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1.引言
3D模型資料的轉換是具有不同資料格式的應用程式在實際應用中不可避免的問題。一個項目可能是由多種CAD造型軟體構造；專業的CAM、CAE軟體需要讀入不同的模型資料；PDM/PLM等軟體需要直接流覽、管理不同的CAD產生的資料等，構成了資料轉換的強烈需求。
Solidworks自1995年問世以來，其優異的性能、易用性和創新性，極大地提高了機械設計工程師的設計效率，在與同類軟體的激烈競爭中已經確立了它的市場地位，成為三維機械設計軟體市場的公認標準，在航空、航太、鐵道、兵器、電子、機械等領域擁有廣泛的用戶。其原因之一就是該軟體的插件之多是其餘CAD軟體無法相比的，如：COSMOSWorks，FeatureWorks，PhotoWorks等，滿足了不同用戶多樣性的需求。
Solidworks對CATIA
V5資料的支援在國際上已有多種解決方案，如：Formatworks、CAT5Works等，但此類插件在市場上定位的價格較高，從某種程度上制約了國內大部分中小型企業的使用。筆者從應用需求出發，利用Spatial公司的資料介面元件——InterOp開發了V5Works這一插件，可以為Solidworks提供比較完善的CATIA
V5資料介面，同時可以節約介面軟體購買的費用，為SolidWorks與CATIA
V5之間的資料轉換建立良好的介面通道，實踐證明這是一種行之有效的解決方法。
2.開發環境的選擇
美國Spatial公司開發的資料介面元件InterOp能夠對市場上流行的3D格式如：CATIA V5、CATIA V4、IGES、STEP、VDA-FS、Pro/E、Parasolid、UG、Solidworks、Inventor和ACIS等進行準確和透明的轉換，不僅支援包括實體、曲面和線框等幾何和拓撲資訊的轉換，而且包括層、坐標系、工作平面、顏色屬性、名稱以及裝配關係等系統環境或屬性資訊，可以滿足用戶的多種需要。
Solidworks中提供了一系列的API函數，從介面到零件、裝配件和工程圖三種工作平臺下資訊的提取都提供了很好的介面，支援多種編程語言。Solidworks中集成的巨集程式功能，使得利用VBA或者VB進行二次開發時尤為方便。所開發出來的插件可以與Solidworks很好的集成使用，滿足用戶各種不同的專業需求，減少了設計時間，提供了工作效率。
元件InterOp是基於VC環境下進行編程，因此開發的插件選擇在VC＋＋6.0的環境下編譯調試。使用C＋＋進行SolidWorks的二次開發相對VB來說比較複雜，但開發插件的穩定性以及擴展方面有比較大的優勢。
V5Works插件是基於InterOp R16在Solidworks
2006的平臺上使用Visual C++ 6.0開發完成的。經過筆者的測試，可以與Solidworks 2006的無縫集成，並實現資料轉換的工作要求。
3.零件模型資料的轉換
實現SolidWorks中讀取CATIA V5的資料，可以將CATIA
V5格式直接轉換成Solidworks的格式，但InterOp這個元件中沒有直接在這兩種資料間的轉換介面，因此需要一種中間格式來實現此類轉換。
SAT資料格式可以是這個理想的中間格式。首先利用InterOp的資料介面將CATIA
V5的資料轉換為SAT資料，這個轉換可以保證轉換的成功率和精度，滿足任何級別用戶的需要。SolidWorks內部的轉換介面支援SAT檔的讀入，最後一步是將讀入的SAT檔轉換為SolidWorks的資料格式，如圖1所示，從而實現CATIA
V5文件的讀取。
V5Works這一插件所要做的工作首先是在Solidworks中添加讀取CATIA
V5的介面，即在文檔打開的對話方塊中支援CATIA V5的格式；其次是將InterOp集成到V5Works的插件中，實現CATIA
V5向SAT資料的轉換；最後利用SolidWorks所提供的API，將讀入的SAT檔轉換為SolidWorks的格式保存，同時刪除所產生的SAT暫存檔案。
由於InterOp和Solidworks內部轉換這兩步的轉換對屬性均有很好的支援，所以可以保持原有的CATIA屬性，如顏色屬性、坐標軸屬性等。
程式實現過程如下：
a．添加讀取CATIA
V5零件的介面
VARIANT_BOOL
bres;
m_pSldWorks->AddFileOpenItem(auT("V5Work@opencatpart"),
auT("CATPart\n V5Work open (*.CATPart)"), &bres);
b.
