简介： 在工程设计各专业中，AutoCAD以其强大的图形支撑能力和开放的结构体系，无可争辩地成为CAD市场的龙头。随着CAD制图的普及，在AutoCAD上开发出的各专业软件也越来越多，建筑、水暖、设备、机械、电气等专业都有自己的CAD软件，而结构专业计算分析软件虽然较多，基于AutoCAD的绘图软件却较少。下面笔者就自己的开发经验，谈一点感受。
关键字：CAD制图 计算机 结构设计

一、菜 单

　　专业软件的菜单一定要有鲜明的专业特点。很多软件只是在AutoCAD的原来菜单后加上一个菜单项或者将AutoCAD的屏幕菜单（SCREEN MENU）替换掉。这类软件尽量对AutoCAD不做修改，避免许多熟悉AutoCAD的用户产生不习惯的感觉。其实，AutoCAD只是提供了一个基本绘图环境，它涉及各行各业，没有任何偏重，由于没有较好的二次开发软件，广大用户才不得不去适应AutoCAD的菜单。就结构专业而言，其菜单项只有文件、设定两项以及一些绘图、修改命令经常用到，大部分菜单项平时都用不上。对AutoCAD菜单进行重新组合，增加一些实用工具菜单项，让菜单具有鲜明的专业特点，这样才能让设计人员绘图时得心应手，拥有一个良好的设计环境。AutoCAD自12版起，增加了多级菜单，使得菜单的设计更为丰富。但笔者认为，下拉菜单的级数不应太多，最多不宜超过两级。

二、图 库

　　结构专业需要大量的节点详图，如框架、剪力墙构造节点，拉墙筋大样，基础详图等等。每个结构师手头都会保留或多或少这样的节点图。直接调入或者调入后稍加修改，就能运用于不同的项目设计，这样可以大大减轻结构师的负担。如果没有专业图库，制图时要用到某个大样时，结构师只能凭着记忆打开其它图形文件去搜寻，然后用BLOCK命令制作成图块，再用INSERT命令插入本图。而且，不同的项目设计，不同的图形文件，可能会有不同的输出比例，弄不清比例会使得插入的图块大小失调，严重影响图面质量。因此，建立图库是二次开发的重要部分，同时图库的内容应越丰富越好。建立图库并不等同于简单提供各类图块。规划好图块的大小、统一图块的比例，让用户能顺利地使用、维护和扩充，都是开发时应注意的问题。

三、应用程序

　　作为最强大的图形支撑系统，AutoCAD提供了丰富的图形编辑命令，但对于专业人员，还远远不够。举例来说：在结构平面图中画一根钢筋，一级钢筋的弯钩是很难画的，画起来不但很费时间，而且掌握不好要么太大，要么太小，影响图面质量。笔者经常看到有些设计人员将一根“宝贵”的钢筋拷来移去。又如：要把所有的字高由2.5mm改为3mm，用CHANGE命令一个一个去修改，将使人无法忍受。其实用程序实现这些功能是很简单的。其它如批量修改文本的高度、字型、宽高比，炸开、连接文本，将两根直线连接为一根直线，给一根PLINE线加上钢筋弯头，画钢筋点、箍筋等等，都可以用程序实现。编写这些实用程序，可以用简单的操作完成许多复杂的工序，能为结构设计人员完成许多琐碎的工作，从而尽量将设计人员解放出来，使他们有更多的时间去进行创造性劳动。AutoCAD提供的应用程序开发工具有AutoLISP和ADS（AutoCAD Development System）。AutoLISP程序设计易于学习掌握，适合于编写短小精悍的程序，其缺点是程序保密性差，而且是前缀表示法，不符合习惯。用ADS则必须有C语言编程基础，使用C语言编写基于ADS的应用程序运行速度快，保密性也好，适合于大型程序。笔者认为，一般的程序开发用AutoLISP已经足够，不必用ADS。

