如何读取DXF格式文件？[转帖]

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—DXF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（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

　　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

　　20

　　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 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DXF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的一部分信息可以在标题段中读出，通过读取变
量名为＄UCSORG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,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 obName[20]; 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 : 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& ver); 中有一个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& ver)把VERTEX结构的变量

　　VERTEX m_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& sequ);

　　SEQUENCE m_sequence;

　　};

　

　　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& ver)

　　{ 这个函数的作用是：把一个VERTEX结构的数据存入变量m_vertex中

　　m_vertex = ver; 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_vertex的类型不一样

　　CSequence::~CSequence()

　　{

　　}

　

　　CSequence::CSequence(SEQUENCE& sequ)

　　{

　　m_sequence=sequ;

　　}

　

　　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 str1[10],str2[10];

　　char name[]="theFirst";

　　int num;

　

　　num=0;

　

　　FILE* fp;

　　fp=fopen("data.dxf","r"); 打开DXF文件，data.dxf

　　while(! feof(fp) && ! ferror(fp)) 这个函数是根据实体的名字来判断实体的个数的

　　{ 所以函数只读取实体的名字，一旦出现新的实体名字，

　　fscanf(fp,"%s",str1); 实体数就加一。

　　if(strcmp(str1,"VERTEX")==0)

　　{

　　fscanf(fp,"%s",str2); 打开DXF文件，data.dxf

　　fscanf(fp,"%s",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 your command handler code here

　　FILE* fp,*fp2;

　　int i,k,j;

　　float tempX,tempY,tempZ;

　

　　float xMin,yMin,zMin,xMax,yMax,zMax,Max;

　　int lab;

　　char str1[20],str2[20],str[20],HT;

　　char myName[20];

　　int myNumber;

　　VERTEX tempVertex;

　　SEQUENCE tempSequence;

　

　　typedef struct {

　　float x,y,z,max;

　　}MAX;

　

　　MAX max;

　　HT=9;

　

　　objectNumber=getObjectNumber();

　　myData=new myVertex[objectNumber];

　

　　fp=fopen(FileName,"r");

　

　　i=0;

　　j=0;

　　k=0;

　

　　myNumber=-1;

　　strcpy(myName,"ObjectName");

　

　　while(! feof(fp) && ! ferror(fp))

　　{

　　fscanf(fp,"%s",str);

　

　　if(strcmp(str,"$EXTMIN")==0)

　　{

　　fscanf(fp,"%s",str1);

　　fscanf(fp,"%f",&xMin);

　

　　fscanf(fp,"%s",str1);

　　fscanf(fp,"%f",&yMin);

　

　　fscanf(fp,"%s",str1);

　　fscanf(fp,"%f",&zMin);

　　}

　

　　if(strcmp(str,"$EXTMAX")==0)

　　{

　　fscanf(fp,"%s",str1);

　　fscanf(fp,"%f",&xMax);

　

　　fscanf(fp,"%s",str1);

　　fscanf(fp,"%f",&yMax);

　

　　fscanf(fp,"%s",str1);

　　fscanf(fp,"%f",&zMax);

　

　　max.x=max(abs(xMax),abs(xMin));

　　max.y=max(abs(yMax),abs(yMin));

　　max.z=max(abs(zMax),abs(zMin));

　　max.max=max(max.x,max.y);

　　max.max=max(max.max,max.z);

　

　

　　}

　

　　if(strcmp(str,"VERTEX") ==0)

　　{

　　fscanf(fp,"%s",str1);

　　fscanf(fp,"%s",str1);

　

　　if(strcmp(myName,str1) != 0)

　　{

　　myNumber++;

　　strcpy(myName,str1);

　　strcpy((myData+myNumber)->obName,myName);

　　}

　

　

　　fscanf(fp,"%s",str2);

　　fscanf(fp,"%f",&tempX);

　

　　fscanf(fp,"%s",str2);

　　fscanf(fp,"%f",&tempY);

　

　　fscanf(fp,"%s",str2);

　　fscanf(fp,"%f",&tempZ);

　

　　fscanf(fp,"%d",&lab);

　　fscanf(fp,"%d",&lab);

　

　　if(lab == 192)

　　{

　　tempVertex.x=tempX / max.max;

　　tempVertex.y=tempY / max.max;

　　tempVertex.z=tempZ / max.max;

　　(myData+myNumber)->Vertex.Add(new CVertex(tempVertex));

　

　

　　}

　

　　if(lab == 128)

　　{

　　fscanf(fp,"%s",str1);

　　fscanf(fp,"%f",&tempX);

　

　　fscanf(fp,"%s",str1);

　　fscanf(fp,"%f",&tempY);

　

　　fscanf(fp,"%s",str1);

　　fscanf(fp,"%f",&tempZ);

　

　　tempSequence.a=abs(tempX);

　　tempSequence.b=abs(tempY);

　　tempSequence.c=abs(tempZ);

　

　　(myData+myNumber)->Sequence.Add(new CSequence(tempSequence));

　

　　}

　

　　}

　　}

　　fclose(fp);

　　}