體型進(jìn)行一鍵批量剖切，生成對(duì)應(yīng)的二維剖切視圖，為下一步工程高程、樁號(hào)、尺寸等標(biāo)注工作做準(zhǔn)備。
批量生成剖面集功能在三維的零件或裝配環(huán)境下定義執(zhí)行，基于CATIA V6提供的自定義特征、繪制3D Rep、可視化接口等技術(shù)實(shí)現(xiàn)剖面集的批量生成，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：
Step1：讀取配置文件并初始化界面
Step2：選擇設(shè)計(jì)階段與圖紙類型
Step3：調(diào)整剖面信息，包括剖面名稱、方向、間距等
Step4：點(diǎn)擊“預(yù)覽”或“確定”命令執(zhí)行程序
Step5：通過(guò)剖面信息與被剖的幾何體計(jì)算最大包圍盒
Step6：通過(guò)包圍盒與獲取界面剖面調(diào)整數(shù)據(jù)得到的偏移名稱、方向和距離等，計(jì)算得到偏移面的四個(gè)端點(diǎn)并存儲(chǔ)至自定義特征
Step7：將創(chuàng)建的剖面集插入到當(dāng)前零件下并更新零組件
Step8：通過(guò)剖面特征的CATI3DGeoVisu接口，使用CAT3DBagRep繪制剖面特征輪廓
02一鍵生成剖視圖功能開(kāi)發(fā)思路
一鍵生成剖視圖功能在工程圖環(huán)境下執(zhí)行，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：
Step1：選擇三維空間中生成的剖面集、設(shè)定視圖比例、剖視圖的生成方式
Step2：通過(guò)選擇的剖面集對(duì)象，從三維空間利用接口CATINavigateObject獲取該對(duì)象下所有剖面
Step3：遍歷該剖面集對(duì)象，并通過(guò)自定義的特征獲取對(duì)應(yīng)的屬性信息
Step4：生成三視圖（正視圖、前視圖、左視圖）或獲取當(dāng)前激活的視圖
Step5：根據(jù)剖面特征在當(dāng)前視圖的投影計(jì)算剖面線上兩個(gè)端點(diǎn)
Step6：根據(jù)剖面線端點(diǎn)、投影方向、視圖比例，使用CreateSectionView方法創(chuàng)建剖視圖并對(duì)剖視圖重命名
Step7：待所有剖視圖生成完成之后，根據(jù)排布規(guī)則對(duì)所有剖視圖進(jìn)行位置調(diào)整
Step8：自動(dòng)計(jì)算剖視圖位置排布后顯示所有剖視圖，鼠標(biāo)左鍵選擇視圖生成位置完成剖視圖的生成
四、批量剖視功能交互設(shè)計(jì)
批量生成剖面集功能交互設(shè)計(jì)步驟如下：
Step1：預(yù)定義剖視圖生成規(guī)則形成配置文件：以零點(diǎn)或坐標(biāo)軸為基準(zhǔn)，分別以XY方向、YZ方向、ZX方向按照給定偏移距離創(chuàng)建平面，并將該平面作為剖面。
Step2：在裝配或零件環(huán)境下，激活“批量生成剖面集”命令，選擇設(shè)計(jì)階段、選擇圖紙類型，根據(jù)選擇圖紙類型從配置文件獲取對(duì)應(yīng)的剖面集生成要素，并初始化顯示到界面。
Step3：根據(jù)需要修改剖面名稱、調(diào)整偏移方向和偏移距離；
Step4：可預(yù)覽剖面集中的剖面與剖切對(duì)象的位置關(guān)系，如果剖面位置不理想可繼續(xù)調(diào)整，再進(jìn)行預(yù)覽；
Step5：點(diǎn)擊確定，批量生成剖面集。
批量生成剖面集功能交互界面
批量生成剖面集功能交互結(jié)果
一鍵生成剖視圖功能交互設(shè)計(jì)步驟如下：
Step1：激活“剖面視圖生成”命令，跨窗口選擇三維空間內(nèi)的剖面集合，自動(dòng)獲取階段設(shè)定（與批量生成剖面集的階段設(shè)定一致），設(shè)置視圖比例，選擇生成方式。
Step2：鼠標(biāo)點(diǎn)擊位置，生成視圖。
一鍵生成剖視圖功能交互界面
一鍵生成剖視圖功能交互結(jié)果
五、結(jié)語(yǔ)
隨著數(shù)字化設(shè)計(jì)研發(fā)的深入推進(jìn)，快速出圖軟件作為銜接三維成果與二維圖紙的重要功能模塊，基于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心與專家知識(shí)經(jīng)驗(yàn)庫(kù)，融合設(shè)計(jì)管理流程與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，正在開(kāi)展進(jìn)一步的智能化研發(fā)應(yīng)用工作。