DXF文件格式详细讲解

DXF文件格式详细讲解 一、DXF文件格式分析 DXF文件由标题段、段、块段、实体段和文件结束段5 部分组成，其内容如下。 ?标题段(HEADER)标题段AutoCAD系统的所有标题变量的当前值或当前状态。标题变量记录了AutoCAD系统的当前工作环境，如SNAP捕捉当前状态、栅格间距式样、当前图层层名及线型、颜色等。 ?表段(TABLES)表段共包含4个表，每个表又包含可变数目的表项。这些表在文件中出现的顺序是线型表(LTYPE)、图层表(LAYER)、字样表(STYLE)、视图表(VIEW)。 ?块段(BLOCK)块段记录了所用块的块名，当前图层层名、块的种类、块的插入基点及组成该块的所有成员。块的种类分为图形块、带有属性的块和无名块三种。无名块包括用HATCH命令生成的剖面线和用DIM命令所完成的尺寸标准。 ?实体段(ENTITIES)实体段记录了每个实体的名称、所在图层及其名字、线型、颜色等。 ?文件结束段(EOF OF FILE)DXF文件的结束标志。 一个DXF文件由若干个组构成，每个组占两行，第一行为组的代码，第二行为组值。组代码相当于数据类型的代码，它由CAD图形系统所规定，而组值为具体的数值，二者结合起来表示一个数据的含义和值。例如，代码10代表一个点的X坐标，占一行，而其第二行4.5425则是点X坐标的 具体数值，二者结合表示一点，其X坐标值为4.5425。 (1)组代码和组值的类型组代码为一个非负的不超过三位的整数，而组值由组代码的类型决定。例如: 代码0,9组值类型为字符型。 代码10,59组值类型为实型。 代码60,79组值类型为整型。 代码999表示解释行。 (2)组代码的含义每个组代码均有规定的含义，有些代码含义是固定的，而有些组代码则因应用场合不同而有多个含义，应具体分析。另外，一些代码是备用的，目前版本尚未用到，现将他们的含义举例介绍如下。 0:表示一个事物的开始，如一个块、表、图层、实体等。 1:字符型数据的值，如TEXT的字符串、文件名、属性值等。 2:一个事物的名字，如段、表、块、线型、视图等的名字。 3,5:字符型数据的值，如文件名、线型说明等。 6:线型名(固定类型)。 8:图层名(固定类型)。 关于实体的坐标与相应的组代码10,18、20,28、30,38的用法应根据实体所用到点的数量，按组代码个位的0、1、2、……的顺序使用。例如LINE的起点组代码为10、20、30，而11、21、31为其终点。其他类似。 DXF文件的结构相当复杂，完整读取DXF文件也是一项异常繁琐的工程。在实际应用中，为了提取图形的实体信息，可以省略DXF文件中的许 多项，只要获取其中的层表、块段和实体段，就可以完成相应几何图形的描述。在层表中说明每一层的颜色、线型，在块段中说明块所在的层、属性及其在图形中的位置，在实体段中说明直线的起点、终点及圆的圆心、半径等几何信息和各实体所在的层。根据实体所在的层，在层表中搜索每一层的颜色、线型并将其添加到实体对象中。在利用CAD进行绘图时，需将变量参数DIMASO设为ON，以保证块段中定义的尺寸块为一个整体，并可被正确无误地获取。根据尺寸类型名、尺寸定义的起点、终点坐标与实体类型名、实体空间坐标是否匹配，对实体对象进行尺寸附加。在绘图时，如对自定义的粗糙度、形位公差等块不进行"EXPLODE"炸开操作，也可通过增加相应读取函数提取其属性。 下面举例说明实体段在DXF文件中的格式。 圆弧(ARC) 0(开始)ARC(圆弧) 8(层的组码) W1(层名为"W1") 10(圆弧圆心的X坐标组码) 7.0(圆弧圆心的X坐标组值) 20(圆弧圆心的Y坐标组码) 9.0(圆弧圆心的Y坐标组值) 30(圆弧圆心的Z坐标组码) 0.0(圆弧圆心的Z坐标组值) 40(圆弧的半径组码) 25.0(圆弧的半径值) 50(圆弧的起始角度组码) 90.0(圆弧的起始角度值) 51(圆弧的终止角度组码) 180.0(圆弧的终止角度组值) 若实体的线型用BYLAYER，颜色为256(即BYLAYER)，基面高度和厚度为零，其格式可简化。 对于其他图形实体的格式描述(LINE、CIRCLE、TEXT等)，这里就不再一一详述了。 二、几何图形实体信息的提取 生成DXF文件必须首先进入图形编辑环境，在命令(Command)提示下键入DXFOUT，回答所需的一个文件名后，即把内部压缩格式的图形数据转换为ASC?的数据并写入相应DXF文件(以DXF为扩展名)中，供应用程序提取并处理实体数据。 