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1、读取 DXF 格式文件OpenGL 是美国 SGI 公司最新推出的一套开放式的三维图形软件接口，适用于广 泛的计算机 环境，从个人计算机到工作站，OpenGL 都能实现高性能的三维图形功能。 OpenGL 本身不 仅提供对简单图元的操作和控制，还提供了许多函数用于复杂物体的建模。但 是，我们 通常喜欢使用 AutoCAD 和 3DS 及 3Dmax 等工具来建立模型，并且我们已经有了 很多这样的模 型，那么我们如何才能资源共享，避免重复劳动呢？利用 CAD 图形标准数据交 换格式D XF 格式，我们就能很容易地实现资源共享，而不需要重复建模。 DXF 文件的结构很清楚，具体如下： 1. 标题段
2、（HEADER ） 有关图形的一般信息都可以 DXF 文件的这一节找到，每一个参数具有一个变量 名和一个 相关值。 2. 表段 这一段包含的指定项的定义，它包括： a、 线形表（LTYPE） b、 层表（LYER） c、 字体表（STYLE） d、 视图表（VIEW） e、 用户坐标系统表（UCS） f、 视窗配置表（VPORT） g、 标注字体表（DIMSTYLE） h、 申请符号表（APPID） 3. 块段（BLOCKS） 这一段含有块定义实体，这些实体描述了图形种组成每个块的实体。 4. 实体段（ENTITIES ） 这一段含有实体，包括任何块的调用。 5. END OF FILE（文件
3、结束） 下面是对 DXF 的基本结构举一实例进行说明： 0 0 后接 SECTION SECTION 表明这是一个段的开始2 2 后接的是段名 HEADER 说明该段是 HEADER 段（标题段） 9 $ACADVER 文件是由 AUTOCAD 产生的 1 AC1008 9 9 后接 $UCSORG $UCSORG 用户坐标系原点在世界坐标系中的坐标 10 10 对应 X 0.0 X 的值 20 20 对应 Y 0.0 Y 的值 30 30 对应 Z 0.0 Z 的值 9 $UCSXDIR 这是一段不太相关的部分，略去 10 1.0 . . 9 9 后接 $EXTMIN $EXTMIN 说明三
4、维实体模型在世界坐标系中的最小值 10 10 对应 X -163.925293 X 的值 20 20 对应 Y -18.5415860.0 Y 的值 30 30 对应 Z 78.350945 Z 的值 9 9 后接 $EXTMAN $EXTMAX 说明三维实体模型在世界坐标系中的最大值 10 10 对应 X 202.492279 X 的值 20 20 对应 Y 112.634300 Y 的值 30 30 对应 Z 169.945602 Z 的值 0 0 后接 ENDSEC ENDSEC 说明这一段结束了 0 0 后接 SECTION SECTION 表明这是一个段的开始 2 2 后接的是段名
5、TABLES 说明该段是 TABLES 段（表段） . . . . 该段对我们不太相关，此处略去不进行说明 0 0 后接 ENDSEC ENDSEC 说明这一段结束了0 0 后接 SECTION SECTION 表明这是一个段的开始 2 2 后接的是段名 ENTITIES 说明该段是 ENTITIES 段（实体段）这是我 0 们要详细说明的段，该段包含了所有实体的 POLYLINE 点的坐标和组成面的点序。0 后接 POLYLINE 8 表明以下数据是对于一个新的实体； OBJECT01 8 后接的字符串是这个实体的名称 66 1 70 从 66 1 到 70 64 64 说明该实体是由许多小
6、平面组成的 71 38 71 38 说明该实体共有 38 个点 72 72 72 72 说明该实体由 72 个三角形构成 0 0 VERTEX VERTEX 表明后面紧跟着的是实体的数据 8 OBJECT01 10 对应 X 坐标 -163.925293 X 的值 20 对应 Y 坐标 -17.772665 Y 的值 30 对应 Z 坐标 128.929947 Z 的值 70 70 192 192 表明上面的数据信息是点的坐标 0 每一个从 0 VERTEX 到 70 192 之间 VERTEX 的一小段是点的坐标 . . . 70 192 0 VERTEX 8 OBJECT01 10 0 2
7、0 0 30 0 当 70 后跟 128 时，表明该实体的每个点的坐标数据已经记录 70 完了，下面紧跟着的是记录这些点是以什么样的方式组合成各128 个三角形。 71 71、72、73 后面跟着的值表明某一个三角形是第二个、第 2 一个、第四个点构成的，点的顺序是按照记入 DXF 文件的顺 72 序。当某一值为负数时，则表明该点到下一点的线不要画出， 1 如果要画三维实体的线型图，就必须使用这一特性，否则线条 73 将会出现紊乱。 -4 0 VERTEX . . . . 0 0 后接 SEQEND 表明该实体的数据已经全部记录完了 SEQEND 8 OBJECT01 0 POLYLINE 0
8、 后接 POLYLINE 表明以下又是一个新的实体 . . . . 0 ENDSEC 0 后接 ENDSEC 表明这是该段的结尾 0 EOF 0 后接 EOF 表明这个 DXF 文件结束了 在 DXF 文件中，我们最关心的是如何得到模型上各个点的坐标，并且用这些点 连成许多个 三用形，构成面，进而绘制出整个模型。在 DXF 文件的结构中，我们已经看到， DXF 文件 先叙述实体上各个点的坐标，然后叙述实体上有多少个面，每个面由哪些点构 成。这样 ，我们至少需要 2 个数组来存储一个实体的信息，一个用于存储点的坐标，一 个用于存储 点序，我们可以把这 2 个数组放到一个结构中，如果模型中实体的数
