CATIA 二次开发方法与实例一、引言 CATIA（ Computer Aided Three Dimensional Interaction Application System)，计算机辅助三维/二维交互式应用系统） V5 是 IBM/DS 基于 Windows 核心开发的高端 CAD/CAM 软件系统。目前 CATIA 最新的版本为 V6。CATIA 系统如今已经发展为集成化的CAD/CAE/CAM 系统，它具有统一的用户界面、数据管理以及兼容的数据库和应用程序接口，并拥 2 多个独立的模块。在国内，CATIA 应用 CAA 组件应用架构进行二次开发刚刚开始不久，相对人员比较少，资料不多，由于 CATIA 软件功能的强大以及 CAA 二次开发功能的强大，探索和实现基于CATIA 的二次开发技术具有很好的应用价值。二、CATIA 的二次开发方式作为强大的工程软件，CATIA 具有很强的开放性能。用户可以按照自己的需要，采用不同方式进行各种程度上的开发。CATIA 二次开发接口是通过两种方式与外部程序通信：进程内应用程序（In-process Application）方式和进程外应用程序（Out-Process Application）方式。进程内应用程序方式下，CATIA 软件与脚本运行在同一进程地址空间，比如宏方式（Macro）。在 CATIA环境下通过菜单记录宏（Record Macro），宏记录后，生成 VB 脚本（Visual Basic Script）序列，当宏开始运行，CATIA 就处于非激活状态，因此不能宏调用之间存储变量的值，这种方式比较简单，在 CATIA 环境就中可完成。进程外应用程序方式下， CATIA与外部应用程序在不同进程地址空间运行。在 CATIA 运行的情况下，外部进程可以通过接口驾驭 CATIA，创建、修改 CATIA 环境和几何形体的数据、尺寸等，同时支持对象连接与嵌入（OLE ， Object Linking and Enbedding）。具体来说，CATIA 的二次开发主要有两种方法：使用宏对 CATIA 进行二次开发和使用组件应用架构(CAA%26ndash;RADE) 对 CATIA 进行二次开发。1、 使用宏（Macro）对 CATIA 进行二次开发。可以用于自动化（Automation）组件，使用 VBScript 作为编辑工具，这是一种交互方式的定制。可以记录用户的操作过程，自动生成代码。CATIA 提供了 Automation API 用于VBScript 对 CATIA 的二次开发，Automation API 具备了与任何 OLE 所兼容的平台进行通讯能力。自动化应用接口可以调用%26ldquo;InputBox%26rdquo;和%26ldquo;MsgBox%26rdquo;函数获取用户输入信息和进行输出，而对于 NT 用户则可以应用 Visual Basic 来定义更为复杂的输入输出面板。运行的时候可以给宏关联一个图标，并置入 CATIA 显示框架。这种方式的开发流程如图 1 中所示。图 1 使用 VB 进行 CATIA 二次开发的基本流程2、使用组件应用架构(CAA%26ndash;RADE) 对 CATIA 进行二次开发Component Application Architecture (CAA) 组件应用架构，是 Dassault Systemes 产品扩展和客户进行二次开发的强有力工具。Dassault Systemes 提供的 CAA 产品包括如下内容：%26#61548; CAA RADE 快速开发环境，基于 Microsoft Visual Studio%26#61548; CAA CATIA V5 API， CATIA V5 应用开发工具%26#61548; CAA ENOVIA LCA V5 API， ENOVIA LCA 应用开发工具%26#61548; CAA DELMIA V5 API，DELMIA V5 应用开发工具%26#61548; CAA ENOVIA PORTAL V5 API ，ENOVIA PORTAL V5 应用开发工具快速应用研发环境 Rapid Application Development Environment（RADE）是一个可视化的集成开发环境，它提供完整的编程工具组。RADE 以 Microsoft Visual C+6.0 为载体，开发工具完全集成在了 VC+环境中，并且提供了一个 CAA 框架程序编译器，但同时也限制了 VC+的部分功能。可以说 CATIA CAA%26ndash;RADE 是目前所有高端 CAD/CAM开发环境中最为复杂、同时也是功能最为强大的一个。CAA 采用面向对象的程序语言，开发过程可看作是其组件对象的组合和扩展。CAA 采用组件对象模型（COM）和对象的连接和嵌入（ OLE）技术， CAA 的架构如图 2 所示。图 2 CAA 架构三、使用组件应用架构的 CATIA 界面二次开发方法下面的例子说明了如何使用 CAA C+开发方式来建立一个 CATIA 内部程序。实现的功能是新建一个独立的工作台（workbench ），并在其下面实现添加自定义菜单，添加工具条以及按钮图标，插入 CATIA 风格的对话框。并生成对界面功能的响应，建立 command，实现调用对话框，以及通过输入参数直接用代码生成一个三维模型，并在 CATIA 主窗口中显示。1、 新建独立的 workbenchCATIA V5 将某类包含一系列交互命令的一些工具条分组显示在不同的工作台（workbench）中，这样有利于工具的查找和使用。通过自己新建的 workbench 可以将自己二次开发形成的一系列命令集中显示在一个工作台中，便于以后的操作。工作台的建立需要以下几个步骤。%26#61548; 创建工作台厂（factory）的接口（ interface）；%26#61548; 创建工作台厂；%26#61548; 创建工作台描述类；%26#61548; 创建响应命令（command ）的标题；%26#61548; 创建工作台并排列图标按钮响应；%26#61548; 提供图片及提示等资源并将新建的工作台插入开始菜单；%26#61548; 创建工作台的显示界面。