用Autolisp对AutoCAD进行二次开发

用AutoLISP对AutoCAD进行二次开发

一、什么是CAD的二次开发？（为什么需要对CAD进行二次开发）

我们在设计、绘图时采用AutoCAD、ProE、Solidwork、UG等设计软件，在复杂问题或特殊用途的设计中，各种软件的原有功能往往难以解决问题，例如CAD里没有直接绘制正弦曲线和抛物线等曲线的命令。因此，只是会使用各软件的基本功能是不够的，根据我们的特殊用途进行软件的用户化定制和二次开发，往往能够大大提高工作效率和技术水平。

二、什么是AutoLisp？如何用其进行二次开发？

AutoLISP是由Autodesk公司开发的一种LISP程序语言，LISP是List Processor的缩写。通过autolisp 编程，可以节省工程师很多时间。AutoLISP语言作为嵌入在AutoCAD内部的具有智能特点的编程语言，是开发应用AutoCAD不可缺少的工具。

当前AutoCAD的二次开发工具主要有：VisualLisp（它是AutoLisp的集成开发环境）、VBA、ObjectARX和.NET API等，这里只介绍AutoLisp。

下面由浅入深地介绍一下如何应用AutolLisp进行二次开发。

最简单的应用是在命令行中编写和执行lisp语句，进行简单的计算、绘图、查询等操作。

稍复杂些的就要把语句（代码）放到扩展名为lsp的文件中，用的时候先加载到CAD中，然后输入自定义的函数名执行。

当开发的程序越来越多，就需要进行有效的管理，使我们能方便的找到和应用这些程序。到那个程度的时候就需要用到用户自定义的工具按钮、菜单和对话框了。

图1 根据程序数量选择二次开发形式

（1）在命令行中编写和执行程序

例1：(+ 2 3)

例2：(setq a 2)

(setq b 3)

(+ a b)

例3：(setq a 2)(setq b 3)(+ a b)

例4：(setq p1 (list 0 0))(setq p2 (list 200 200))(command “line” p1 p2 “”) ;;语句之间不空格

例5：(setq p1 (list 0 0)) (setq p2 (list 200 200)) (command “line” p1 p2 “”) ;;语句之间空格

;; 表示语句（程序代码）的注释

第一步：在文本中编写和保存AutoLISP程序，文件扩展名为.lsp

(defun c:sin(/ lp lpx lpy N x step) ;; c:和自定义函数名sin之间不能有空格

(initget 1)

(setq lp (getpoint "\n Left point:")

lpx (car lp) lpy (cadr lp))

(initget 7)

(setq N (getint "\Nnumber of cyles:"))

(setq x 0 step 0.02)

(command "pline" )

(While (< x (* 2 N pi))

(command (list (+ (car lp) x)

(+ (cadr lp)(sin x)))

)

(setq x (+ x step))

)

(command "line" lp (list (+ lpx (* 2 N pi)) lpy) "")

(command "line" lp (list lpx (+ lpy 2))(list lpx (- lpy 2)) "") ;;注意这里用的是空的双引号“”，中间不空格

(command)

)

第二步：AutoLISP程序的加载和运行

在命令行中输入appload（或ap），在弹出的“加载/卸载应用程序”对话框中选择第一步保存的*.lsp 文件。单击“加载” “关闭”。

执行自定义函数前先将“对象捕捉”功能关闭。运行自定义函数的过程和执行CAD标准函数（命令）是一样的，只要在命令行中输入函数名即可。

（3）添加用户工具按钮

工具按钮能够快速、高效启动AutoLisp的应用程序。为了更方便的管理和应用我们的lisp应用程序。我们要学会创建用户自定义工具栏，并向新工具栏中添加新的工具按钮，点击这些按钮便可以很方便地执行我们自己定义的应用程序。

第一步：创建新工具栏

将鼠标移动到任意一个工具按钮上，单击鼠标右键。

在弹出的菜单最下端找到“自定义(C)...”对话框，左键单击。弹出“自定义用户界面”对话框。右键单击工具栏图标新建一个用户自定义工具栏，命名这个新工具栏。

第二步：向新工具栏添加按钮

在“自定义用户界面”对话框的左下角的命令列表栏中单击“新建”按钮建立一个新命令。按住左键不放，将新的命令按钮拖到第一步新建的工具栏内。这样工具栏里便添加了第一个命令，用此方法可以给工具栏添加多个新按钮。