9、目不止一 个是，我们 就用这个结构来定义一个数组。在本文中，我们使用 Visual C+ 6.0 来写一 个读取 DX F 文件的小程序。 在实际应用中，模型中实体的数目以及实体中点和面的数目都是不定的，为了 有效地利 用内存，我们选择 MFC 类库中的聚合类 CobArray 类所创建的对象 vertex, sequence 来存储 和管理实体的点坐标和点序。 CObArray 类是一个用来存放数组类的聚合类，它能根据要存进来的数组（或结 构）多少 自动进行自身大小的高速，而且这个类本身具有的成员函数使得我们对它的对 象的操作 更加方便、快捷，用它编的程序也易于读懂。三维实体模型的模型信息中
10、的一部分信息可以在标题段中读出，通过读取变量 名为UC SORG 的三个变量，可以得到三维实体在世界坐标系中自身所定义的用户坐标系 原点的三 维坐标。通过读取EXTMAX，EXTMIN 可以获知三维实体在世界坐标系中的范 围，而其 它部分的信息只有读完了全部 DXF 文件后才可以通过计算确定。对于三维实体 模型的全部 点坐标、点序，可以在实体段中按照前面介绍的 DXF 文件基本结构读出。现在 我们开始写 这个程序。 先建立一个头文件 HEAD.H 定义如下的结构：VERTEX, SEQUENCE 和类 CVertex, Csequence 。 typedef struct float x,y,
11、z; VERTEX; 结构 VERTEX 用来存储点的坐标 typedef struct int a,b,c; SEQUENCE; 结构 SEQUENCE 用来存储实体的面的组成 typedef struct char obName20; 定义结构 myVertex 来存储实体的名字，点的坐标以及面的 组成， CObArray Vertex; 其中，点的坐标和面的组成是由聚合类 CObArray 定义的对 象来 CObArray Sequence; 在存储的，我们可以把 VERTEX 结构和 SEQUENCE 结构加入 到 myVertex; 这两个对象中保存 class CVertex :
12、public CObject 因为 CObArray 类的对象中只能加入由 CObject 派生的对象，所以 protected: 我们还需要建立一个由 CObject 类派生的 CVertex 类。在 CVertex 类 CVertex(); 中有一个 VERTEX 结构的变量：m_vertex，信息实际上是存储在这 DECLARE_DYNCREATE(CVertex) 个变量中的。 virtual CVertex(); / Attributes public: 我们还需要建立一个由 CObject 类派生的 CVertex 类。在 CVertex 类 CVertex(VERTEX 中有一个
13、 VERTEX 结构的变量：m_vertex，信息实际上 是存储在 这个变量中的，函数 CVertex(VERTEX 存入 CObArray 对象中。 ; class CSequence : public CObject 这也是一个由 CObject 类派生的类，作用和刚才 CVertex 类一样，protected: 只不过 Csequence 类是用来存储实体中面的组成（点序）的。 CSequence(); DECLARE_DYNCREATE(CSequence) virtual CSequence(); public: CSequence(SEQUENCE SEQUENCE m_sequ
14、ence; ; 声明好结构与类后，我们还需要建立一个.CPP 文件，来定义几个函数。 IMPLEMENT_DYNCREATE(CVertex,CObject) CVertex:CVertex() CVertex:CVertex() 构造函数和销毁函数都是空的 CVertex:CVertex(VERTEX 它是这个类中最重要的一环。 IMPLEMENT_DYNCREATE(CSequence,CObject) CSequence:CSequence() Csequence 类的定义与 CVertex 类的定义差不多，只是其中的参数 m_sequence 的类型和 CVertex 类中的参数 my
15、_vertex 的类型不一样 CSequence:CSequence() CSequence:CSequence(SEQUENCE 然后用结构 myVertex（如前所定义）定义一个指针*myData，目的在于根据模 型中实体的 多少来给指针分配合适的内存，使之成为结构数组。 定义一个函数，用于确定模型中有多少个实体，函数的返回值就是实体的个数。int CJupiterView:getObjectNumber() char str110,str210; char name=“theFirst“; int num; num=0; FILE* fp;fp=fopen(“data.dxf“,“r“)
16、; 打开 DXF 文件，data.dxf while(! feof(fp) 实体数就加一。 if(strcmp(str1,“VERTEX“)=0) fscanf(fp,“%sn“,str2); 打开 DXF 文件，data.dxf fscanf(fp,“%sn“,str2) ;这个函数是根据实体的名字来判断实体的个数的 if(strcmp(name,str2) != 0) 所以函数只读取实体的名字，一旦出现新的实体 名字， 实体数就加一。 strcpy(name,str2); num+; fclose(fp); return num; 以下是读取实体点的坐标以及点序的程序代码，在这个程序中，读取了模型中 点的坐标 的最大值与最小值、实体的名字、点的坐标，以及点序。 void CJupiterView:OnFileInput() / TODO: Add