四、汉字输入

　　工程制图中，汉字输入是不可避免的。汉字不仅输入速度较慢，还需经常切换，大大影响了制图速度。由于每次的附注说明都大同小异，所以建立一个专业词库是很有必要的。随时从词库中提取专业词汇，可以避开汉字输入，提高绘图速度。词库也应该可以扩充，让设计人员随时把常用的专业词汇入库并经常整理。每张图上已有的汉字标注也是一种资源，它们基本上都是专业词汇，应加以利用。把它们摘编出来，加入到专业词库中去，可以减轻词库的维护负担。由于AutoCAD的文本处理能力较弱，还应提供大量的文本处理工具，尽量减轻汉字输入的负担。

五、形文件

　　对AutoCAD的形文件也应进行开发。AutoCAD提供了丰富的形文件，这一点从众多的形文件就可以看出。可是AutoCAD没有提供结构上常用的φ、φ及罗马字Ⅰ～Ⅹ。结构制图中，φ、φ要经常用到，没有这样的形，标注钢筋时就非常麻烦。目前常见的替代方法是将它们做成一个块，随时插入，或者标为4　 25，然后在空白处“画”出一个φ。在改变字高或修改文本时，插入的块或“画”出的φ不能同时被改变而很不方便。若是一个字符串，就可以用DDEDIT命令直接加以修改。增加的形可以添加在AutoCAD形文件之后。Auto-CAD提供的形文件代码一般只到ALT－129。用ALT－130表示φ，ALT－131表示φ，输入起来就很方便。不少AutoCAD应用开发资料都对字体的开发有详细介绍。笔者认为，开发形文件没有什么捷径可走，如果需要特殊文本字符，只能耐心建立它们。

六、简化命令

　　ACAD.PGP中提供的简化命令较少，有些还不是特别简捷。例如将“C”定义为CIRCLE，而将“CP”定义为COPY。其实COPY命令远远比CIRCLE命令应用得频繁。为何不将“C”定义为COPY而将“CI”定义为CIRCLE呢？其它如将“O”定义为OFFSET，“F”定义为FILLET，“D”定义为DDEDIT等等。应该形成一个标准，让大家统一起来，避免因习惯上的差异导致使用不便。笔者认为原则是越常用的命令就应该越简单。

七、输出比例

　　比例是工程制图中最重要的问题。一般地，在AutoCAD中，物体以毫米为单位按十足尺寸画出。例如：5m×6m的开间，在AutoCAD中表示为5000×6000，这样就可以省去大量的比例换算，从而方便了制图。但线宽、字高、符号等则要考虑按比例绘出，以便出图之后，线宽、字高、符号大小等符合要求。举例来说：1:100的图输出后，要求字高为3mm，则在AutoCAD中，字高应设为300。相反，在图板制图时，实际物体按比例画出，而文字、符号等按十足尺寸画出，所以制图时经常进行比例换算，比较麻烦。由于一张图中绝大部分是实际物体，尺寸标注等都是辅助部分，故而AutoCAD要比图板方便得多。但是，某张图如按1:100绘制，输出时想改成1:50，就比较困难了。仅在输出时改变输出比例或者用SCALE命令缩放而不修改输出比例都会导致图面的不协调。这是AutoCAD的一个弱点。目前的解决方法是在输出时用程序控制字高、符号大小等，在改变输出比例时同时改变字高、线宽等与比例有关的图素。天正工程软件公司推出的TArch软件就很好地做到了这一点。

　　另一个比较热门的话题是如何在一张图上形成不同比例的详图。举例来说：1:100的结构平面图中可能要表示一个1:20的梁截面详图。其实详图就是原图的放大，只是字高、符号等不应放大罢了。由于比例不同，必然牵涉到大量的数据换算，因而特别烦琐。采用参数化绘图可以解决这个问题。在绘制详图时给出详图比例，将输入的参数“放大”，输出比例除以详图比例即为放大的倍数，而在线宽、符号、尺寸标注等方面仍然受原输出比例控制。把最复杂的数据换算部分交给程序去处理，大大减轻了工作量。这种方法思路独特，缺点是必须针对不同的构件编写不同的程序，通用性不强。目前建研院计算中心推出的ABDS－TOOLS及笔者开发的《结构专业AutoCAD实用绘图工具》都提供了这样的功能。

