引言

由于工藝設(shè)計(jì)是個(gè)性化很強(qiáng)的工作，不同企業(yè)的工藝卡片格式千差萬別，即便是一個(gè)企業(yè)內(nèi)部，為響應(yīng)市場對產(chǎn)品的快速要求，實(shí)際工藝設(shè)計(jì)的卡片格式也經(jīng)常變動(dòng)。因此制定適合企業(yè)的工藝卡片格式，并能夠隨著企業(yè)的發(fā)展對這些文件的格式進(jìn)行方便靈活的修改，就成了CAPP系統(tǒng)的一個(gè)重要功能，也是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的重要研究內(nèi)容。

1 工藝模板定制系統(tǒng)框架

整個(gè)模板定制系統(tǒng)的主體是工藝模板管理，包括對已有模板的修改以及新模板的定制。系統(tǒng)模型如圖 1所示。

從實(shí)現(xiàn)工藝模板定制模塊的角度分析，工藝模板定制主要包含工藝卡片繪制以及工藝卡片描述2個(gè)部分。工藝卡片繪制涉及到圖形繪制、圖形捕捉和圖形修改等過程。對應(yīng)于工藝卡片描述部分，系統(tǒng)采用了XML對工藝卡片進(jìn)行描述，并將相應(yīng)的XML文檔保存到工藝文件庫中。

2 工藝模板的信息模型

2.1 工藝模板組成對象分析

模板是對工藝文件格式的抽象，在確定模板組成對象之前，必須對工藝卡片進(jìn)行深人的分析，對工藝卡片的元素進(jìn)行分解。

a.靜態(tài)格。在表格設(shè)定時(shí)靜態(tài)格的內(nèi)容就已固定，它不需要與工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，由定制模板時(shí)寫人數(shù)據(jù)，工藝員在編制工藝時(shí)不能對其修改。

b.動(dòng)態(tài)格。動(dòng)態(tài)格只有一行記錄，該行記錄由"單元格屬性"唯一確定，其內(nèi)容在工藝設(shè)計(jì)時(shí)由工藝員填寫。動(dòng)態(tài)格中的數(shù)據(jù)需要和工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫中的表動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)的變化直接反映到數(shù)據(jù)庫中。

c.循環(huán)格。循環(huán)格中包含的數(shù)據(jù)相對多變，需要與工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，在數(shù)據(jù)庫中需要由 2個(gè)關(guān)鍵字來惟一確定單元格中的一行數(shù)據(jù)。比如在《工藝流轉(zhuǎn)卡》中的"工步內(nèi)容"單元格中的各行記錄需要由"單元格屬性"和"工序號"來確定。

d.對象格。對象格是動(dòng)態(tài)格中的一個(gè)特例，包含圖形或其它復(fù)雜數(shù)據(jù)。如《工藝簡圖》中的"工序圖"單元格為對象格。下面以《工藝簡圖》為例，給出分解后的工藝模板模型，如圖2所示。

在開發(fā)CAPP模板定制系統(tǒng)時(shí)將面向?qū)ο蟮乃枷胍四０宓奶幚碇?，模板的各種元素可以看作是一系列的對象，對模板的處理細(xì)化為對這幾種對象的處理。

2.2 工藝模板的數(shù)據(jù)描述

系統(tǒng)采用 XML對所有工藝卡片進(jìn)行描述。

XML使用文檔來表現(xiàn)實(shí)體，而文檔中的元素代表實(shí)體的實(shí)例。文檔中的每一個(gè)標(biāo)記都是一個(gè)新元素(element)的開頭。一個(gè) XML元素包含一個(gè)起始標(biāo)記、一個(gè)結(jié)束標(biāo)記和元素的內(nèi)容?；诠に嚹Ｐ蛯?shí)體，而模板的各種元素可看作是實(shí)體的一系列實(shí)例，因此可以利用XML技術(shù)，設(shè)計(jì)一套描述工藝卡片表格的通用XML詞匯表，在此基礎(chǔ)上，用戶可以基于這套詞匯表和DTD靈活構(gòu)建所需工藝文件模板。構(gòu)建好的工藝模板(XML文檔)經(jīng)過表格生成引擎的解析處理之后，展現(xiàn)在客戶端瀏覽器上系統(tǒng)通過對 XML文檔解析生成元數(shù)據(jù)樹，之后再顯示為工藝卡片的形式，系統(tǒng)中并不存在一張真正意義上的表，所有工藝卡片對應(yīng)為XML文檔。

