1. 引言

由于項(xiàng)目中要使用WISEGLOVE數(shù)據(jù)手套，近搜集整理了一些關(guān)于CATIA二次開(kāi)發(fā)的資料，網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)資料比較有限，因此剛開(kāi)始遇到了不少問(wèn)題，通過(guò)分析一些示例，以及結(jié)合CATIA的宏錄制功能生成的代碼，才算是對(duì)CATIA的開(kāi)發(fā)方式有所了解?，F(xiàn)總結(jié)一下學(xué)習(xí)中遇到的相關(guān)問(wèn)題及解決辦法，以共享各位小朋友。

2. CATIA簡(jiǎn)介

CATIA(Computer Aided Three Dimensional Interactive Application)是法國(guó)達(dá)索公司的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)旗艦解決方案。作為PLM協(xié)同解決方案的一個(gè)重要組成部分，它可以幫助制造廠商設(shè)計(jì)他們未來(lái)的產(chǎn)品，并支持從項(xiàng)目前階段、具體的設(shè)計(jì)、分析、模擬、組裝到維護(hù)在內(nèi)的全部工業(yè)設(shè)計(jì)流程。通過(guò)使企業(yè)能夠重用產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)，縮短開(kāi)發(fā)周期，CATIA解決方案加快企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的需求的反應(yīng)。CATIA比較廣泛的用于汽車、航空航天、輪船、軍工、儀器儀表、建筑工程、電氣管道、通信等方方面面(來(lái)源-百度百科-CATIA)。

3. CATIA開(kāi)發(fā)模式

CATIA提供了AutomationAPI組件和組件應(yīng)用架構(gòu)(CAA,Component Application Architecture)兩種開(kāi)發(fā)模式。

3.1 Automation組件

Automation API具備與任何OLE所兼容的平臺(tái)進(jìn)行通訊能力，自動(dòng)化(Automation)組件使用VBScript作為編輯工具。通過(guò)宏錄制功能(Macro Record)，可以記錄用戶的操作過(guò)程并自動(dòng)生成VBScript代碼。這種方式比較簡(jiǎn)單，在CATIA環(huán)境就中可完成。

3.2 組件應(yīng)用架構(gòu)(CAA)

CAA采用組件對(duì)象模型(COM)和對(duì)象的連接和嵌入(OLE)技術(shù)，COM作為一種軟件架構(gòu)具備了更好的模塊獨(dú)立性、可擴(kuò)展性，使CAA的程序設(shè)計(jì)更加容易且趨于標(biāo)準(zhǔn)化，使程序的代碼更加簡(jiǎn)潔明了。在CATIA運(yùn)行的情況下，外部進(jìn)程可以通過(guò)訪問(wèn)COM組件實(shí)現(xiàn)對(duì)CATIA的操作，如創(chuàng)建、修改CATIA環(huán)境和幾何形體的數(shù)據(jù)、尺寸等。

4. 為什么采用C#作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言

VBScript腳本方法過(guò)于簡(jiǎn)單，無(wú)法實(shí)現(xiàn)CATIA的某些功能，如碰撞檢測(cè)功能，且無(wú)法與現(xiàn)有項(xiàng)目進(jìn)行集成。CAA/C++模式是*復(fù)雜的開(kāi)發(fā)模式，其可以實(shí)現(xiàn)幾乎所有的CATIA功能，但是其過(guò)于復(fù)雜，需要一定的學(xué)習(xí)時(shí)間，無(wú)法很快進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)。因此這兩種實(shí)現(xiàn)方式都不是很適合。由于CATIA提供了COM支持，因此我們可以通過(guò).Net平臺(tái)引入COM組件進(jìn)行開(kāi)發(fā)，其有如下優(yōu)勢(shì)： 
1. 由于項(xiàng)目本身采用的是CSharp語(yǔ)言，因此能夠很好的集成到項(xiàng)目中，并且能夠滿足項(xiàng)目需求。 
2. 學(xué)習(xí)成本較低，通過(guò)對(duì)宏生成代碼進(jìn)行少許改造即可在.Net平臺(tái)中運(yùn)行。 
3. 可以將通用操作進(jìn)行封裝，方便今后項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，降低開(kāi)發(fā)成本。

5. 準(zhǔn)備開(kāi)發(fā)

5.1 所需軟件

• CATIA V5 R20
• Visual Studio 2010

5.2 引入類庫(kù)

在正確安裝CATIA之后即可在項(xiàng)目中引用CATIA COM類庫(kù)，其類庫(kù)名稱均以CATIA V5開(kāi)頭。在引用為類庫(kù)后，我們即可進(jìn)行開(kāi)發(fā)工作。 

5.3 開(kāi)發(fā)示例

該示例演示了如何連接CATIA，并生成一個(gè)新的Product。

namespace CATIATest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 連接CATIA
            Application Catia =(Application)System.Runtime.InteropServices.Marshal.GetActiveObject("Catia.Application");
            // 獲取當(dāng)前活動(dòng)ProductDocument
            ProductDocument pd = (ProductDocument)Catia.ActiveDocument;
            // 創(chuàng)建一個(gè)ID為newProduct的Product
            pd.Product.Products.AddNewProduct("newProduct");
        }
    }
}

