编程读写CAD文件验证

背景

B/S应用系统，根据用户上传数据：业务数据和CAD坐标数据，经过一系列运筹算法运算后，输出一批坐标数据，作为给用户的规划结果。此时需要方便直观的给用户展示坐标数据。可选方式有两个：

• web页面画图直接展示，能够迅速展示给用户结果，但用户只能根据图形大概位置估计，不能够看到很精细的位置，故该方式只可作为预览使用
• 把坐标数据输出到CAD软件能够识别的文件中，用户下载文件后，直接用AutoCAD软件直接打开该文件，藉由CAD软件功能的丰富性，可以看到很精细的坐标位置，亦可利用AutoCAD二次人为调整加工。

故：需要调研编程读写CAD文件的可行性

AutoCAD文件格式

文件格式	共同点	不同点
DWG	Autocad软件可直接读写并相互转换	CAD的图形文件,DWG仅是CAD专用文件格式,
DXF	^	用于CAD与其它软件之间进行CAD数据交换的CAD数据文件格式，文本文件，文件可能比dwg大很多

故选用dxf格式作为调研格式

目标运行环境

• Linux

编程语言考量

因项目中服务器端使用到了两种编程语言，故分别调研该两种编程语言

• Java
• Python

验证范围

本次验证是为了确认是否能够通过程序代码对CAD的dxf文件进行编辑，编辑以后保存的dxf文件能否被Autocad软件正确打开，数据是否会缺失，不同dxf年份格式的dxf文件是否可正确保存和打开。

各编程语言的可选开源包

Python

包名	版本	优缺点
ezdxf	0.13	直接读写dxf格式文件
pyautocad	-	必须运行在安装有AutoCAD软件的机器上

Java

包名	版本	优缺点
kabeja
YCAD
JDXF
jdwglib
Teigha		必须运行在安装有AutoCAD软件的机器上
dxf

验证环境

• 硬件
  
  设备为惠普笔记本电脑，win10系统，64位。
• 软件
  • Python 3.7
  • Java8
  • Autocad2015
  • Autocad2016
  • 以及一张dwg格式的工程cad图纸

验证过程

1. 用CAD软件将DWG格式的工程图转成各年份的dxf格式（dxf2000, dxf2004, dxf2007, dxf2010, dxf2013, R12）
2. 编写代码读入dxf格式文件并新建图层，在新建的图层上用代码画几个圆形和正方形，保存为对应年份的dxf格式文件
3. 通过AutoCAD软件重新打开代码编辑过并保存的各年份dxf文件，核对是否画图成功，文件大小是否有改变。
4. 通过AutoCAD自带的文件数据提取功能遍历CAD图中的所有元素，输出execl，核对元素数量是否有出入

验证结果

Python

• ezdxf
  
  能够正常读写dxf文件

  通过CAD软件打开dxf文件输出execl后发现原文件有887410个元素，代码画图保存后的文件有887415个元素，多出的五个元素为代码新增的一个圆形以及四条线段组成的矩形。元素数目是对应的

Java

Java各包文档偏少，多数是读取dxf文件，目前没有找到合适的用例或api去编写测试代码去编辑dxf文件，故目前给出验证可行性结论，有待继续深入研究

注意事项

• DWG文件转换为R12 dxf格式时，会出现转换后的文件过大（600M），并且转换后的文件打不开。（Auto2015和Auto2016均会出现这种情况）,故不能选用该版本的dxf
• ezdxf库保存的dxf文件转换成DWG格式时，打开会跳出错误弹框，需要修复才能打开展示，修复后内容展示正常并且元素没有减少。

参考

• http://docs.autodesk.com/ACD/2011/CHS/filesDXF/WSfacf1429558a55de185c428100849a0ab7-5f35.htm
• https://sourceforge.net/p/dxf/wiki/Home/