前言

最近需要通過(guò)python來(lái)獲取cad模型的內(nèi)容信息，然而筆者也沒(méi)學(xué)過(guò)python，只能用過(guò)查詢(xún)+動(dòng)手摸索一步一步進(jìn)行下去，然后通過(guò)dxfgrabber進(jìn)行本次的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，在通過(guò)Java去執(zhí)行腳本獲取值。以下就是筆者對(duì)本次學(xué)習(xí)與工作的記錄。

dxfgrabber庫(kù)

dxfgrabber 是一個(gè) Python 庫(kù)，用于讀取和解析 AutoCAD DXF（Drawing Exchange Format）文件。DXF 是一種常用的 CAD 文件格式，用于存儲(chǔ)和交換二維和三維圖形數(shù)據(jù)。dxfgrabber 提供了一個(gè)簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的接口，用于從 DXF 文件中提取圖形對(duì)象的信息，如線(xiàn)段、圓、多邊形、文本等。它可以讀取 DXF 文件的實(shí)體（entities）、圖層（layers）、塊（blocks）、屬性（attributes）等元素，并提供了方便的方法來(lái)訪(fǎng)問(wèn)和操作這些數(shù)據(jù)。使用 dxfgrabber，你可以編寫(xiě) Python 腳本來(lái)讀取和分析 DXF 文件，提取其中的幾何信息、屬性數(shù)據(jù)或其他圖形元素。這使得你可以輕松地處理和轉(zhuǎn)換 DXF 數(shù)據(jù)，進(jìn)行自動(dòng)化的 CAD 數(shù)據(jù)處理、生成報(bào)告、可視化或其他相關(guān)任務(wù)?？傊琩xfgrabber 是一個(gè)方便的工具，使你能夠輕松地處理和分析 DXF 文件，從中提取所需的圖形和屬性信息。

具體內(nèi)容與api可以看一下官方文檔：dxfgrabber — dxfgrabber 1.0.0 documentation

DXF的內(nèi)容

在解析CAD模型時(shí)，我們是通過(guò)轉(zhuǎn)成DXF文件，通過(guò)對(duì)DXF文件進(jìn)行解析，從而得到所需的數(shù)據(jù)集。

我們通過(guò)讀取.dxf文件獲得一個(gè)dxf對(duì)象，這里我準(zhǔn)備了一個(gè)dxf文件

dxf = dxfgrabber.readfile("D:\\Code\\draft.dxf")

接著我們?cè)谙乱恍写騻€(gè)斷點(diǎn)，可以查看讀到得文件得對(duì)象都有什么屬性。

從Expression中就已經(jīng)可以之間看到有那些數(shù)據(jù)了。

dxfgrabber中的entities

先看一下entities，在 dxfgrabber 中，entities 是一個(gè) DXF 文件中所有實(shí)體對(duì)象的集合。每個(gè)實(shí)體對(duì)象都具有一組特定的屬性，可以通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)這些屬性來(lái)獲取有關(guān)實(shí)體的信息，他的基類(lèi)是Shape

通過(guò)斷點(diǎn)查看屬性，但是不管是實(shí)體內(nèi)部還是實(shí)體各種類(lèi)型下的屬性，不同的DXF文件可能包含其他自定義屬性或應(yīng)用特定的標(biāo)準(zhǔn)屬性，這取決于創(chuàng)建DXF文件的工具和設(shè)置。

但是，不同得圖形類(lèi)型就會(huì)呈現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)屬性。

LINE類(lèi)型的數(shù)據(jù)

首先看一下line類(lèi)型的數(shù)據(jù)，通過(guò)expression可以看出線(xiàn)形的某些數(shù)據(jù)，其中start和end是其起始坐標(biāo)。以及顏色等其他屬性。

這里我調(diào)用其方法打印出來(lái)每條線(xiàn)的起始位置坐標(biāo)，這個(gè)如果是需要繪制那種特定的路線(xiàn)，那么可以根據(jù)他的顏色值來(lái)進(jìn)行判斷。如下代碼，我通過(guò)每個(gè)實(shí)體的dxftype去判斷是何種類(lèi)型，以下只是判斷了線(xiàn)型，并且獲取其起點(diǎn)坐標(biāo)，以及顏色數(shù)值。

