C C H H Ư Ư Ơ Ơ N N G G I I : : K K H H Á Á I I N N I I Ệ Ệ M M 13 Hình I-1: Lập bảng tính kết cấu mặt đường trên Excel Hình I-2: Tạo bản vẽ bình đồ tuyến đường ô tô trên AutoCAD Để có thể kết nối với nhau, các phần mềm chuyên dụng thường cung cấp kết quả tính toán dưới dạng dữ liệu có cấu trúc và được lưu trữ trong các tệp có định dạng TEXT, ví dụ như CSV hay DXF. Với các dữ liệu có cấu trúc này, người dùng sẽ tự thực hiện việc kết nối các phần mềm lại với nhau. Việc kết nối này cũng chỉ có thể giải quyết thêm m ột số bài toán phát sinh, cho nên một số phần mềm đã cho phép người dùng có thể can thiệp sâu hơn nữa vào bên trong nó bằng các công cụ lập trình, để họ có thể tự giải quyết các bài toán phát sinh mà người thiết kế phần mềm không thể dự kiến trước được. Khi người dùng xây dựng những chương trình của họ dựa trên những ứng dụng được thiết kế theo cấu trúc mở này, họ sẽ tậ n dụng những khả năng 14 sẵn có của chúng để làm nền, giúp cho việc lập trình được nhanh và hiệu quả hơn rất nhiều so với cách lập trình thông thường, và do đó, có thể gọi chúng là các ứng dụng nền, điển hình và được sử dụng nhiều nhất làm ứng dụng nền trong lĩnh vực thiết kế là AutoCAD và Excel, ngoài việc phù hợp với định dạng tài liệu trong hồ sơ thiết kế (bản vẽ và bảng tính) chúng còn cho phép ng ười dùng xây dựng các chương trình chạy cùng với mục đích bổ sung thêm các chức năng chuyên biệt. Như vậy, một phần mềm được gọi là ứng dụng nền khi nó thỏa mãn đồng thời các tiêu chí sau: Ø Ø Cho phép một chương trình chạy bên trong và cùng với nó (tương tự như một lệnh). Ø Ø Cho phép sử dụng các tính năng của nó thông qua công cụ lập trình thích hợp. Hình I-3: Mô hình lập trình trên ứng dụng nền Một lệnh mới hay một chức năng mới được xây dựng trên ứng dụng nền thực chất là một chương trình hoàn chỉnh, vì vậy, để xây dựng nó cần có công cụ lập trình tương ứng. Thông thường công cụ lập trình được hiểu như là một tập hợp bao gồm: Ø Ø Ngôn ngữ lập trình. Ø Ø Môi trường lập trình. Ø Ø Thư việ n hỗ trợ lập trình. Một ví dụ về công cụ lập trình trên AutoCAD, đó là AutoLISP. Với công cụ lập trình này, không nhất thiết phải có môi trường lập trình và thư viện hỗ trợ lập trình, ta chỉ cần tạo ra một tệp dạng TEXT chứa các mã lệnh viết bằng ngôn ngữ AutoLISP. Tuy nhiên từ phiên bản AutoCAD R14, để thuận tiện cho người lập trình, một môi trường lập trình dành cho AutoLISP đã được bổ sung, đó là Visual LISP. Với môi tr ường lập trình này, việc lập và kiểm soát chương trình trở nên thuận lợi hơn rất nhiều, bởi Visual LISP đã được tích hợp nhiều tính năng hỗ trợ lập trình chuyên nghiệp, trong khi đó, nếu ta không sử dụng môi trường lập trình, thì tuy ta có thể viết được một chương trình AutoLISP hoàn chỉnh, song trong suốt quá trình xây dựng chương trình này ta luôn phải vất vả để tự kiểm soát chương trình. C C H H Ư Ư Ơ Ơ N N G G I I : : K K H H Á Á I I N N I I Ệ Ệ M M 15 Hình I-4: Xây dựng chương trình bằng ngôn ngữ AutoLISP khi không sử dụng môi trường lập trình, ta sẽ luôn phải tự kiểm soát cú pháp và các lệnh mà không có bất cứ hỗ trợ nào vì thế khả năng nhầm lẫn là rất lớn. Hình I-5: Lập trình bằng ngôn ngữ AutoLISP trên môi trường lập trình Visual LISP, ta luôn nhận được sự hỗ trợ tự động bằng màu sắc hay các tính năng khác trong môi trường lập trình. Thư viện hỗ trợ lập trình có thể rất đa dạng và thường là những phần bổ sung giúp cho việc xây dựng chương trình được nhanh hơn thông qua sự kế thừa những thứ đã được làm từ trước. Khi lập trình bằng AutoLISP thì thư viện hỗ trợ lập trình là tập hợp các chương trình hoàn chỉnh cũng viết bằng AutoLISP. Để sử dụng thư viện hỗ trợ lậ p trình thì mỗi công cụ lập trình có một quy định về cách thức sử dụng riêng, ví dụ với AutoLISP, để sử dụng một chương trình con trong thư viện, ta chỉ cần tải chương trình AutoLISP chứa chương trình con đó thông qua một câu lệnh từ chương trình chính. 