插入新建的工作台 MyWorkBench 后的 CATIA 开始菜单如图 3 所示，它与 CATIA 现有的模块成为并列关系。现在进入 MyWorkBench 工作台里面没有任何工具条及按钮，下面添加这部分工具。2、 添加工具条及按钮 图 3 生成的新的工作台首先创建按钮的描述类 CAAAfrGeoCreationWkb，派生于 CATBaseUnknown 类。CATBaseUnknown 是创建用户界面并实现界面的基类，所有的接口都是从IUnknownCATBaseUnknown 继承的。这个类中建立了两个函数分别为CATCmdWorkbench *的 CreateWorkbench()函数和无返回值类型的 CreateCommands()。前面的函数是用来实现顺序插入工具条、按钮图标以及菜单，后面的函数是实现对插入按钮以及菜单和响应函数的关联。在 CreateWorkbench()函数中用到了宏NewAccess(className,variableName,objectName)。CATIA 的工作场（workshop）或者工作台（workbench）可以被看作是一个入口的集合包，使用 NewAccess 宏可以创建一个这样的入口。使用 SetAccessChild(variableName,childName)以及 SetAccessNext (variableName,nextName)这两个宏则可以连接入口。其中 className 表示被创建类的类型，包括以下几种类型：CATCmdContainer，CATCmdWorkshop，CATCmdSeparator，CATCmdStarter 。下面就是创建了一个按钮的容器，也就是工具条，并在其中添加按钮的部分代码。NewAccess(CATCmdContainer,pCAAAfrTB1EltTlb,CAAAfrTB1EltTlb);/创建工具条pCAAAfrTB1EltTlbSetAccessChild(pCAAAfrGeoCreationWkb, pCAAAfrTB1EltTlb); /工具条加入工作台/创建按钮 cmd1，并设置其响应宏为 CAAAfrCmd1Hdr，最后将其加入工具条 TB1 中NewAccess(CATCmdStarter,pCAAAfrTTB1EltCmd1Str,CAAAfrTTB1EltCmd1Str);SetAccessCommand(pCAAAfrTTB1EltCmd1Str,%26quot;CAAAfrCmd1Hdr%26quot;);SetAccessChild(pCAAAfrTB1EltTlb,pCAAAfrTTB1EltCmd1Str);接下来绘制一个图标，并在 CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CATRsc 中将其关联，具体如下，则 cmd1 按钮显示的是 CAACmd1.Bmp 图标。CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.Icon.Normal = %26quot;I_CAACmd1%26quot;在 CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CATNls 文件中设置新建按钮的标题以及提示内容CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.Category = %26quot;Element%26quot;CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.Title = %26quot;command1%26quot;CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.ShortHelp = %26quot;new cmd1%26quot;添加两个工具条并插入一系列按钮的效果图如下面图 4 所示。图 4 新添加的按钮 图 5 添加的菜单3、添加菜单菜单的添加与添加按钮类似，也是在 CreateWorkbench()函数中，只不过是在宏中的参数与添加按钮并不一样。添加后的效果图如图 5 所示NewAccess(CATCmdContainer, pCAAAfrGeoCreationMbr, CAAAfrGeoCreationMbr);NewAccess(CATCmdContainer, pCATAfrInsertMnu, CATAfrInsertMnu);SetAccessChild(pCAAAfrGeoCreationMbr, pCATAfrInsertMnu);NewAccess(CATCmdSeparator, pCAAAfrGeoCreationInsertSep, CAAAfrGeoCreationInsertSep);SetAccessChild(pCATAfrInsertMnu, pCAAAfrGeoCreationInsertSep);NewAccess(CATCmdContainer, pCAAAfrMeu1EltSnu, CAAAfrMeu1EltSnu);SetAccessNext(pCAAAfrGeoCreationInsertSep, pCAAAfrMeu1EltSnu);NewAccess(CATCmdStarter, pCAAAfrMMeu1SubMn1Str, CAAAfrMMeu1SubMn1Str);SetAccessChild(pCAAAfrMeu1EltSnu, pCAAAfrMMeu1SubMn1Str);SetAccessCommand(pCAAAfrMMeu1