# -*- coding: utf-8 -*-
import dxfgrabber


def get_line_coordinates():
    dxf = dxfgrabber.readfile("D:\\Code\\draft.dxf")
    coordinates = []
    for e in dxf.entities:
        if e.dxftype == 'LINE':
            start_x = e.start[0]
            start_y = e.start[1]
            start_z = e.start[2]
            color = e.color
            coordinates.append((start_x, start_y, start_z))
            print(u"顏色:" + str(color) + u", " + e.dxftype + u" - 起點(diǎn)坐標(biāo)：" + str(start_x) + u", " + str(start_y)
                  + u", " + str(start_z));
    return coordinates


line_coordinates = get_line_coordinates()
print(line_coordinates)

結(jié)果如下的打印輸出

6547608e022&title=&width=810.6666666666666)

CIRCLE類(lèi)型的數(shù)據(jù)

通過(guò)斷點(diǎn)的方式來(lái)查看circle類(lèi)型中存在著那些屬性，其中最常見(jiàn)的就是以下屬性：

• center：圓心坐標(biāo)，表示為一個(gè)包含X、Y、Z值的元組或點(diǎn)對(duì)象。
• radius：圓的半徑，表示為一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)。
• thickness：圓的厚度，表示為一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)。通常在2D繪圖中為0。
• color：圓的顏色，表示為一個(gè)整數(shù)值。可以使用顏色表進(jìn)行解釋。
• layer：圓所在的圖層名稱(chēng)，表示為一個(gè)字符串。
• linetype：圓的線(xiàn)型名稱(chēng)，表示為一個(gè)字符串。例如，"CONTINUOUS"表示實(shí)線(xiàn)。
• linetype_scale：圓的線(xiàn)型比例，表示為一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)。
• extrusion：圓的擠壓方向，表示為一個(gè)包含X、Y、Z值的元組或向量對(duì)象。通常在2D繪圖中為(0, 0, 1)。
• start_angle：圓的起始角度，表示為一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)。默認(rèn)為0度，以弧度為單位。
• end_angle：圓的結(jié)束角度，表示為一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)。默認(rèn)為2π（360度），以弧度為單位。

這里接下來(lái)就不演示代碼了，需要查看屬性可以通過(guò)斷點(diǎn)的形式去查看，通過(guò)點(diǎn)屬性的方式得到相應(yīng)的值，就只是介紹可能存在的屬性字段。

POLYLINE類(lèi)型的數(shù)據(jù)

每個(gè)實(shí)體類(lèi)型為POLYLINE（多段線(xiàn)）的實(shí)體對(duì)象具有以下常見(jiàn)屬性：

• points：多段線(xiàn)的頂點(diǎn)坐標(biāo)列表，表示為包含X、Y、Z值的元組或點(diǎn)對(duì)象。
• closed：指示多段線(xiàn)是否閉合的布爾值。
• thickness：多段線(xiàn)的厚度，表示為一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)。通常在2D繪圖中為0。
• color：多段線(xiàn)的顏色，表示為一個(gè)整數(shù)值。可以使用顏色表進(jìn)行解釋。
• layer：多段線(xiàn)所在的圖層名稱(chēng)，表示為一個(gè)字符串。
• linetype：多段線(xiàn)的線(xiàn)型名稱(chēng)，表示為一個(gè)字符串。例如，"CONTINUOUS"表示實(shí)線(xiàn)。
• linetype_scale：多段線(xiàn)的線(xiàn)型比例，表示為一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)。
• extrusion：多段線(xiàn)的擠壓方向，表示為一個(gè)包含X、Y、Z值的元組或向量對(duì)象。通常在2D繪圖中為(0, 0, 1)。
• elevation：多段線(xiàn)的高度（Z軸值），表示為一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)。通常在2D繪圖中為0。

POINT類(lèi)型的數(shù)據(jù)