第三步：定制工具按钮属性

新的工具按钮刚添加到工具栏内的时候是不能执行命令的，需要给它添加属性。

在“自定义用户界面”对话框的右侧可以编辑按钮的图像和属性。其中最重要的是“特性”里的“宏”一栏。将上面pwx.lsp文件的路径和命令名输入到“宏”后面的文本框内，例如：^C^C^P(load"/F:/Autolisp Program/My Lisp/sin.lsp");sin;^P

单击确定退出“自定义用户界面”对话框。这时在CAD的工具栏中会多出一个用户刚才自定义的新

（4）添加用户自定义菜单

当我们开发出的程序越来越多的时候，用工具按钮的形式来执行它们会占用绘图的空间，而且也不便于管理。这种情况下就有必要将众多的程序分类，相同种类的程序写入同一个菜单文件中，便于将来查找和执行。具体的开发步骤为：

第一步：打开Visual LISP编辑器

图2 打开Visual LISP编辑器

第二步：创建用户自定义的菜单文件

打开Visual LISP编辑器后，在文本框中输入生成用户自定义菜单的代码，写好后将文件保存，扩展名为.mnu。例如：

***MENUGROUP=MYLISP ;;用户自定义菜单组名MYLISP

***pop1 ;;第一个菜单

[中间包] ;;第一个菜单名称

[初等函数曲线绘制] ^C^C^P(load "curve of function")(load "csin")(load "ccos")(load "cparabola")(curve_of_function) ;;命令的名称、加载操作和执行操作

[->复合函数曲线绘制];;子菜单名称，->表示生成的是子菜单

[抛物线与正弦曲线的叠加] ^C^C^P(load "cpara_sine") (cparasine)

[抛物线与余弦曲线的叠加] ^C^C^P(load "cpara_cos") (cparacos)

[--] ;;各命令之间的横线

[<-圆环面积与内径的关系曲线(&C)] ^C^C^P(load "cirque") (cirque) ;;<-表示子菜单结束

[挡板内外面积比的计算] ^C^C^P(load "stotal")(load "sdio")(stotal)

[结晶器] ;;第二个菜单名称

[齿轮绘制] ^C^C^P(load "gear") (gear)

***pop3 ;;第三个菜单

[凝固计算] ;;第三个菜单名称

[计算凝固系数K] ^C^C^P(load "solidification_coefficient") (solidification_coefficient)

;;文件的末尾必须是一个空行（回车）

第三步：加载用户自定义的菜单程序

在cad绘图界面的命令行中输入命令：menuload，在弹出的对话框中浏览选择要加载的菜单文件，单击加载，这时可以看到绘图界面的菜单栏上出现了用户自定义的菜单名。如图3所示。

用户自定菜单出现在菜单栏

第二步，点击加载

第一步，选择菜单文件存储路径

图3 加载用户自定义的菜单文件

（5）绘制对话框――DCL语言

第一步：打开Visual LISP编辑器

操作同图2。

第二步：创建用户自定义对话框文件

打开Visual LISP编辑器后，在文本框中输入生成用户自定义对话框的代码，写好后将文件保存，扩展名为.dcl。例如：

solidification_coefficient:dialog {

label="计算凝固系数K";

:text{

label="说明：根据合金的热物理特性计算凝固系数K";

}

:boxed_row{

label="输入合金的热物性参数和凝固温度";

:row{

:column{

:row{

:edit_box{

label="导热率λ";

key="lambda";

fixed_width=true;

width=5;

}

:text{

label="W/(m·K)";

}

}

:row{

:edit_box{

label="结晶潜热L";

key="L";

fixed_width=true;

width=5;

}

:text{

label="J/kg";

}

}

:row{

:edit_box{

label="密度ρ"; key="rho";

fixed_width=true;

width=5;

:text{

label="kg/m3";

}

}

}

}

:row{

:column{

:row{

:edit_box{

label="热容c "; key="c";

fixed_width=true;

width=5;

alignment=centered;

}

:text{

label="J/(kg·K)";

}

}

:row{

:edit_box{

label="合金液相线温度T_L"; key="T_L";

fixed_width=true;

width=5;

alignment=centered;

