[实体对象] 浅析AutoCAD中的面域

萧闫子

在AutoCAD中使用拉伸方法创建三维实体的时候，很多人会碰到这样一个问题，分明是多个首位相连的直线段，为什么拉升的时候会导致创建实体失败呢？如何解决呢？第一种方法是将该封闭图形换做多段线（Polyline）来绘制，第二种则是使用面域(Region)，将多个直线段转化为一个面域，问题也能得到了解决，下面就简单说说面域的问题。 面域，顾名思义，面就是平面，域就是范围，即平面区域。封闭区域和面域在AutoCAD中是两个不同的概念，虽然在几何上，一个封闭的平面图形确实可以表示出其所在的平面，但是在AutoCAD中，没有创建面域之前，封闭的几何体是没有面域概念的。从视觉上我们会觉得这是一个封闭的平面区域，但是AutoCAD内部并不是这样表示的，只有当利用该几何图形创建面域之后，封闭的图形才局限出一个面，该几何图形所包围的部分即为面域 在AutoCAD中，可以将封闭区域转换为面域，这些封闭区域可以是圆、椭圆、封闭的二维多段线和封闭的样条曲线等对象，也可以是由圆弧、直线、二维多段线、椭圆弧、样条曲线等多种对象构成的封闭区域。但是，在显式转换为面域之前， 面域通常有三个作用，第一个作用是用来检验图形是否是封闭的，只有能转化为面域才能说明图形是封闭的，第二个作用是计算某些几何参数，因为面域具有物理属性，如形心，面积等。第三个作用则是用来创建三维模型，因为一般的平面图形只有转化为面域才能拉伸为立体图形，这也是本文讨论的重点。 计算面积，周长 对于规则的平面图形，我们可以使用一般的计算公式求解，但是一旦图形变得稍微复杂一点，例如图形中有椭圆弧，对于周长的求解将会是一个灾难，如果还有样条曲线，传统的计算方法就显得捉襟见肘了，这个时候使用面域将是一个明智的选择。 例如下图：                                 登录/注册后可看大图 使用命令”region”将该封闭区域转换为面域后，使用”massprop”命令显示该对象的属性，结果如下：                                 登录/注册后可看大图 详细的几何参数都被显示出来。 实体的创建 实体的创建在AutoCAD用户交互环境下还是比较简单的，这里就不赘述了，主要讨论一下如何用程序创建三维实体。 首先，对于规则的三维实体，Solid3d类有许多现成的方法，例如CreateBox、CreateSphere等，或者是他们的布尔运算，但是许多实体并没有那么简单，这个时候面域的作用就凸显出来了，通过给Solid3d的Extrude方法传递一个面域作为参数，将能创建很大一部分的三维实体，这类实体的特点是界面轮廓比较复杂，但是每个截面是相同或者相似的。问题的重点落在如何创建一个符合要求的面域。 下面以热轧等边角钢（GB9787-88）表中的8号角钢为例详细说明复杂面域的创建。8号角钢有5种，这里只取厚度为10mm的做一个演示，截面图如下：                                 登录/注册后可看大图 首先用多义线绘制该封闭区域，例如我们以下图中的顺序创建多义线：                                 登录/注册后可看大图 点坐标列表： 编号 坐标 1 (0,0) 2 (80,0) 3 (70,10) 4 (19,10) 5 (10,19) 6 (10,70) 7 (0,80) 许多人被多义线给误导了，总以为它只能创建线段，其实多义线是可以创建圆弧的，这主要有第三个参数决定，我的博客中也做了详细的说明。 然后是将该多义线转化为面域。这里要详细说明一下。根据《AutoCAD.NET Developer’s Guide》一书中的说明，这个时候要使用Region的静态方法CreateFromCurves，这个方法很有意思，它的输入参数是一个对象集合（DBObjectCollection），该集合包含了创建面域的封闭区域，输出参数也是一个对象集合，该对象则是包含了创建好的面域的集合。或许有些人会感到疑惑：为什么不直接返回一个面域呢？书中也做了详细的解释：如果两个或以上的曲线共享一个终点的话，创建的结果将会是随意的，基于这一原因，CreateFromCurves实际上会创建多个面域，这也使得对象集合显得有必要了。 最后就是拉伸了。一旦面域创建好，拉升将会显得非常简单，通过使用Solid3d的Extrude方法，为该方法提供三个参数：面域，高度和斜度。 下面是代码清单： [CommandMethod("LBAR")] public void LBar() { Document doc =Application.DocumentManager.MdiActiveDocument; Database db = doc.Database; Editor ed = doc.Editor; Transaction trans = db.TransactionManager.StartTransaction(); BlockTable bt = trans.GetObject(db.BlockTableId,OpenMode.ForRead) as BlockTable; BlockTableRecord btr = trans.GetObject(bt[BlockTableRecord.ModelSpace],OpenMode.ForWrite) as BlockTableRecord; Polyline p = new Polyline();     double pi = Math.PI;     p.AddVertexAt(0, new Point2d(0, 0), 0, 0, 0);     p.AddVertexAt(1, new Point2d(80, 0), Math.Tan(pi / 8), 0, 0);     p.AddVertexAt(2, new Point2d(70, 10), 0, 0, 0);     p.AddVertexAt(3, new Point2d(19, 10), -Math.Tan(pi / 8), 0, 0);     p.AddVertexAt(4, new Point2d(10, 19), 0, 0, 0);     p.AddVertexAt(5, new Point2d(10, 70), Math.Tan(pi / 8), 0, 0);     p.AddVertexAt(6, new Point2d(0, 80), 0, 0, 0);     p.Closed = true;     //将p添加到一个对象集合中 DBObjectCollection dboc = new DBObjectCollection();     dboc.Add(p); DBObjectCollection RegionCollection =Region.CreateFromCurves(dboc);     //获取面域 Region reg = RegionCollection[0] as Region; Solid3d sol = new Solid3d();     sol.Extrude(reg, 200, 0);//根据面域拉升创建实体     //添加到数据库     btr.AppendEntity(sol);     trans.AddNewlyCreatedDBObject(sol, true);     trans.Commit();     trans.Dispose(); 复制代码 加载，并输入“LBAR”命令后，将创建一个角钢，截图如下：                                 登录/注册后可看大图