每個(gè)實(shí)體類(lèi)型為POINT（點(diǎn)）的實(shí)體對(duì)象具有以下常見(jiàn)屬性：

• point：點(diǎn)的坐標(biāo)，表示為一個(gè)包含X、Y、Z值的元組或點(diǎn)對(duì)象。
• thickness：點(diǎn)的厚度，表示為一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)。通常在2D繪圖中為0。
• color：點(diǎn)的顏色，表示為一個(gè)整數(shù)值?？梢允褂妙伾磉M(jìn)行解釋。
• layer：點(diǎn)所在的圖層名稱(chēng)，表示為一個(gè)字符串。

還有許多數(shù)據(jù)類(lèi)型就不一一介紹，根據(jù)具體的DXF文件，不同文件可能存在不同數(shù)據(jù)。

dxfgrabber中的layers

layers，在dxfgrabber庫(kù)中，要查看圖層的相關(guān)信息，可以通過(guò)庫(kù)里面的layers來(lái)獲取他包含所有圖層的列表。

通過(guò)斷點(diǎn)可以看到其內(nèi)部有哪些屬性，不同的dxf文件，屬性都可能不同。以下是我這個(gè)dxf文件所有的屬性

• name：圖層的名稱(chēng)，表示為一個(gè)字符串。
• color：圖層的顏色，表示為一個(gè)整數(shù)值。可以使用顏色表進(jìn)行解釋。
• linetype：圖層的線(xiàn)型名稱(chēng)，表示為一個(gè)字符串。例如，"CONTINUOUS"表示實(shí)線(xiàn)。
• frozen：一個(gè)布爾值，指示圖層是否被凍結(jié)（不可見(jiàn)）。
• on：屬性用于表示圖層是否處于打開(kāi)狀態(tài)。
• locked：一個(gè)布爾值，指示圖層是否被鎖定，即無(wú)法進(jìn)行編輯。

dxfgrabber中的blocks

DXF文件的塊（Blocks）信息可以通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)blocks屬性來(lái)獲取。blocks是一個(gè)包含所有塊的字典，其中鍵是塊的名稱(chēng)，值是表示塊的對(duì)象。

每個(gè)塊對(duì)象具有以下常見(jiàn)屬性和方法：

• name：塊的名稱(chēng)，表示為一個(gè)字符串。
• entities：塊中的實(shí)體對(duì)象列表。
• basepoint：塊的基點(diǎn)坐標(biāo)，表示為一個(gè)包含X、Y、Z值的元組或點(diǎn)對(duì)象。
• insertion_points：塊的插入點(diǎn)坐標(biāo)列表，表示為包含X、Y、Z值的元組或點(diǎn)對(duì)象。
• has_attributes：一個(gè)布爾值，指示塊是否包含屬性定義。
• get_attribute(tag)：獲取塊的屬性值，其中tag為屬性的標(biāo)簽。
• extrusion：實(shí)體對(duì)象的擠出方向。
• is_xref：屬性用于表示實(shí)體對(duì)象是否來(lái)自外部引用，外部引用是一種將其他DXF文件中的實(shí)體對(duì)象鏈接到當(dāng)前DXF文件的機(jī)制。

案例

本次案例是編寫(xiě)一個(gè)腳本，再通過(guò)Java來(lái)執(zhí)行這段代碼。用的環(huán)境是python2.7，jdk1.8。雖然比較老了，下次再把python升到3.10。

python代碼

首先是python代碼，本次編寫(xiě)邏輯很簡(jiǎn)單，只是單純的使用dxfgrabber庫(kù)讀取dxf文件，并且以json的形式把值返回回去，這里只是判斷實(shí)體的類(lèi)型為L(zhǎng)INE，輸出類(lèi)型與起點(diǎn)的x,y坐標(biāo)值。