啟動InterOp元件並進行初始化
api_start_modeller(0);
api_initialize_constructors();
api_initialize_kernel();
……
api_initialize_aciscatiav5rd();
api_catiav5_read_attributes(true);
c．將CATIA
V5零件轉換為SAT文件
api_catiav5_convert_catiav5_to_acis_entlist(filename, list, "temp.log");
api_save_version(14,0);
FILE* fp =
fopen(sattemp_char,"r");
api_restore_entity_list(fp,TRUE,list);
fclose(fp);
d.
讀入SAT檔並保存為Solidworks資料格式
pSolidWorks->LoadFile2(auT("temp.sat"),
auT("r"), &retval);
doc_retval->SaveAs2(sat,
0, FALSE, FALSE, &saveas_retval);
e．刪除臨時的SAT文件
DeleteFile(auT("temp.sat"));
f．終止InterOp組件
api_terminate_aciscatiav5rd();
……
api_terminate_kernel();
api_terminate_constructors();
api_stop_modeller();
4.裝配體資料的轉換
CATIA
V5的零件轉換相對簡單，但是裝配體的讀取就存在一定的難度了。具體的轉換過程如圖2所示。
這裏可以利用InterOp將CATIA
V5的裝配件轉換成單個的SAT檔和一個XML檔，其中SAT檔是單個的CATIA
V5零件的轉換結果，XML檔中記錄了所有零件之間的裝配關係。系統利用已開發的零件模型轉換介面分別讀入零件的SAT檔，並保存為SolidWorks檔格式，同時對XML檔進行解析，提取其中的裝配資訊並且轉換成SolidWorks所識別的裝配關係。根據解析出的裝配關係與單個的Solidworks檔的結合，創建出相應的裝配件。
程式實現過程是：
a．添加讀取CATIA V5裝配件的介面
m_pSldWorks->AddFileOpenItem(auT("V5Work@opencatproduct"),
auT("CATPart\nV5Work open (*.CATPorduct)"), &bres);
b. 啟動InterOp元件並進行初始化
api_start_modeller(0);
api_initialize_constructors();
api_initialize_kernel();
……
api_initialize_aciscatiav5rd();
api_catiav5_read_attributes(true);
c．將CATIA V5裝配件轉換為單個的SAT檔和XML檔
api_catiav5_convert_catiav5_assembly_to_xml(assemblyf ile, xmlfile,
partsDir, “temp.log”);
d．對XML檔進行解析提取零件之間相應的裝配關係
ParseXML(auT("temp.xml"));
e. 將所有的零件與對應的裝配關係相結合創建Solidworks裝配件
pSolidWorks->LoadFile2(auT("temp1.sat"),
auT("r"), &retval);
pSolidWorks->LoadFile2(auT("temp2.sat"),
auT("r"), &retval);
……
AddMateInformation();
doc_retval->SaveAs2(assembly,
0, FALSE, FALSE, &saveas_retval);
f．刪除臨時的SAT檔和XML檔
DeleteFile(auT("temp1.sat"));
……
DeleteFile(auT("temp.xml"));
g．終止InterOp組件
api_terminate_aciscatiav5rd();
……
api_terminate_kernel();
api_terminate_constructors();
api_stop_modeller();
最終的轉換效果圖如圖3、4所示。
圖
3：CATIA
V5數據
圖
4：Solidworks數據
5.結束語
基於InterOp元件所開發的Solidworks插件——V5Works，實現了Solidworks與CATIA
V5資料之間的相互轉換，提升了Solidworks的發展空間，可以滿足特定用戶的需求，具有很好的實用價值和應用前景。
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