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摘要：AutoCAD二次开发技术是一种对现有AutoCAD功能进行拓展延伸的技术，有其一系列的有点，目前已有不少针对其的研究。但在实际的结构施工图中，使用频率仍较为低下。笔者从起步要求高、需求空间被挤压两点上分析其利用频率不高的原因，并提出了改进这些原因的方法，对其未来的发展方向构思了一定的设想。
关键词：AutoCAD；CAD二次开发；结构施工图
引言
AutoCAD二次开发技术，顾名思义，是基于AutoCAD平台对其现有的功能进行扩展和延伸的技术。目前，主要有三种二次开发工具：其一是Visual LISP，其中AutoLISP是最早的AutoCAD二次开发工具，内嵌于CAD自身，相对于后二者更易于上手，但可实现功能更少；其二是VBA（Visual Basic for Application programming environment），相比于前者，它利用AutoCAD组件可以实现程序化、交互式地进行绘图操作；其三是ObjectARX（AutoCAD Runtime eXtension programming environment），这是一种面向对象的二次开发环境，可以利用C++、C#或者VB.NET语言进行编程，是目前最有力的二次开发工具，可以直接使用AutoCAD提供的程序库，也可以定义新类或者添加修改已有类。[1]
早在二十世纪八十年代AutoCAD的早期版本中，就已提供了二次开发功能，时至今日已有几十个年头，可以说已经是一项较为成熟的技术了。国内也有不少学者，针对二次开发的优势与必要性进行了研究。然而在实际项目的施工图绘制过程中，仍然很少实际应用到此技术。下文将对此现象产生的原因进行推究，并由此找出改善目前二次开发技术应用环境的方式。
一、AutoCAD二次开发技术的现状
CAD二次开发技术作为研究方向之一，国内已有不少学者对其进行了研究。有的课题小组通过实际运用二次开发技术，研究出实现平法施工图绘图的实际案例，并介绍了其详细的实现过程[2]；也有以VBA为二次开发工具，提出参数化绘图，解决绘图中重复工作量大，需求人力多，出图错误率高的问题，并构思了参数化绘图的总体设计思想[3]；在近似的机械行业中，也有不少基于CAD展开的二次开发研究，能在弥补专业软件缺陷的同时，解决一部分后置处理工作[4]。
从另一个角度来看，在笔者实际经历的项目设计过程中，实际所使用到的二次开发技术的使用比例仍仅占到很少的一部分。除了常用，同也是互联网上能搜到成品的数个起到简单功能的插件外，如：能起到对比两张图配筋结果区别的wpjmax、能清除图纸中三维坐标系的flatten等AutoLISP所开发的插件，而其余利用比例很低。它们的共通点在于，程序简单且不需要用户自行构思代码、基于CAD自带的AutoLISP所汇编完成、功能单一明确。
而相比于简单快捷的LISP语言，能实现更多功能、可以利用窗口界面交互设计的VBA及ObjectARX虽然更为好用，但在实际项目中使用的经历反而较少。笔者与同事也曾自行写过一些ObjectARX开发的小插件，然而仅用于特定案例，并未推广于其他项目的图纸绘制过程中。ObjectARX由于上手难度相对较高，，一方面开发时间相对较长，另一方面局限于个人用或基于特定需求开发，并未能实现重复利用。
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（图一）
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（图二）
（上图中，图一为AutoLISP开发界面，图二为ObjectARX开发界面）
二、AutoCAD二次开发技术利用率低的成因
与科研较多的成果与成熟的技术相反，实际工程中所使用的比例较低，笔者认为是基于以下几个原因：
（1）二次开发技术起步的要求较高
AutoCAD二次开发技术作为一门交叉学科，涉及到了专业技术知识和对AutoCAD软件实现技术两方面的内容。一方面，它要求开发者对起所准备编写的内容有着详细透彻的理解，能知晓过程中每一个结果是如何得到的。而目前的设计环境下，大批量的计算内容已经可以通过专业软件进行设计计算，通过手算进行的已属于小部分，容易仅知晓结果而对如何得出设计结果的实际计算过程反而不清楚、不明确，这样是无法进行开发设计的。
