AutoCAD管道铺设三维设计

第08卷 第01期 中 国 水 运 Vol.8 No.01 2008年 01月 China Water Transport January 2008

AutoCAD管道铺设三维设计

曾月鹏 邓学雄

摘 要：利用AutoCAD的二维管道铺设布置中所生成的数据，结合VBA技术，自动实现管道三维模型的建立，代替手工绘制轴测图，从而更直观地反映二维管道所表示的空间关系，使二维设计和三维图形的自动生成得到充分的结合，有效地提高了管道铺设布置设计的效率。

关键词：计算机应用 计算机辅助设计 三维管道铺设 VBA

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2008）01-0218-02

由于在自来水厂、化工厂的图纸设计中，涉及大量的设备和管道的设计，而管道铺设设计是多数以AutoCAD软件为平台，是基于平面（二维）设计方式。虽说其管道铺设方面功能比较全，但大量的设备和管道给工程的设计、制图和读图都带来许多困难。首先，常规的二维设计方法不便于处理某些管道、设备的相交干涉现象；其次，为了将设计方案表达清楚，常常要绘制大量的剖面图和轴测图，制图工作量很大，设计效率不够高。三维设计和二维设计相比有直观，便于处理管道、设备的相交干涉的情况。随着计算机软硬件性能的提高，三维设计开始走向实际应用。但是三维设计在实际应用中也存在着不少的问题，如模型建立的操作过程较为复杂等[1]。

因此，基于二维设计与三维设计的各自优缺点，本研究在AutoCAD中建立管道铺设的设计模块，采用VBA方法[2]，

如管道、阀门、连接件等构配件。设计时仍然在二维的环境开展，系统将所输入的信息建立相应的数据库（如每段管道的规格、位置等），并利用这些数据自动创建三维管道模型和三维图形，代替手工绘制轴测图，从而直观地反映二维设计所表示的空间关系。实现了二维图纸的设计和三维模型的直观反映的一体化，大大地提高了设计的效率。

一、数据结构

系统对设计信息的收集主要有管道、阀门、泵等设备的数据，分别有管道的序列号和设备的序列号为存储顺序，逐一记录所有的信息，如管道的直径、长度、走向及起始点的坐标等。在读取数据时，也是通过管道和设备的序号顺序读取的。基于顺序组织的特点是按记录进入文件的先后顺序存放的，其逻辑顺序和物理顺序一致的文件，符合本系统的设计要求，因此选择顺序组织存储数据信息[3]。

1．管道数据

管道数据（如起点、终点、管径、高程、型号、标号、管材等）是在绘制管线过程中，存贮到管线实体的扩展数据表中的。例如，每一段管道数据的存贮类型可以如下：

Public Type WSCLPipe '管道类型！ long As Double; radius As Double sizetype As Integer '记录管道的种类 indexNum As Integer '记录管道“序号” xs As Double ' 管道的起始坐标(x，y，z) ys As Double; zs As Double

xe As Double '管道的终点坐标(x，y，z) ye As Double; ze As Double

Afa As Double '管道的矢量角度：α、γ

Gam As Double '用于方便计算管道的轮廓线坐标

pipetype As String '记录管道的型号 material As String '记录管道的材料

needSyphon As Boolean '记录上段管是否需要加画弯头，若True则为上一段有一弯头

End Type

Public Pipe(0 To 1000) As WSCLPipe

把管道的各种数据存贮到使用Type语句声明的一个公用的类型，命名为WSCLPipe。这样就可以方便地声明在管道数据范围内的任何变量，也可以方便地使用 Dim、Private、Public、ReDim或Static来声明管道数据的变量。

通过上述的定义后，用户在设计管线时，每布置一段管件，就把该管件的数据记录到已定义的数组中。由于记录到Pipe(i)里的管道数据是暂时性的，若想把这些管道数据永久地保存起来，就必须将数据信息按顺序存储到文件里。下列程序是通过顺序组织结构为存储方式实现管道数据的存储：

Open fname For Output As #1 Write #1， "管道系统器材布置情况"

Write #1， "管道资料－－ 数目"， PipeIndex For i = 1 To PipeIndex

Write #1， Pipe(i).long， Pipe(i).radius， _ Pipe(i).sizetype， Pipe(i).indexNum， _

收稿日期：2007-11-28

作者简介：曾月鹏 男（1981－） 东莞理工学院城市学院 助教 （523106） 研究方向：工程图学、CAD等

第01期 曾月鹏等：AutoCAD管道铺设三维设计 219

Pipe(i).xs， Pipe(i).ys， Pipe(i).zs， _

Pipe(i).xe， Pipe(i).ye， Pipe(i).ze，Pipe(i).Afa，Pipe(i).Gam， Pipe(i).needSyphon， Pipe(i).pipetype，Pipe(i).material

Next 2．设备数据

由于系统把设备（如阀门、泵等）作为一个整体模块来调用，因此设备数据的与管道数据的有一定的差别。当用户要绘制阀门或水泵时，系统只需知道前一段管线的终点坐标、管径和角度即可。这些数据是不需要用户自己输入而可直接从管道数据里读取。用户只需输入设备的型号，然后根据型号绘制出相应的设备图，从而可以为用户节省设计时间，提高设计效率。同样，与管道数据结构类似，若想利用已得到的设备数据信息创建三维模型、绘制列表，就必须通过顺序组织结构的存储方式将数据写入到文件里。图1为设计管道

后所存的数据。

For i = 1 To PumpIndex

Input #1, Pp(i).xin, Pp(i).yin, Pp(i).zin, Pp(i).Afain, Pp(i).sbnum, Pp(i).type, Pp(i).style

Next

系统在三维建模前，还须根据上述所收集的数据判断管道与管道间的衔接、管道与设备间的前后顺序关系，否则所创建的三维模型与二维设计图可能会不相符。为了解决这个问题并加快建模速度，系统将通过管道的起点(Pipe(i).xs, Pipe(i).ys, Pipe(i).zs)、阀门的起点(Fm(i).xin, Fm(i).yin, Fm(i).zin)和水泵的起点(Pp(i).xin, Pp(i).yin, Pp(i).zin)作为判断依据。通过这个起点确定他们的具体位置，使二维与三维的一体化设计成为可能。

下面的语句是将管道的起点(Pipe(i).xs, Pipe(i).ys, Pipe(i).zs)赋值给sp，然后再以该点为圆心，管径为直径画圆并拉伸到相应的长度。

sp(0) = Pipe(i).xs: sp(1) = Pipe(i).ys: sp(2) = Pipe(i).zs

ep(0) = Pipe(i).xe: ep(1) = Pipe(i).ye: ep(2) = Pipe(i).ze

Set

CirObj(0)

=

ThisDrawing.ModelSpace.AddCircle(sp, Pipe(i).radius)

RegionObj = ThisDrawing.ModelSpace.AddRegion (CirObj)

Set

图1 数据信息文件

二、三维模型的建立

不管污水处理厂的设计人员是否连续设计或中途中止设计，只要在设计后将数据保存在文件里(如图1)，然后通过程序按顺序读取已保存下来的数据，就可以创建与二维平面图相对应的三维模型。建立过程如下：

Input #1, str1, PipeIndex For i = 1 To PipeIndex

Input #1, Pipe(i).long, Pipe(i).radius, _ Pipe(i).sizetype, Pipe(i).indexNum, _ Pipe(i).xs, Pipe(i).ys, Pipe(i).zs, _ Pipe(i).xe, Pipe(i).Gam,

Next

Input #1, str1, Sbindex

Input #1, str1, FmInde …… 此处隐藏：4751字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……