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基于CATIA的界面二次开发方法与实例

摘要：本文介绍了在以WindowsXP为操作系统的微机上应用VC++6.0工具，基于ComponentApplicationArchitectur...

本文介绍了在以Windows XP 为操作系统的微机上应用VC++ 6.0工具，基于Component Application Architecture(CAA) 组件应用架构的CATIA界面二次开发技术。并在此基础上通过建立一个基于CATIA二次开发的五坐标数控机床的运动仿真系统，实例介绍了CATIA的二次开发的目前研究结果。

一、引言

CATIA(Computer Aided Three & Two Dimensional Interaction Application System，计算机辅助三维/二维交互式应用系统)V5是IBM/DS基于Windows核心开发的高端CAD/CAM软件系统。目前CATIA最新的版本为V5R14。CATIA系统如今已经发展为集成化的CAD/CAE/CAM系统，它具有统一的用户界面、数据管理以及兼容的数据库和应用程序接口，并拥有20多个独立的模块。

在国内，CATIA应用CAA 组件应用架构进行二次开发刚刚开始不久，相对人员比较少，资料不多，由于CATIA软件功能的强大以及CAA二次开发功能的强大，探索和实现基于CATIA的二次开发技术具有很好的应用价值。

二、CATIA的二次开发方式

作为强大的工程软件，CATIA具有很强的开放性能。用户可以按照自己的需要，采用不同方式进行各种程度上的开发。

CATIA二次开发接口是通过两种方式与外部程序通信：进程内应用程序(In-process Application)方式和进程外应用程序(Out-Process Application)方式。进程内应用程序方式下，CATIA软件与脚本运行在同一进程地址空间，比如宏方式(Macro)。在CATIA环境下通过菜单记录宏(Record Macro)，宏记录后，生成VB脚本(Visual Basic Script)序列，当宏开始运行，CATIA就处于非激活状态，因此不能宏调用之间存储变量的值，这种方式比较简单，在CATIA环境就中可完成。进程外应用程序方式下，CATIA与外部应用程序在不同进程地址空间运行。在CATIA运行的情况下，外部进程可以通过接口驾驭CATIA，创建、修改 CATIA环境和几何形体的数据、尺寸等，同时支持对象连接与嵌入(OLE，Object Linking and Enbedding)。

具体来说，CATIA的二次开发主要有两种方法：使用宏对CATIA进行二次开发和使用组件应用架构(CAA-RADE)对CATIA进行二次开发。

关键字： AutoCAD 2009 Photoshop手绘 AutoCAD对象中望CAD AutoCAD三维造型

1、使用宏(Macro)对CATIA进行二次开发。

可以用于自动化(Automation)组件，使用 VBScript作为编辑工具，这是一种交互方式的定制。可以记录用户的操作过程，自动生成代码。CATIA提供了Automation API用于VBScript对CATIA的二次开发，Automation API具备了与任何OLE所兼容的平台进行通讯能力。自动化应用接口可以调用"InputBox"和"MsgBox"函数获取用户输入信息和进行输出，而对于NT用户则可以应用Visual Basic来定义更为复杂的输入输出面板。运行的时候可以给宏关联一个图标，并置入CATIA显示框架。这种方式的开发流程如图1中所示。

图1 使用VB进行CATIA二次开发的基本流程

2、使用组件应用架构(CAA-RADE)对CATIA进行二次开发

Component Application Architecture (CAA) 组件应用架构，是Dassault Systemes产品扩展和客户进行二次开发的强有力工具。Dassault Systemes提供的CAA产品包括如下内容：

CAA RADE 快速开发环境，基于Microsoft Visual Studio& #61548;

CAA CATIA V5 API， CATIA V5应用开发工具& #61548;

CAA ENOVIA LCA V5 API，ENOVIA LCA应用开发工具& #61548;

CAA DELMIA V5 API，DELMIA V5应用开发工具& #61548;

CAA ENOVIA PORTAL V5 API ，ENOVIA PORTAL V5应用开发工具

快速应用研发环境Rapid Application Development Environment(RADE)是一个可视化的集成开发环境，它提供完整的编程工具组。RADE以Microsoft Visual C++6.0为载体，开发工具完全集成在了VC++环境中，并且提供了一个CAA框架程序编译器，但同时也限制了VC++的部分功能。可以说CATIA CAA-RADE是目前所有高端CAD/CAM开发环境中最为复杂、同时也是功能最为强大的一个。