16 Tương ứng với từng ứng dụng nền thì sẽ có các công cụ lập trình phù hợp. Một ứng dụng nền có thể hỗ trợ một hay nhiều công cụ lập trình khác nhau, tùy mục đích sử dụng. AutoCAD hỗ trợ các công cụ lập trình trên ứng dụng nền sau: Ø Ø AutoLISP Ø Ø ObjectARX Ø Ø VBA (Visual Basic for Applications) Còn Excel hỗ trợ các công cụ lập trình: Ø Ø VBA Ø Ø VSTO (Visual Studio Tools for Office) Mỗi công cụ lập trình luôn có những đặc điểm riêng và khó có thể phán xét cái nào hay hơn hoặc kém hơn một cách tổng quát. Do đó, để lựa chọn được công cụ lập trình thích hợp khi lập trình trên ứng dụng nền, cần dựa vào mục đích cụ thể. Ví dụ khi lập trình trên AutoCAD, để tạo các công cụ trợ giúp vẽ thì AutoLISP là lựa chọn hợp lý. Nhưng để xây dựng những ứng dụng l ớn, phức tạp, đòi hỏi phải can thiệp sâu vào bên trong AutoCAD thì chỉ có thể dùng ObjectARX mới làm được. Trong lĩnh vực tự động hóa thiết kế công trình giao thông, hầu hết các bài toán lớn và cơ bản đã được giải quyết, nhưng còn rất nhiều các bài toán khác, tuy không lớn và không quá phức tạp, nhưng lại rất đa dạng và khó khái quát, vẫn chưa có phần mềm thực hiện, và do đó, phạm vi ứng dụng của lập trình trên ứng dụng nền là rất lớn và có tính hiệu quả cao. Hơn nữa, với quy mô của các bài toán này, thì việc lựa chọn VBA làm công cụ lập trình là rất phù hợp bởi: Ø Ø Ngôn ngữ lập trình Visual Basic (VB) là một loại ngôn ngữ dễ sử dụng, có số lượng người dùng đông đảo và tài liệu tham khảo rất phong phú. Điều này cho phép người dùng trao đổi kỹ năng, tìm kiếm tài liệu, mã nguồn một cách dễ dàng. Ø Ø Môi trường lập trình thân thiện, dễ dùng và đầy đủ nên việc xây dựng ứng dụng sẽ nhanh và không cần thêm công cụ lập trình nào khác. Ø Ø Trên tất cả các ứng dụng nền hỗ trợ VBA, giao diện lập trình là đồng nhất, do đó người dùng có thể lập trình mở rộng trên nhiều ứng dụng nền một cách thuận lợi. Ø Ø Thư viện lập trình có rất nhiề u và đa dạng cho nên người dùng có thể xây dựng ứng dụng của mình nhanh và chuyên nghiệp. Ø Ø Tốc độ thực thi của chương trình nhanh. Ø Ø Khai thác được hầu hết các tính năng sẵn có của ứng dụng nền. Ø Ø Chương trình VBA có thể được nhúng trong tệp của ứng dụng nền (chẳng hạn như tệp bảng tính của Excel hay tệp bản vẽ của AutoCAD) hoặ c có thể được lưu dưới dạng một dự án độc lập. Điều này giúp cho việc phân phối, chia sẻ mã lệnh được thuận tiện. Kếtchương Tự động hóa công tác lập hồ sơ thiết kế công trình giao thông là hoàn toàn khả thi và có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau. Dự án VBA nên xây dựng theo hướng gộp cả phần tính toán và xuất kết quả vào một mô-đun thống nhất. Sử dụng AutoCAD và Excel làm ứng dụng nền để xây dựng các ứng dụng bằng VBA nhằm mục đích hỗ trợ thiết kế là lựa chọn mang tính khả thi cao và có nhiều ưu điểm. Để lập trình với VBA, cách tốt nhất, là làm chủ từng phần. Đầu tiên cần nắm vững ngôn ngữ lập trình Visual Basic và cách sử dụng VBA IDE để viết mã lệnh cũng như thiết kế giao diện. C C H H Ư Ư Ơ Ơ N N G G I I : : K K H H Á Á I I N N I I Ệ Ệ M M 17 Sau đó nghiên cứu mô hình đối tượng của ứng dụng nền (là những thành phần của ứng dụng nền mà người dùng có thể sử dụng) cũng như cách sử dụng chúng bằng VBA. . dự án độc lập. Điều này giúp cho việc phân phối, chia sẻ mã lệnh được thuận tiện. Kếtchương Tự động hóa công tác lập hồ sơ thiết kế công trình giao thông là hoàn toàn khả thi và có thể được. vào bên trong AutoCAD thì chỉ có thể dùng ObjectARX mới làm được. Trong lĩnh vực tự động hóa thiết kế công trình giao thông, hầu hết các bài toán lớn và cơ bản đã được giải quy t, nhưng còn. AutoCAD R14, để thuận tiện cho người lập trình, một môi trường lập trình dành cho AutoLISP đã được bổ sung, đó là Visual LISP. Với môi tr ường lập trình này, việc lập và kiểm soát chương trình