三、几何图形描述的数据结构 通过对CAD系统的DXF图形交换文件进行分析，可以得到描述零件的全部几何图形元素。为简化问题，设定组成零件内外轮廓的图形元素只包括点、直线和圆弧，并分别用下列数据结构表示。 点:class POINT { float x;float y;float z;}虚基类:class SHAPE{ //由虚基类派生出直线、圆弧，便于链表操作public: [replyview] virtual void showEntity()=0;//表示此函数在派生类中必须定义……// 在此定义其他虚函数} 直线:class LINE:public SHAPE，public POINT{ public://直线类由两个基类SHAPE和POINT派生而来POINT start_point;//直线起点POINT end_point;//直线终点……//在此定义其他内部变量和函数}圆弧:class ARC:public SHAPE，public POINT{ public://圆弧类由两个基类SHAPE和POINT派生而来POINT center_point;//圆弧圆心POINT start_point;//圆弧起点POINT end_point;//圆弧终点float radius;//圆弧半径……//在此定义其他内部变量和函数}结点:struct Node //定义结点,便于链表内部删除,增加和修改{SHAPE *Item;//内容域Node *llink;//左指针Node *rlink;//右指针} 链表:class LIST { // 链表类private: Node *head;//结点头指针public: LIST();//构造函数,进行变量初始化void,LIST();//析构函数,释放内存void addEntity(SHAPE *);//定义增加图形元素的函数……//在此定义其他函数}由此，回转体零件的几何图形元素不难用上述数据结构以线性链表进行存储。完整的特征识别系统不仅仅包含几何信息，还要包括加工工艺信息，而常用的几何造型CAD系统并不提供后者。为此，我们在AutoCAD系统中定义了一套工艺信息块，其全部以图形文件块的形式存储，这些信息包括:形状公差(直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度)、位置公差(平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动)、表面粗糙度和基准等。[/replyview] 介绍了DXF文件的结构，分析组值和组代码的含义，然后说明读取DXF文件的方法，最后简单介绍了实现此功能模块的数据结构 这个对dxf初学者有用,支持一下哦. DXF文档详解 DXF的基本惯例 DXF格式是特定版本AutoCAD图形文件中所包含的全部信息的标记数据的一种表示方法。 标记数据的意思是指在每个数据元素前都带一个称为组码的整数。组码的值表明了其后数据元素的类型，也指出了数据元素对于给定对象(或记录)类型的含意。实际上，图形文件中所有用户指定的信息都能够以DXF文件格式表示。在AutoLISP和ARX应用程序中使用的DXF格式与上述格式基本相同，只是在某些数据组上存在着细微的差别。 如不作特殊说明，本节中所出现的组码都可以应用于DXF文件、AutoLISP应用程序和ARX应用程序。当组码说明对于应用程序和DXF文件有所不同时(或只适用于其中之一)，在组码的说明前有如下提示符: APP只用于应用程序的说明 DXF只用于DXF文件的说明 如果组码说明对DXF文件和应用程序都适用，那么没有提示符;否则将显示适当的提示符。 组码范围 组码将与组码关联的值(组值)定义为整型、浮点数型或字符串型。具体说明如下表: 组码范围 组码范围组值类型 0-9 字符串(最多255个字符，对于UNICODE字符串则 更少) 10-59 双精度三维点 60-79 16位整数值 90-99 32位整数值 100 字符串(最多255个字符，对于UNICODE字符串则更少) 102 字符串(最多255个字符，对于UNICODE字符串则更少) 105 表示十六进制句柄值的字符串 140-147 双精度标量浮点值 170-175 16位整数值 280-289 8位整数值 300-309 任意文字字符串 310-319 表示二进制数据组的十六进制值的字符串 320-329 表示十六进制句柄值的字符串 330-369 表示十六进制对象标识符的字符串 999 注释(字符串) 1000-1009 字符串(最多255个字符;对于UNICODE字符串则更少) 1010-1059 浮点值 1060-1070 16位整数值 1071 32位整数值 按数字次序排列的组码 下表给出了组码(或组码范围)及其说明。