西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 孔 琳 宋育紅 龔小濤 武欣竹 謝賀年

1.引言

Pro/ENGINEER是PTC公司設(shè)計(jì)開發(fā)的基于參數(shù)化、特征設(shè)計(jì)的三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)軟件，其強(qiáng)大的功能一直受到業(yè)界用戶的好評(píng)。雖然Pro/ENGINEER的功能強(qiáng)大并且通用性良好，但是在具體使用過程中不可能滿足各種各樣的特定要求，為使軟件能夠滿足特定使用者的多樣化需求，則需在該軟件已有功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)。本文是基于Pro/E Wildfire 4.0版本的設(shè)計(jì)，PTC公司推薦使用Visual Studio.NET 2005平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)。

2.Pro/ENGINEER開發(fā)工具的對(duì)比分析

Pro/ENGINEER軟件在提供強(qiáng)大的設(shè)計(jì)分析與制造功能的同時(shí)，也為用戶提供了多種二次開發(fā)工具，常用的方式有Pro/Program（內(nèi)置）、Pro/TOOLKIT、VB以及J-Link等。

在Pro/ENGINEER軟件中，對(duì)于每一個(gè)模型都有一個(gè)Pro/Program，用于記錄模型的主要涉及步驟和參數(shù)列表，其語言結(jié)構(gòu)類似于BASIC高級(jí)語言。用戶可以根據(jù)模型的設(shè)計(jì)要求來編輯該模型的程序，通過運(yùn)行程序，系統(tǒng)可以通過良好的人機(jī)交互的方法來控制系統(tǒng)參數(shù)、特征是否顯示、特征尺寸的大小等。該方式多用來開發(fā)齒輪、鏈輪、蝸輪蝸桿等復(fù)雜零件。

VB.NET是完全面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，在它的完全模式下，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)聽Pro/ENGINEER軟件本身發(fā)出的各種消息的接口，因此也支持調(diào)用Pro/E的函數(shù)，向添加菜單、按鈕等。

J-Link是Pro/ENGINEER軟件自帶的基于JAVA語言的二次開發(fā)工具，是一種面向?qū)ο螵?dú)立于操作系統(tǒng)平臺(tái)的應(yīng)用程序接口，它封裝了許多針對(duì)Pro/E底層資源調(diào)動(dòng)的類庫和程序包，用戶可以使用來擴(kuò)展Pro/E功能。

Pro/TOOLKIT是PTC公司專門定制的開發(fā)工具包，它提供了應(yīng)用程序接口，使客戶具有擴(kuò)展Pro/E功能的能力。Pro/TOOLKIT使用面向?qū)ο箫L(fēng)格的C語言編程，并且提供了用于底層資源調(diào)用的函數(shù)庫和頭文件，外部應(yīng)用程序可以通過這些函數(shù)來訪問Pro/E。另外，還可以利用Pro/TOOLKIT提供的UI對(duì)話框、菜單以及VC的可視化界面技術(shù)，設(shè)計(jì)出方便、實(shí)用、美觀的人機(jī)交互界面，從而大大地提高了系統(tǒng)發(fā)的使用效率。

3.Pro/TOOLKIT工作模式的對(duì)比分析

Pro/TOOLKIT開發(fā)方式有兩種工作模式：異步模式(Asynchronous)是在不需要啟動(dòng)Pro/E的情況下，就可以單獨(dú)運(yùn)行Pro/TOOLKIT應(yīng)用程序的方式。但是相對(duì)來說該方式代碼較為復(fù)雜，開發(fā)難度大以main()函數(shù)作為Pro/TOOLKIT應(yīng)用程序的接口函數(shù)；同步模式(Synchronous Mode)必須與Pro/E軟件同時(shí)運(yùn)行，能達(dá)到所見即所得的設(shè)計(jì)結(jié)果，相對(duì)開發(fā)比較容易；并且程序執(zhí)行速度較快。在本次開發(fā)過程中，鑒于設(shè)計(jì)者并非專業(yè)程序設(shè)計(jì)人員，所以最終采用同步模式進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，比較容易上手。

在同步設(shè)計(jì)開發(fā)模式中，又分為動(dòng)態(tài)鏈接模式(DLL模式)和多進(jìn)程模式(Multiprocess)兩種。多進(jìn)程模式主要用于程序開發(fā)階段以便程序的測試，但由于DLL模式運(yùn)行比較快，所以程序開發(fā)完成后，最后轉(zhuǎn)換為后者。