八、用AutoCAD作为结构分析软件的前后处理工具

　　结构计算分析软件最初都是通过填写数据文件的方式来输入数据的。这种方法很不直观，而且容易出错，很可能由于错误的输入数据导致错误的计算结果。因为如此，许多结构分析软件都推出了自己的图形支撑系。如PMPK，TBSA系列，都有自己的图形前处理部分。通过人机交互式输入，不仅更直观，大大提高工作效率，也更容易对工程进行直接修改。由于计算分析软件的重点在计算分析上，在图形前后处理上不可能有太大投入，其图形处理部分往往比较简单，与AutoCAD这样强大的图形支撑系统相比，功能和界面都相差很多。所以，用AutoCAD作为前处理工具，可以说是节省了一大笔不必的开销。而且，Auto-CAD经过多年发展，其核心内容已基本公开，这就更容易提供出多个计算分析软件的数据接口，使得一个工程用几个不同的计算软件进行结构分析成为可能。TAsd，AFLOOR／AMODEL就是这种类型的软件。在后处理方面，AutoCAD强大的图形编辑功能也使其它图形支撑系统望尘莫及。正华公司推出的ASS95就是TBSA的AutoCAD后处理结构软件。

九、关于计算绘图一体化

　　计算、绘图一体化也曾经是很热门的话题。它的优点是自动化程度高，目的是为了让结构设计人员只考虑计算分析，从烦琐的绘图劳动中解脱出来。但是在计算分析时往往有大量的细节问题尚未考虑到，因而出图效果不太理想。而且，结构制图是一项高级劳动，计算机不可能做出智能化绘图。笔者经常听到有人抱怨：“自动生成的图是很详细，可是也太乱了！”。其实计算机是原原本本反映设计思路的，只是由于做不到智能化绘图，它无法确定哪儿该画，哪儿不该画。因为如此，很多设计院只用这类软件进行计算，绘制施工图再用其它方法。真正的计算绘图一体化也许无法实现，而利用AutoCAD，开发偏向于绘图、旨在提高绘图速度的软件正成为目前的主流。

十、问题与现状

　　AutoCAD自从诞生以来，就以惊人的速度向前发展。到12版止，最引人注目的新功能是用户界面的增强带来的更丰富的设计环境。AutoCAD自12版起引入了对话框控制语言DCL（Dialogue Control Language)。引入DCL，使应用程序的界面大大得到改善，而且也增强了容错性。开发时运用DCL编程技术，能使应用程序增色不少。

　　一个存在的问题是虽然有很多优秀的基于AutoCAD的结构绘图软件，可很多设计院却无法应用。在喷墨绘图仪还不普及时，为了适应笔式绘图仪，AutoDESK公司提供的绘图仪驱动程序是以颜色控制笔宽的，即不同颜色对应不同宽度的笔号。AutoCAD升版后，因为兼容性一直保留着这个特性。很多设计院，特别是大型设计院，为了易于管理，将颜色与笔号的对应关系做了统一规定，而且一直延续到现在。而现在很多软件中颜色与笔号是没有对应关系的，每个软件对颜色都有自己的标准。由于每个设计院的规定不尽相同，无法形成一个统一标准。这不能不说是一个遗憾。笔者的建议是一方面这些设计院应尽快放弃这种统一规定，因为技术在进步，没有必要再抱残守缺。另一方面是软件开发者也应尽可能使自己的程序更加通用，将颜色的控制权交给用户。这样才能使优秀的软件发挥出更大的作用。