【注意】在調(diào)試之前請(qǐng)確保CATIA已經(jīng)運(yùn)行，否則無(wú)法連接到CATIA，程序無(wú)法運(yùn)行。

6. 開(kāi)發(fā)中使用到的操作總結(jié)

6.1 加載CATIA文件

public void AddNewComponent(string filePath)
{
    object[] files = new object[1] { filePath };
    this.ActiveProductDocument.Product.Products.AddComponentsFromFiles(files, "All");
}

6.2 向當(dāng)前Product中添加Part

// 向當(dāng)前Product中添加一個(gè)指定長(zhǎng)度的圓柱體
public void CreateCylinder(string name, double length)
{
    // 添加一個(gè)新零件
    Product product = this.ActiveProductDocument.Product.Products.AddNewComponent("Part", name);
    // 繪制圓
    Part part = ((PartDocument)this._catia.Documents.Item(name + ".CATPart")).Part;
    Sketch sketch = (part.Bodies.GetItem("零件幾何體") as Body).Sketches.Add(
        (Reference)part.OriginElements.PlaneXY);
    sketch.SetAbsoluteAxisData(new object[] { 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0 });
    part.InWorkObject = sketch;
    Factory2D factory = sketch.OpenEdition();
    Axis2D axis = (Axis2D)sketch.GeometricElements.GetItem("絕對(duì)軸");
    (axis.GetItem("橫向") as Line2D).ReportName = 1;
    (axis.GetItem("縱向") as Line2D).ReportName = 2;
    Circle2D circle = factory.CreateClosedCircle(0, 0, 5);
    circle.CenterPoint = (Point2D)axis.GetItem("原點(diǎn)");
    circle.ReportName = 3;
    sketch.CloseEdition();
    part.Update();
    // 繪制圓柱
    (part.ShapeFactory as ShapeFactory).AddNewPad(sketch, length);
    part.Update();
}

6.3 查找Product

// 根據(jù)產(chǎn)品名稱獲取指定Product
public Product GetProduct(string productId)
{
    return (Product)this.ActiveProductDocument.Product.Products.GetItem(productId);
}

6.4 移除Product

protected void RemoveProduct(Product product)
{
    Selection selection = this.ActiveProductDocument.Selection;
    selection.Clear();
    selection.Add(product);
    selection.Delete();
}

6.5 碰撞檢測(cè)

// 檢測(cè)兩個(gè)產(chǎn)品間是否存在沖突
public bool ConflictCheck(Product product1, Product product2)
{
    Groups groups = this.ActiveProductDocument.Product.GetTechnologicalObject("Groups") as Groups;
    Group first = groups.Add();
    Group second = groups.Add();
    first.AddExplicit(product1);
    second.AddExplicit(product2);
    Clash clash = (this.ActiveProductDocument.Product.GetTechnologicalObject("Clashes") as Clashes).Add();
    clash.ComputationType = CatClashComputationType.catClashComputationTypeBetweenTwo;
    clash.InterferenceType = CatClashInterferenceType.catClashInterferenceTypeContact;
    clash.FirstGroup = first;
    clash.SecondGroup = second;
    clash.Compute();
    Conflicts conflicts = clash.Conflicts;
    groups.Remove(first.get_Name());
    groups.Remove(second.get_Name());
    return conflicts.Count != 0;
}

6.6 自動(dòng)調(diào)整視圖

protected void AdapteAllView()
{
    this._catia.ActiveWindow.ActiveViewer.Reframe();
}

7. 其他功能探索

一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于CATIA中能夠手工解決的問(wèn)題均應(yīng)能夠通過(guò)編程的方式處理，我們可以通過(guò)以下三種途徑獲取編程幫助以及Sample。

1. V5 Automation API 手冊(cè)（推薦）
2. CATIA 宏錄制功能
3. Baidu 以及 Google

方式一：在安裝好CATIA后，再其安裝目錄中%Install Root%\Dassault Systemes\B20\intel_a\code\bin中已經(jīng)包含了V5 Automation API .chm幫助文檔。該文檔中包含了全部的可用API及類繼承結(jié)構(gòu)，同時(shí)提供了豐富的代碼示例供讀者參考。 

方式二：通過(guò)啟用CATIA的宏錄制功能，可以獲得所有操作的VBScript代碼，我們可以參考該代碼進(jìn)行CSharp代碼的開(kāi)發(fā)。下圖通過(guò)CATIA錄制了一個(gè)繪制圓柱的過(guò)程，右側(cè)窗口內(nèi)顯示的即為生成的VBScript代碼。 

8. WISEGLOVE數(shù)據(jù)手套在CATIA中使用

按照上面的方法， 各位小朋友應(yīng)該能和我們一樣實(shí)現(xiàn)WISEGLOVE數(shù)據(jù)手套在CATIA中的應(yīng)用。