因此模板定制的關(guān)鍵是提供一種交互式卡片繪制功能，并將用戶繪制的工藝卡片轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的XML文檔描述。

3 基于XML的模板定制技術(shù)

3.1 模板子元素的創(chuàng)建

通過對模板組成對象分析可知，模板定制實(shí)際上就是將一種類型的工藝卡片格式分解成靜態(tài)格、動(dòng)態(tài)格、對象格及循環(huán)格等模板子元素，并借助交互式手段分別生成的過程。在本系統(tǒng)中，模板被看作是一個(gè)XML文檔實(shí)體，因此生成模板的過程實(shí)際上就是新建一個(gè) XML文檔的過程，而新建模板子元素就對應(yīng)為創(chuàng)建XML文檔的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。為了保證新建的XML文檔能夠被系統(tǒng)解析，創(chuàng)建的XML文檔必須符合 Schema的定義。

為創(chuàng)建一個(gè)新的文檔對象，必須建立一個(gè)新的Msxml2.DOMDocument范例，下面是相應(yīng)的 C++代碼：

IXMLDOMDocumentPtrm_pXMLDoc;
m_pXMLDoc.CreateInstance(_T("msxml2.domdocument"));

在創(chuàng)建 DOMDocument對象之后，可以為不同類型的語法分析行為和處理行為設(shè)置標(biāo)記，裝載XML文檔，在文檔內(nèi)部建立新節(jié)點(diǎn)，以創(chuàng)建不同的模板子元素，從而生成一張完整的工藝卡片。

3.2 工藝卡片的繪制

新建模板以后，用戶可以在初始模板上進(jìn)行工藝卡片的繪制工作。繪圖時(shí)系統(tǒng)采用 Windows圖形設(shè)備接口(GDI)。通過對工藝卡片的元素分解可知，卡片是由一系列的單元格組成的，因此繪圖時(shí)的主要工作是矩形框的繪制。

在繪圖開始之前，需要獲取設(shè)備描述表句柄，此外還需要獲取設(shè)備描述表信息，設(shè)置 GDI的映射方式等。在畫圖時(shí)，可以選擇畫筆的顏色及線寬，在界面的狀態(tài)欄中將根據(jù)畫筆的移動(dòng)動(dòng)態(tài)顯示其坐標(biāo)值。此外系統(tǒng)還提供了"橡皮條"的功能，即隨著鼠標(biāo)的移動(dòng)動(dòng)態(tài)顯示圖形，從而使得操作直觀。

3.3 模板子元素對象屬性的定義

畫圖結(jié)束以后，系統(tǒng)將屏幕上的圖形臨時(shí)保存到鏈表中，圖形的坐標(biāo)等信息都存儲(chǔ)在其中。此時(shí)，圖形元素并沒有加到卡片模板中，必須對其屬性進(jìn)行定義后才能將圖形元素保存。在定義圖形元素屬性時(shí)，系統(tǒng)提供了圖形元素的拾取功能。圖形元素被選中以后，可以對其賦予相應(yīng)的屬性。XML提供的屬性操作方法來自IXMLDOMElement，可以通過IXMLDOMElement的setAttribute方法設(shè)置其屬性。現(xiàn)將模板子元素的屬性進(jìn)行分析:

a.靜態(tài)格屬性。靜態(tài)格中的內(nèi)容在表格設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)確定，它需要包含"字體"子元素，用來設(shè)置文字的屬性，字體子元素屬性包括字體名稱、大小等。