4.Pro/ENGINEER UI界面設(shè)計(jì)的對(duì)比分析

在本文的零件庫的開發(fā)設(shè)計(jì)過程中，不僅有菜單的使用，還涉及UI對(duì)話框的設(shè)計(jì)以及零件的可視化表達(dá)等內(nèi)容，因此，主要以Pro/Program和Pro/TOOLKIT作為主要對(duì)象加以對(duì)比分析。

用戶界面對(duì)話框(User Interface Dialog Boxes，簡稱UI對(duì)話框)是Pro/TOOLKIT提供的一種交互界面設(shè)計(jì)工具。它能夠按界面的布局編寫對(duì)話框資源文件；針對(duì)UI對(duì)話框的功能編寫相應(yīng)的控制程序。該方式設(shè)計(jì)的UI界面和Pro/E的資源、設(shè)計(jì)風(fēng)格相一致，人機(jī)交互界面風(fēng)格有連貫性。但是這種利用文本文件設(shè)計(jì)的方式不能直觀地反映界面的布局，設(shè)計(jì)、修改和調(diào)試比較困難。

另外采用Visual C++2005.NET與Pro/ENGINEER軟件相匹配，就可以直接使用VC的面向?qū)ο蟮目梢暬勺兂上到y(tǒng)，它具有程序框架自動(dòng)生成、類別管理方便靈活，代碼編寫和界面設(shè)計(jì)的交互設(shè)計(jì)，3D控制界面等多種開發(fā)程式。MFC是VC++程序的界面設(shè)計(jì)開發(fā)方式，實(shí)現(xiàn)界面的可視化設(shè)計(jì)。

本文以直齒圓柱齒輪的參數(shù)界面設(shè)計(jì)為例，來加以對(duì)比分析。采用Pro/Program方式，只是需要在【工具】菜單的模型【程序】的頭部，INPUT和END INPUT程序中間添加以下程序：Z NUMBER

“請(qǐng)輸入齒輪的齒數(shù)==”

… …

就可以通過INPUT SEL列表來選擇需要修改的參數(shù)名稱，并在消息區(qū)根據(jù)提示輸入新的尺寸，完成模型的修改。這種方式實(shí)現(xiàn)比較容易，但是人性化設(shè)計(jì)理念不強(qiáng)。

采用UI對(duì)話框方式進(jìn)行如圖所示的參數(shù)表設(shè)計(jì)，仍以齒數(shù)為例，則需要的部分程序如下：

(Dialog spus

(Components … …)

可以看出雖然設(shè)計(jì)的界面更接近于Pro/E常用對(duì)話框的風(fēng)格，但是設(shè)計(jì)語句較為復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)難度較大。

使用MFC設(shè)計(jì)的對(duì)話框界面則較為容易，只需要使用Dialog對(duì)話框編輯器中的Static Text進(jìn)行文字說明的編寫，使用Edit Control建立示例編輯框，即可完成上圖界面的設(shè)計(jì)工作。需要注意的是，示例編輯框要想進(jìn)行數(shù)值的傳遞，就必須通過【添加變量】來進(jìn)行屬性的編輯以及命名。其后的程序修改和調(diào)試工作也相對(duì)來說較為容易，為了實(shí)現(xiàn)齒數(shù)值得傳遞僅需要一下程序：

ProParameterInit(&item，L”Z”，¶m1)；//初始化參數(shù)

x=GetDlgItemInt(IDC_EDIT1)；//讀取對(duì)話框

ProParamvalueSet(&value1，&c_dZ，PRO_PARAM_INTEGER)；//為變量賦值

ProParameterValueSet(¶m1，&value1)；//設(shè)置參數(shù)的值

… …

通過以上三種方式的對(duì)比分析，可以看到利用MFC實(shí)現(xiàn)對(duì)話框的設(shè)計(jì)以及參數(shù)的傳遞過程，相對(duì)來說比較容易，而且可視化程度高。

5.結(jié)論

本文通過市面上常用的Pro/ENGINEER開發(fā)方式入手，對(duì)比分析了Pro/Program和Pro/TOOLKIT界面設(shè)計(jì)方式的不同。從以上分析可以看出，雖然MFC的設(shè)計(jì)方式不是最簡單易行的設(shè)計(jì)模式，但是其優(yōu)秀的面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方式，大大減少了開發(fā)的難度，也為更為復(fù)雜的人機(jī)交互方式提供了可能。

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