}

:text{

label="K";

}

}

:edit_box{

label="凝固层表面温度T_0"; key="T_0";

fixed_width=true;

width=5;

alignment=centered;

}

:text{

label="K";

}

}

}

}

}

:boxed_column{

:row{

:edit_box{

label="凝固系数K—m/s(1/2)"; key="S";

fixed_width=true;

width=5;

alignment=left;

}

:edit_box{

label="即mm/s(1/2)";

key="K";

fixed_width=true;

width=5;

alignment=left;

}

}

:row{

label="计算";

key="begin";

fixed_width=true;

width=5;

}

ok_only;

}

}

}

重要的一步：工具菜单→选项→文件→支持文件搜索路径（要包含上述所建各类文件的路径）

（6）编译及维护AutoLISP程序，形成独立应用程序

在Visual LISP中，用户可以编译自己的程序，并创建一个单独的可供其他用户使用的可执行模块。Visual LISP可将AutoLISP程序文件编译成可执行的程序模块以提高程序运行效率和源代码的安全性。Visual LISP提供了一套编译器来解决这些问题。通过这个编译器，用户可以将源代码编译成可执行机器码文件，即FAS文件。源代码在编译后，可以直接在Auto CAD中加载运行，运行效率提高了，而且程序源代码是保密的，甚至于源代码中的字符串与符号也会被Visual LISP的编译器加密。

此外，Visual LISP还可以将更复杂的AutoLISP应用封装进Visual LISP可执行文件（VLX）中。VLX 文件中还可以包括其他的资源文件，例如VBA和DCL文件以及编译过的AutoLISP文件。

常用函数及其说明

1.函数名称：vl-load-com

Visual Lisp内置函数：语法：(vl-load-com) 直接调用，无需参数

功能：将Visual LISP 扩展函数功能进行加载，以便使用其强大的扩展功能（类似c语言中的#include ）。

说明：

(1) 加载后即可以使用，Vl- vla- vlax- vlr-等各类VisualLisp扩展函数，否则这几类函数将不可使用。

(2) 如果已经加载了，则再次调用本函数，不会有任何作用

2.函数名称：open

一. 功能

打开一个文件，供其它的AutoLISP I/O函数记访问。

二. 格式

(open filename mode)

三. 说明

filename变元是一个字符串，它指定要打开的文件名和扩展名。mode变元是一个读/写标志。它必须是包含了单个小写字符的一个字符串。下表列出了mode变元的有效取值。

Open函数的mode变元的有效取值

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_

mode变元的取值说明

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_

"r" 打开的文件用于读操作，若filename不存在，open返回nil

__________________________________________________________

"w" 打开的文件用于写操作；若filename不存在，则建立一个

新文件，并打开读文件；若filename存在，它的已有数据

会被覆盖。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

"a" 打开的文件用于追加数据操作，若filename不存在，则建立

一个新文件，并打开该文件。若filename已经存在，则打开

该文件，打把并件指针移到现有数据的尾部。这样，用户

写入文件的所有数据都将追加到现有数据的后面。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

在DOS平台上，某些程序和文本编辑器在写入文本文件时会在文本尾部加上一个文件结束标记(Ctrl+Z，十进制ASCII码26）。在读入文件时，当碰到Ctrl+Z标记时，DOS便返回文件结束状态，而不管其后是否还有其它数据。如果想用Open函数的"a"（追加）方式在其它程序所建立的后面追加数据，则必须保证这些程序没有在其文本文件尾部插入Ctrl+Z结束标记。

Open函数返回一个可由其它的AutoLISP I/O函数所用的文本描述符。文本描述符必须使用setq赋给一变量，如：

(setq a (open "file.ext "r"))

假定在下面实例中所使用的文件不存在，则：

（setq f (open "new.tst" "w")) ;;;返回

（setq f (open "nosuch.filt" "f"));;;返回nil

（setq f (open "logfile" "a")) ;;;返回

filename变元中可以包含一个目录前缀，例如：/test/func3即为一例。在DOS平台上，file-name变元中还允许使用驱动器字符，并且还可以使用右下斜杠(\)来代替左下斜杠(/)作为目录的分隔符，但是应该记住的是使用右下斜杠作为目录的分隔符时必须将该右下斜杠双写（即写成"\\")，这样在字符串中才可以获得一个右下斜杠。如：