关键字： AutoCAD 2009 Photoshop手绘

CAA采用面向对象的程序语言，开发过程可看作是其组件对象的组合和扩展。CAA采用组件对象模型CAA采用面向对象的程序语言，开发过程可看作是其组件对象的组合和扩展。CAA采用组件对象模型(COM)和对象的连接和嵌入(OLE)技术，CAA的架构如图2所示。

图2 CAA架构

三、使用组件应用架构的CATIA界面二次开发方法

下面的例子说明了如何使用CAA C++开发方式来建立一个CATIA内部程序。实现的功能是新建一个独立的工作台(workbench)，并在其下面实现添加自定义菜单，添加工具条以及按钮图标，插入CATIA风格的对话框。并生成对界面功能的响应，建立command，实现调用对话框，以及通过输入参数直接用代码生成一个三维模型，并在CATIA主窗口中显示。

1、新建独立的workbench

CATIA V5将某类包含一系列交互命令的一些工具条分组显示在不同的工作台(workbench)中，这样有利于工具的查找和使用。通过自己新建的 workbench可以将自己二次开发形成的一系列命令集中显示在一个工作台中，便于以后的操作。工作台的建立需要以下几个步骤。

创建工作台厂(factory)的接口(interface);

创建工作台厂;

创建工作台描述类;

创建响应命令(command)的标题;

创建工作台并排列图标按钮响应;

提供图片及提示等资源并将新建的工作台插入开始菜单;

创建工作台的显示界面。

插入新建的工作台MyWorkBench后的CATIA开始菜单如图3所示，它与CATIA现有的模块成为并列关系。现在进入MyWorkBench工作台里面没有任何工具条及按钮，下面添加这部分工具。

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生成的新的工作台

2、添加工具条及按钮

首先创建按钮的描述类 CAAAfrGeoCreationWkb，派生于CATBaseUnknown类。CATBaseUnknown是创建用户界面并实现界面的基类，所有的接口都是从IUnknown/CATBaseUnknown继承的。这个类中建立了两个函数分别为CATCmdWorkbench *的CreateWorkbench()函数和无返回值类型的CreateCommands()。前面的函数是用来实现顺序插入工具条、按钮图标以及菜单，后面的函数是实现对插入按钮以及菜单和响应函数的关联。

在CreateWorkbench()函数中用到了宏 NewAccess(className,variableName,objectName)。CATIA的工作场(workshop)或者工作台 (workbench)可以被看作是一个入口的集合包，使用NewAccess宏可以创建一个这样的入口。使用 SetAccessChild(variableName,childName)以及SetAccessNext (variableName,nextName)这两个宏则可以连接入口。其中className表示被创建类的类型，包括以下几种类型：CATCmdContainer，CATCmdWorkshop，CATCmdSeparator，CATCmdStarter。下面就是创建了一个按钮的容器，也就是工具条，并在其中添加按钮的部分代码。

NewAccess(CATCmdContainer,pCAAAfrTB1EltTlb,CAAAfrTB1EltTlb);//创建工具条pCAAAfrTB1EltTlb

SetAccessChild(pCAAAfrGeoCreationWkb, pCAAAfrTB1EltTlb); //工具条加入工作台

//创建按钮cmd1，并设置其响应宏为CAAAfrCmd1Hdr，最后将其加入工具条TB1中

NewAccess(CATCmdStarter,pCAAAfrTTB1EltCmd1Str,CAAAfrTTB1EltCmd1Str);

SetAccessCommand(pCAAAfrTTB1EltCmd1Str,"CAAAfrCmd1Hdr");

SetAccessChild(pCAAAfrTB1EltTlb,pCAAAfrTTB1EltCmd1Str);

接下来绘制一个图标，并在CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CATRsc中将其关联，具体如下，则cmd1按钮显示的是CAACmd1.Bmp图标。本文介绍了在以Windows XP 为操作系统的微机上应用VC++ 6.0工具，基于Component Application Architecture(CAA) 组件应用架构的CATIA界面二次开发技术。并在此基础上通过建立一个基于CATIA二次开发的五坐标数控机床的运动仿真系统，实例介绍了CATIA的二次开发的目前研究结果。

CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.Icon.Normal = "I_CAACmd1";

在CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CATNls文件中设置新建按钮的标题以及提示内容

CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.Category = "Element";

CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.Title = "command1";

CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.ShortHelp = "new cmd1";

添加两个工具条并插入一系列按钮的效果图如下面图4所示。