# -*- coding: utf-8 -*-
import sys
import json
import dxfgrabber
def get_line_coordinates():
    dxf = dxfgrabber.readfile("D:\\Code\\draft.dxf")
    coordinates = []
    for e in dxf.entities:
        if e.dxftype == 'LINE':
            data = {
				"type": e.dxftype,
                "x": e.start[0],
                "y": e.start[1]
            }
            coordinates.append(data)
    return coordinates
line_coordinates = get_line_coordinates()
# 將結(jié)果寫(xiě)入到標(biāo)準(zhǔn)輸出，而不是打印
sys.stdout.write(json.dumps(line_coordinates))

Java代碼

因?yàn)樵贘ava環(huán)境中執(zhí)行python代碼，會(huì)出現(xiàn)環(huán)境不同，找不到庫(kù)，所以需要設(shè)置一下環(huán)境路徑，以及python的解釋器路徑。通過(guò)PythonInterpreter.get方法去執(zhí)行函數(shù)，需要攜帶兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)是函數(shù)名，另一個(gè)是返回的對(duì)象類(lèi)型，這里我們用PyFunction類(lèi)來(lái)進(jìn)行返回，通過(guò)調(diào)用__call__來(lái)獲得一個(gè)python對(duì)象，我們返回的是一個(gè)數(shù)組對(duì)象，所以這里可以轉(zhuǎn)成PyList對(duì)象。后面通過(guò)alibaba.fastjson來(lái)轉(zhuǎn)成JSONArray對(duì)象。

這些代碼也就只是為了學(xué)習(xí)而制作，身為一名python小白，對(duì)這些還不夠理解，可能常規(guī)做法并不這樣做，因此后續(xù)還需要更多的嘗試。

/**
* @Author: lyd
* @Description: 執(zhí)行代碼
* @Date: 2023/5/31
*/
public class JavaExecutorPythonUtils {
    // TODO Auto-generated method stub
    public static void main(String[] args) throws JsonProcessingException {
        System.setProperty("python.path", "C:\\Users\\14194\\.windows-build-tools\\python27\\Lib\\site-packages");
        PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter();
        interpreter.execfile("D:\\Code\\test.py");
        // 設(shè)置 Python 解釋器路徑
        interpreter.exec("import sys");
        interpreter.exec("sys.path.append('C:\\Users\\14194\\.windows-build-tools\\python27')");
        // 第一個(gè)參數(shù)為需要執(zhí)行的函數(shù)（變量）的名字，第二個(gè)參數(shù)為期望返回的對(duì)象類(lèi)型
        PyFunction pyFunction = interpreter.get("get_line_coordinates", PyFunction.class);
        //調(diào)用函數(shù)，如果函數(shù)需要參數(shù)，在Java中必須先將參數(shù)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的“Python類(lèi)型”
        PyObject pyobj = pyFunction.__call__();
        PyList pyList = (PyList) pyobj;
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        String s = objectMapper.writeValueAsString(pyList);
        JSONArray jsonArray = JSON.parseArray(s);
        System.out.println("the anwser is: " + jsonArray);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果

總結(jié)

本次就是第一次對(duì)python讀取cad信息進(jìn)行摸索，好多都不是很會(huì)，也沒(méi)有學(xué)過(guò)python，對(duì)python語(yǔ)言還是不夠理解，這也就導(dǎo)致了在Java中執(zhí)行腳本的時(shí)候有些摸不著頭腦，也希望看到本篇文章的讀者能夠給一些建議與信息提示?？偟膩?lái)說(shuō)，就是用過(guò)dxfgrabber庫(kù)獲取文件對(duì)象，在讀取所需的內(nèi)容，工作使用肯定不可能如此簡(jiǎn)單就完成，我的需求是獲取cad中的某些路徑，就差不多是cad圖中描繪了車(chē)的行動(dòng)軌跡路線(xiàn)，然后我想把這些行動(dòng)軌跡的坐標(biāo)獲取出來(lái)，通過(guò)后端的一些處理在傳到前端web界面顯示。希望路過(guò)的伙伴給個(gè)建議或提示。

以上就是Python通過(guò)dxfgrabber庫(kù)實(shí)現(xiàn)獲取CAD信息的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Python獲取CAD信息的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

最新評(píng)論