在表中，"固定"表示该组码的用途固定不变，非固定组码的用途将随上下文变化。 按数字次序排列的图元组码 组码说明 -5APP:persistentreactor链表 -4APP:条件运算符(仅用于ssget) -3APP:扩展数据(XDATA)标记(固定) -2APP:图元名引用(固定) -1APP:图元名。每次打开图形时它都改变，且不被保存。(固定) 0 表示图元类型的文字字符串(固定) 1 图元的主要文字值 2 名称(属性标记、块名称等) 3-4 其他的文字值或名称值 5 图元句柄。最多16位十六进制数字的文字字符串(固定) 6 线型名(固定) 7 文字样式名(固定) 8 图层名(固定) 9 DXF:变量名标识符(仅用于DXF文件的HEADER区域)。 10 主要点。此点为直线或文字图元的起点，圆的圆心等等。 DXF:主要点的X值(其后为Y和Z值的组码20和30) APP:三维点(三个实数构成的表) 11-18 其他点。 DXF:其他点的X值(其后为Y和Z值的组码21-28和31-38) APP:三维点(三个实数构成的表) 20,30 DXF:主要点的Y和Z值 21-28, 31-37 DXF:其他点的Y和Z值 38 DXF:如果非零，则为图元的标高。只在R11以前的AutoCAD输出的DXF文件中存在 39 如果非零，则为图元的厚度(固定) 40-48 浮点值(文字高度、比例因子等) 48 线型比例。浮点标量值。缺省值适用于所有图元类型。 49 可重复的浮点值。一个图元中的可变长度表(例如LTYPE表中的虚线长度)中可出现多个组码49。组码7x总是在第一个组码49前出现，用于指定表的长度。 50-58 角度(在DXF文件中单位为度，在AutoLISP和ARX应用程序中单位为弧度)。 60 表示图元可见性的整数值。不赋值或值为0时表示可见;为1时表示不可见。 62 颜色代码(固定) 66 "图元跟随"标志(固定) 67 空间，即模型空间或图纸空间(固定) 68 APP:表示视口打开但不可见、未激活或者关闭。 69 APP:视口标识数字。 70-78 整数值，如重复部分的计数器、标志位或模式等。 90-99 32位整数值 100 子类数据标记(把继承下来的类名当作字符串)。由具体类继承下来的所有对象和图元类都必须有此项。此标记用于分离某个对象中由不同的类定义的数据。它也满足从ARX继承下来的每个独立的具体类的DXF命名需要(请参见子类标记!AL(`XREF_11832_al_u05_c',1))。 102 控制字符串，其后为"{<任意名称>"或"}"。除了字符串必须以"{"开始外，它与外部数据组码1002类似。其后可跟任意字符串，且此字符串的解释取决于应用程序。另一个可用的控制字符串为"}"，它标识组的结束。如上所述，除了在执行图形核查操作期间外AutoCAD一般不解释这些字符串;它们仅用于应用程序。 105 DIMVAR符号表条目对象句柄。 210 拉伸方向(固定)。 DXF:拉伸方向的X值 APP:三维拉伸方向矢量 220,230 DXF:拉伸方向的Y和Z值 280-289 8位整数值 300-309 任意的文字字符串 310-319 任意二进制数据组，与组码1004具有相同表示法和限制:最长为254个字符的十六进制字符串表示最长为127个字节的数据数据组。 320-329 任意对象句柄。句柄值保留原样，在执行INSERT和XREF操作时它们不被转化。 330-339 软键指针句柄。任意指向同一DXF文件或图形中的其他对象的软键指针，在执行INSERT和XREF操作时被转化。 340-349 硬键指针句柄。任意指向同一DXF文件或图形中的其他对象的硬键指针，在执行INSERT和XREF操作时被转化。 350-359 软键从属句柄。链接到同一DXF文件或图形中其他对象的任意软键从属链接，在执行INSERT和XREF操作时被转化。 360-369 硬键从属句柄。链接到同一DXF文件或图形中其他对象的任意硬键从属链接，在执行INSERT和XREF操作时被转化。 999 DXF:999组码表示其后为注释字符串行。DXFOUT不在DXF输出文件中包括此组;DXFIN能识别词组码，但忽略其后的注释。