(setq f (open "/x/new.tst" "w")) ;;;返回

(setq f (open "nosuch.fil" "r")) ;;;返回nil

四.实例

例1.下面的程序从一个文件读取数据，并将读入的内容构成一个表后返回。

(defun readlist (filnam / tmplst x)

(setq tmplst nil)

(setq fn (open filna "r"))

(while (setq x (read-line fn))

(setq tmplst (append tmplst (list x)))

)

(close fn)

(setq tmplst temlst)

)

例2.下面的程序将一个四边形的四个角点坐标写入到一个文件中，并画出该四边形。

(defun C:remember()

(setq fi (getstring "\nEnter file name:"))

(setq f (open fi "w"))

(prompt "Now draw 4 points of a rectangel:")

(setq p1 (getpoint "nFirst point:"))

(princ p1 f)

(set p2 (getpoint "nSecond point:"))

(princ p2 f)

(setq p3 (getpoint "\nThird point:"))

(princ p3 f)

(setq p4 (getpoint "\nFouth point:"))

(princ p4 f)

(close f)

(command "line" p1 p2 p3 p4 "c")

)

3.函数名称：read-line

一. 功能

从键盘或从一个已打开的文件中读取一个字符串。

二. 格式

(read-line [file_desc]))

三. 说明

如果read-line函数遇到了文件结束标志，它就返回nil；否则，它返回它所读取到的那个字符串。

例如，假设f是一个有效的已打开文件的批针，那么，

(read-line f)

将返回文件中的下一个输入行，而如果已经到达文件结束处则返回nil。

四. 实例

在下面的程序实例中，程序从用户指定的文件中完成数据的读取。我们假定用户指定的文件中存储的是坐标点，且假定这个数据文件是由print函数输出数据而产生的。我们先将程序清单列出如下：

(defun C:replay ()

(setq fi (getstring "\nEnter file to replay:"))

(setq f (open fi "r"))

(read-line f)

(setq p1 (read-line f))

(setq p2 (read-line f))

(setq p3 (read-line f))

(setq p4 (read-line f))

(close f)

(setq p1 (read p1))

(setq p2 (read p2))

(setq p3 (read p3))

(setq p4 (read P4))

(command "line" p1 p2 p3 p4 "c")

)

下面我们对这一程序进行简单分析，程序中为什么要安排下面这样一条语名呢？即：

(read-line f)

这是因为我们已经假定数据文件是由print函数形成的，而print函数在输出数据之前，首先要输出一空行，因此，执行这一语名就可以使数据文件中的第一个空行跳过去。接下去才可以开始读取实际的数据。

再分析一下程序中的如下代码行：

(setq p1 (read p1))

(setq p2 (read p2))

(setq p3 (read p3))

(setq p4 (read p4))

安排这样几个语名的目的是显而易见的，因为由read-line函数从文件中读取的数据所返回的是字符串形式，事实上，存储在文件中的数据，它们总是以字符串的形式被读入。因此，在这些数据能使用之前，要将它们从字符串形式转换成数值形式，read函数正好具有这样的功能，这就是在程序中我们要安排四个read函数调用的目的。

4.函数名称：print

一. 功能

打印一个表达式到命令行，或写一个表达式到一个已打开的文件中。

二. 格式

(print [expr [file-desc]])

三. 说明

这个函数除了在打印<表达式>之前先换行和在打印<表达式>之后打印空格之外,其它和prin1相同四.实例

下面的程序代码将用户在图形屏幕上拾取的四个点从打印机输出，并在图形屏幕上画出由这四个点连接而成的一个四边形。

(defun C:remember2()

(setq fi "prn")

(setq f (open fi "w"))

(prompt \Now draw 4 points of a rectangle:")

(setq p1 (getpoint "\nFirst point:"))

(prin1 p1 f)

(setq p2 (getpoint "\nSecond point:"))

(prin1 p2 f)

(setq p3 (getpoint "\nThird point:"))

(prin1 p3 f)

(setq p4 (getpoint "\nFouth point:"))

(prin1 p4 f)

(close f)

(command "line" p1 p3 p3 p4 "c") )