另一方面，AutoCAD二次开发技术需要对于开发软件进行掌握。无论是最容易上手的Lisp，还是ObjectARX所利用到的c++、c#等语言，都需要一定的计算机语言基础，而这对于结构设计师而言往往是跨专业的内容，涉猎限于浅尝即止。除了对于语言自身的熟悉理解外，由于是基于AutoCAD进行的二次开发，AutoCAD有其专用的库、类和函数，对应着CAD中的图形元素或者命令，因而还需要对每种所使用到的类及函数进行理解后，方可进行编程工作。而这往往仅能通过在Autodesk的官网上搜到的英文版本帮助手册进行研究。
此外，虽然AutoLISP内嵌于CAD可以直接打开CAD后就开始开发工作，功能较多的ObjectARX则在开发前需要根据所使用的CAD版本，安装对应版本的ObjectARX与开发环境。而不同工程师之间，往往所习惯使用的CAD版本不尽相同，以笔者公司为例，从2010到最新版本的CAD都各自有人使用，这就导致没法统一一个通用的开发环境，而仅限于个人。
（2）二次开发插件的需求空间被其他现成软件挤压
目前能够辅助计算、绘图的软件及插件已经为数众多，已经能满足大部分的设计需求。如前文中所提到的实现平法施工图绘图的实际案例，由于此文献撰写日期较早，目前以PKPM、yjk为首的国内主要设计软件，都已自备的施工图绘制甚至是审查功能，而且能够基于其设计结果，在满足裂缝挠度或者各项规范要求的情况下实现施工图的绘制。若是对其效果不满意，市场上也有很多专门的施工图绘制软件。其余的功能如节点计算等，探索者、理正工具箱等软件也能同时提供设计结果、计算书和施工图纸。这些市场上经历各家设计院实际使用与反馈而日趋成熟的软件，无论是效果还是泛用度上，都胜过单纯基于AutoCAD所能实现的功能。这进一步挤压了二次开发工具的需求空间，导致实际利用率的降低。
三、改进方式与对其未来发展方向的展望
虽然笔者前面赘述了众多导致二次开发技术目前利用率低的原因，但这并不代表着二次开发技术是一门鸡肋的技术。正相反，在明白了目前二次开发技术的现状与利用率低的原因后，也就代表着能够知道如何合理发挥这门技术的长处与优势。
首先，对于二次开发技术起步的要求较高，且局限于个人或个别项目这点，笔者认为，可以通过以设计院为范围，成立对应的课题小组或由专门的研发部门进行研究设计。而其余的工程师，仅需提出自身的功能需求，或对所形成的成果的实际使用效果进行意见反馈，实现进一步优化。与个人分散的开发过程相反，这样可以实现一个自上而下的开发过程，节省大量的人力物力。
其次，如前文所述，由于需求空间被其余现有的软件功能所挤压，在泛用性上有所缺乏，那么可以反其道而行之，以设计院自身的设计习惯进行设计。这也和前一点中所提到的以设计院为范围进行开发所相辅相成。由于是自上而下的开发过程，例如由院总工程师带头，可以在整个设计院内实行推广同一个标准。
此外，在功能上，大批量的平法施工图可以通过专门软件进行批量生成，而实际项目中除了梁板柱自身外，为了实现立面效果或功能需求，还需要补充众多的节点及剖面，如：翻口、雨棚、悬挑板、井道等。一方面，这些节点往往大体类似而实际各个均不相同，但却可以通过几个变量来简单确定，非常适合二次开发技术的发挥；另一方面，各个工程师手工绘制的节点风格各不相同，可能会出现同一个项目节点却不同的情况，或者可能会出现轻视墙身节点导致设计不安全的情况。通过二次开发技术，能够实现准确化、标准化的绘制。
也可以利用二次开发技术，对其他软件或工具的设计结果进行进一步的深化。例如，目前楼梯的绘制，以常用的理正或探索者为例，仅能实现单跨楼梯的绘制。通过二次开发技术对其进深化，可以实现整个楼梯的绘制，甚至进行进一步的优化与检查，如楼梯梁、梯柱是否与建筑的门窗有重合碰撞，净高是否能满足要求等。通过二次开发技术进行参数化设计，可以进一步减少图纸中可能出现的问题，也能够加快施工图的绘制效率。
结语
AutoCAD二次开发技术具有提高设计效率，缩短设计周期，提高设计质量，降低设计成本等优点，合理利用此项技术可以让人机结合，实现优势互补。在使用方便、泛用度高度现有其他软件利用频率较高的现在，通过调整二次开发技术的方向，改为基于设计院范围的标准化，并弥补现有软件缺少的功能，或对已有的功能进行深化优化，可以体现出二次开发技术的优势，进一步提高设计效率。
参考文献：
任爱珠、张建平. 土木工程CAD技术. 清华大学出版社，2006.
郭亮. AutoCAD二次开发在混凝土结构施工图绘制中的应用[D]. 合肥工业大学.
顾叶环. 基于AutoCAD二次开发的参数化绘图设计研究与应用[D].
韩洪征，朱颖，孙琳. 基于AutoLISP数控车加工程序仿真功能开发[J]. 机械制造与自动化，2018，47（06）：124-126.、
作者简介：曹吴臻（1993-05-30），男，汉族，籍贯：上海市，当前职务：结构工程师，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：土木工程