通过999组码，用户可以在所编辑的DXF文件中包括注释。 1000 扩展数据中的ASCII字符串(最长255个字节)。 1001 扩展数据的已注册应用程序名(ASCII字符串，最长31个字节)。 1002 扩展数据控制字符串("{"或"}")。 1003 扩展数据图层名。 1004 扩展数据中的字节数据组(最长127字节)。 1005 扩展数据中的图元句柄。文字字符串，最多16位十六进制数字。 1010 扩展数据中的点 DXF:X值(其后跟组码1020和1030) APP:三维点 1020,1030 DXF:点的Y和Z值 1011 扩展数据中的三维世界空间位置:X值(其后跟组码1021 和1031):三维点 1021,1031 DXF:世界空间位置的Y和Z值。 1012 扩展数据中的三维世界空间位移:X值(其后跟组码1022和1032):三维矢量 1022,1032 DXF:世界空间位移的Y和Z值 1013 扩展数据中的三维世界空间方向 DXF:X值(其后跟组码1022和1032) APP:三维矢量 1023,1033 DXF:世界空间方向的Y和Z值 1040 扩展数据浮点值。 1041 扩展数据距离值。 1042 扩展数据比例因子。 1070 扩展数据16位符号整数。 1071 扩展数据32位符号整数。 对象和图元的组码 在DXF格式中，对象的定义与图元的定义不同:图元有图形表示，而对象则没有图形表示。例如，词典是对象而不是图元。对象通常作为非图形对象来使用，图元则作为图形对象来使用。 在DXF文件中，图元可以出现在BLOCK和ENTITIESE区域中。两个区域中图元的用法一样。某些定义图元的组码始终会出现，而其他的组码仅在它们的值与缺省值不同时才出现。 读取DXF文件的程序不应该假定说明图元的组码是按照给定次序出现 的。与说明图元的组码相连的0组码表示此图元已结束。0组码将开始新图元或表示此区域已结束。 注意如果用户以表驱动方式(即忽略未定义的组码，且对图元中的组码次序不做任何假定)编写DXF处理程序，那么该程序将比较容易针对AutoCAD的后续版本做调整。因为AutoCAD的性能将不断得到增强，所以图元中将添加一些新的组码以提供更多的功能。 读取DXF格式文件 OpenGL是美国SGI公司最新推出的一套开放式的三维图形软件接口，适用于广泛的计算机环境，从个人计算机到工作站，OpenGL都能实现高性能的三维图形功能。OpenGL本身不仅提供对简单图元的操作和控制，还提供了许多函数用于复杂物体的建模。但是，我们通常喜欢使用AutoCAD和3DS及3Dmax等工具来建立模型，并且我们已经有了很多这样的模型，那么我们如何才能资源共享，避免重复劳动呢,利用CAD图形标准数据交换格式—DXF格式，我们就能很容易地实现资源共享，而不需要重复建模。 DXF文件的结构很清楚，具体如下: 1.标题段(HEADER) 有关图形的一般信息都可以DXF文件的这一节找到，每一个参数具有一个变量名和一个相关值。 2.表段 这一段包含的指定项的定义，它包括: a、线形表(LTYPE) b、层表(LYER) c、字体表(STYLE) d、视图表(VIEW) e、用户坐标系统表(UCS) f、视窗配置表(VPORT) g、标注字体表(DIMSTYLE) h、申请符号表(APPID) 3.块段(BLOCKS) 这一段含有块定义实体，这些实体描述了图形种组成每个块的实体。 4.实体段(ENTITIES) 这一段含有实体，包括任何块的调用。 5.ENDOFFILE(文件结束) 下面是对DXF的基本结构举一实例进行说明: 0 0后接SECTION SECTION表明这是一个段的开始 2 2后接的是段名 HEADER说明该段是HEADER段(标题段) 9 $ACADVER文件是由AUTOCAD产生的 1 AC1008 9 9后接$UCSORG $UCSORG用户坐标系原点在世界坐标系中的坐标 10 10对应X 0.0X的值 20 20对应Y 0.0Y的值 30 30对应Z 0.0Z的值 9 $UCSXDIR这是一段不太相关的部分，略去 10 1.0 ....... 