b.動(dòng)態(tài)格屬性。動(dòng)態(tài)格中的內(nèi)容是由用戶填寫的，需要設(shè)置表格的布局方式，它包含固定格子元素。為了實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián)，還需要設(shè)置字段名屬性及對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫表名。通過這種對應(yīng)關(guān)系不僅在工藝編輯的時(shí)候可實(shí)現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的直接存取，而且為工藝數(shù)據(jù)的開放式管理奠定基礎(chǔ)。

c.循環(huán)格屬性。循環(huán)格的屬性與動(dòng)態(tài)格類似。由于其含有多行記錄，需要對行列屬性進(jìn)行設(shè)置。

d.對象格屬性。對象格是填寫工序圖或其它復(fù)雜數(shù)據(jù)的單元格，需要對圖形或其它復(fù)雜數(shù)據(jù)的來源進(jìn)行設(shè)置。

e.各對象的公共屬性。由于各子元素為一系列的單元格，因此都包含表格坐標(biāo)值、線形等公共屬性。還需要對各單元格的卡片區(qū)域?qū)傩赃M(jìn)行設(shè)置。在對模板子元素屬性進(jìn)行定義后，需要保存結(jié)果才能將圖形元素加到卡片模板中。此時(shí)需要采用XML的save方法:m_pXMLDoc.save(sXMLDocName)。保存成功以后，圖形界面隨即被更新，顯示出最新的卡片模板格式。

3.4 模板格式的交互式調(diào)整

當(dāng)模板各對象生成之后，有時(shí)其格式還不能滿足要求，需要對其做一系列的調(diào)整才能最終形成一個(gè)格式良好的工藝模板。

a.單元格位置的調(diào)整。選中所要調(diào)整的單元格以后，可以通過系統(tǒng)的位置調(diào)整功能進(jìn)行調(diào)整。單元格位置調(diào)整有 2種實(shí)現(xiàn)方式:初級調(diào)整和精確調(diào)整。初級調(diào)整是通過移動(dòng)選中的單元格進(jìn)行粗略的調(diào)整，移動(dòng)提供了"橡皮條"的處理方式，動(dòng)態(tài)地拖的坐標(biāo)值，包括水平方向和豎直方向的移動(dòng)值。

b.單元格大小的調(diào)整。由于在卡片定制時(shí)繪制出的單元格通常是任意畫出的，因此單元格的大小尺寸往往不夠精確。在系統(tǒng)中提供了任意改變單元格大小的功能，如等高、等寬和改變單元格高度、改變單元格寬度等功能。當(dāng)用戶選中了一種單元格后，會(huì)彈出對話框，用戶可以通過輸人具體的數(shù)值對單元格的高度或?qū)挾冗M(jìn)行調(diào)整。

c.字段名稱的調(diào)整。有時(shí)候用戶需要改變單元格的字段名稱，以改變其與數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián)。只要選中一個(gè)單元格，將彈出相應(yīng)的屬性設(shè)置對話框，用戶可以對該單元格的字段名稱進(jìn)行修改。

d.靜態(tài)格屬性的調(diào)整。靜態(tài)格內(nèi)容的調(diào)整和字段名稱的調(diào)整類似，只要選中需要調(diào)整的靜態(tài)格，就將彈出屬性更改對話框，可對單元格屬性進(jìn)行調(diào)整，包括靜態(tài)格的文本、字體及對齊方式等的調(diào)整。綜上所述，用戶以一種交互式的手段調(diào)整生成的模板子元素的大小、位置和屬性，經(jīng)調(diào)整后，模板定制工作就完成了。模板定制流程如圖3所示。

4 結(jié)束語

通過對工藝卡片的組成元素進(jìn)行分解，將工藝模板抽象為由靜態(tài)格、動(dòng)態(tài)格、對象格和循環(huán)格組成的實(shí)體，借助交互式手段進(jìn)行工藝模板的繪制與定義，并將構(gòu)建好的工藝模板保存為XML文檔，完成了模板子元素的加載，從而實(shí)現(xiàn)了工藝模板的定制過程。實(shí)踐證明，這種交互式模板定制技術(shù)對于實(shí)現(xiàn)CAPP系統(tǒng)的通用性和商品化具有重要的意義。