9 9后接$EXTMIN $EXTMIN说明三维实体模型在世界坐标系中的最小值 10 10对应X -163.925293X的值 20 20对应Y -18.5415860.0Y的值 30 30对应Z 78.350945Z的值 9 9后接$EXTMAN $EXTMAX说明三维实体模型在世界坐标系中的最大值 10 10对应X 202.492279X的值 20 20对应Y 112.634300Y的值 30 30对应Z 169.945602Z的值 0 0后接ENDSEC ENDSEC说明这一段结束了 0 0后接SECTION SECTION表明这是一个段的开始 2 2后接的是段名 TABLES说明该段是TABLES段(表段) ............该段对我们不太相关，此处略去不进行说明 0 0后接ENDSEC ENDSEC说明这一段结束了 0 0后接SECTION SECTION表明这是一个段的开始 2 2后接的是段名 ENTITIES说明该段是ENTITIES段(实体段)这是我们要详细说明的段，该段包含了所有实体的POLYLINE点的坐标和组成面的点序。 0后接POLYLINE 8 表明以下数据是对于一个新的实体; OBJECT018后接的字符串是这个实体的名称 66 1 70从66 1到70 64 64说明该实体是由许多小平面组成的 71 38 71 38说明该实体共有38个点 72 72 72 72说明该实体由72个三角形构成 00VERTEX VERTEX表明后面紧跟着的是实体的数据 8 OBJECT01 10对应X坐标 -163.925293X的值 20对应Y坐标 -17.772665Y的值 30对应Z坐标 128.929947Z的值 70 70 192 192表明上面的数据信息是点的坐标 0每一个从0VERTEX到70 192之间VERTEX的一小段是点的坐标 ......... 70 192 VERTEX 8 OBJECT01 10 20 30 0 当70后跟128时，表明该实体的每个点的坐标数据已经记录70完了，下面紧跟着的是记录这些点是以什么样的方式组合成各128个三角形。 71 71、72、73后面跟着的值表明某一个三角形是第二个、第2一个、第四个点构成的，点的顺序是按照记入DXF文件的顺72序。当某一值为负数时，则表明该点到下一点的线不要画出，1如果要画三维实体的线型图，就必须使用这一特性，否则线条73将会出现紊乱。 -4 VERTEX ............ 0 0后接SEQEND表明该实体的数据已经全部记录完了 SEQEND 8 OBJECT01 POLYLINE0后接POLYLINE表明以下又是一个新的实体 ............ ENDSEC0后接ENDSEC表明这是该段的结尾 EOF0后接EOF表明这个DXF文件结束了 在DXF文件中，我们最关心的是如何得到模型上各个点的坐标，并且用这些点连成许多个三用形，构成面，进而绘制出整个模型。在DXF文件的结构中，我们已经看到，DXF文件先叙述实体上各个点的坐标，然后叙述实体上有多少个面，每个面由哪些点构成。这样，我们至少需要2个数组来存储一个实体的信息，一个用于存储点的坐标，一个用于存储点序，我们可以把这2个数组放到一个结构中，如果模型中实体的数目不止一个是，我们就用这个结构来定义一个数组。在本文中，我们使用 VisualC++6.0来写一个读取DXF文件的小程序。 在实际应用中，模型中实体的数目以及实体中点和面的数目都是不定的，为了有效地利用内存，我们选择MFC类库中的聚合类CobArray类所创建的对象vertex, sequence来存储和管理实体的点坐标和点序。 CObArray类是一个用来存放数组类的聚合类，它能根据要存进来的数组(或结构)多少自动进行自身大小的高速，而且这个类本身具有的成员函数使得我们对它的对象的操作更加方便、快捷，用它编的程序也易于读懂。 三维实体模型的模型信息中的一部分信息可以在标题段中读出，通过读取变量名为,UCSORG的三个变量，可以得到三维实体在世界坐标系中自身所定义的用户坐标系原点的三维坐标。通过读取,EXTMAX，,EXTMIN可以获知三维实体在世界坐标系中的范围，而其它部分的信息只有读完了全部DXF文件后才可以通过计算确定。对于三维实体模型的全部点坐标、 点序，可以在实体段中按照前面介绍的DXF文件基本结构读出。现在我们开始写这个程序。 先建立一个头文件HEAD.H定义如下的结构:VERTEX,SEQUENCE和类 CVertex,Csequence。 typedefstruct{ floatx,y,z; }VERTEX; //结构VERTEX用来存储点的坐标 typedefstruct{ inta,b,c; }SEQUENCE; //结构SEQUENCE用来存储实体的面的组成 typedefstruct{