3.1.1 Cơ sở thành lập sơ đồ thuật tốn:
Sơ đồ thuật tốn chƣơng trình đƣợc xây dựng trên cơ sở của phƣơng pháp thiết kế đồng dạng hình học (affin) dựa theo đƣờng hình các tàu mẫu. Cụ thể nhƣ sau:
Xây dựng chính xác đƣờng hình các tàu mẫu
Vẽ lại mẫu dạng khung dây 3D để kiểm tra tính phù hợp giữa 3 hình chiếu làm cơ sở đƣờng hình vẽ đƣờng hình tàu thiết kế.
Tính các hệ số đồng dạng tỷ lệ kích thƣớc
Từ các kích thƣớc tàu mẫu và tàu thiết kế cần vẽ, tiến hành tính các hệ số đồng dạng theo tỷ lệ kích thƣớc nhƣ sau: tk L m L k L tk B m B k B tk T T k T
Trong đĩ: kL, kB, kT - Hệ số đồng dạng theo chiều dài, chiều rộng, chiều cao. Ltk, Btk, Ttk- Chiều dài , chiều rộng và mớn nƣớc tàu thiết kế. Lm, Bm, Tm -Chiều dài, chiều rộng và mớn nƣớc của tàu mẫu.
3.1.2 Sơ đồ thuật tốn Khơng thỏa mản Khơng thỏa mản
Hình 3.1 Sơ đồ thuật tốn chƣơng trình vẽ dƣờng hình
3.2 GIẢI THUẬT CHƢƠNG TRÌNH VẼ ĐƢỜNG HÌNH TÀU CAO TỐC: 3.2.1Giải thuật thơng số đầu vào: 3.2.1Giải thuật thơng số đầu vào:
Về nguyên tắc, các kích thƣớc của tàu khi nhập vào chƣơng trình phải là số thực dƣơng, do đĩ cần kiểm tra để tránh các trƣờng hợp kích thƣớc nhập vào là
BẮT ĐẦU
CHỌN LOẠI TÀU THIẾT KẾ:
-Loai tau deep Veep(3 cap huong dong) -Tau Hai Than
- Tau day bang(1 cap huong dong) -Tau deep Veep(1 cap huong dong) -Tau deep Veep(3 cap huong dong) -Tau deep Veep(5 cap huong dong)
Nhập số liệu đầu vào: -Kích thƣớc tàu thiết kế Lmax,Bmax,Htk,T -Phạm vi thay đổi kích thƣớc: Kiểm tra các tỷ số kích thƣớc Tính các hệ số kích thƣớc: Tính bảng tọa tàu thiết kế:
Chọn bản vẽ cần xuất: -Bản vẽ 2D
-Bản vẽ 3D
số 0, số âm, kiểu chuỗi,..Dƣới đây là thuật tốn kiểm tra thơng số đầu vào và hạn chế lại khả năng nhập của ngƣời dùng:
Thuật tốn kiểm tra nhập kích thƣớc B
(defun KTB (val why key / L)
;val giá trị chuyển về,why kiểu trả về khi ngƣời dùng rời ơ nhập bằng chuột hay bằng enter
(setq L (atof val))
;đổi về kiểu số thực
(if (= 1 why)
;; (1 ở đây giá trị trả về của ngƣời dùng khi rời khỏi ơ nhập kích thƣớc ở đây kiểm tra khi ngƣời dùng rời khỏi ơ nhập bằng enter)
Thuật tốn kiểm tra số liệu đầu vào là số nguyên hay số thực
(progn
(if (not (or (= (type (read val)) 'REAL) (= (type (read val)) 'INT)))
(prong
(alert "B phai la mot so thuc")
(mode_tile key 2) ;; nếu khơng phải thì trả về vị trí ơ nhập cũ và và bơi đen tồn bộ
(mode_tile key 3));;hết hàm progn
Thuật tốn nếu là số 0 thì buộc nhập lại:
(progn (if (= 0 L) (progn
(alert "0 khong phai la so can nhap") (mode_tile key 2)
(mode_tile key 3) )
(mode_tile "Htk" 2)))) ;;hết hàm if
Thuật tốn nếu là số âm thì buộc nhập lại
(progn
(alert "Khong Duoc Nhap So Am") (mode_tile key 2)
(mode_tile key 3)
);;hết hàm progn );;hết hàm if
);;hết hàm progn
Thuật tốn đƣa về vị trí cũ và nhập lại khi ngƣời dùng nhập số âm
(progn
(if (not (or (= (type (read val)) 'REAL) (= (type (read val)) 'INT))) (progn
(alert "B phai la mot so thuc") );;hết hàm progn (progn
(if (= 0 L) (progn
(alert "0 khong phai la so can nhap") (mode_tile key 2) (mode_tile key 3) ) ) );;hết hàm progn );;hết hàm if (if (Minusp L) (progn
(alert "Khong Duoc Nhap So Am") (mode_tile key 2)
(mode_tile key 3) );;hết hàm prong );;hết hàm if
);;hết hàm if
);;hết hàm kiểm tra chiều rộng tàu do ngƣời dùng nhập vào.
3.2.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu, vẽ dƣờng hình 2D, 3D
3.2.2.1.Xây dựng cơ sở dữ liệu chương trình:
Đƣờng hình các mẫu tàu cao tốc vỏ Composite cĩ những đƣờng cong và độ gãy khúc đột ngột vì vậy việc vẽ đƣờng hình tàu thiết kế từ bảng tọa độ dƣờng hình tàu mẫu thƣờng gặp nhiều khĩ khăn và độ chính xác khơng cao so với tuyến hình tàu mẫu. Vấn đề này đƣợc giải quyết nhƣ sau:
Xây dựng thuật tốn tự động ghi lại tọa độ x y các điểm. nhằm tăng số lƣợng điểm cần vẽ trên đƣờng hình tàu mẫu mà bảng tọa độ khơng cung cấp đầy đủ.Sử dụng các điểm này làm cơ sở dữ liệu chƣơng trinh. Vì thế biên dạng đƣờng hình đƣợc mơ tả chi tiết hơn, đảm bảo độ chính xác và cong trơn .
Thuật tốn lấy tọa độ 2D nhƣ sau: (defun c:l2d ()
(setq tenk (getstring "Bat dau ")) (setq rong t)
(setq tdx (list) tdy (list)) (while rong
(progn
(setq p1 (getpoint "\nChon mot diem:")) (if p1
(progn
(setq tdx (append (list (rtos (car p1) 2 2)) tdx )) (setq tdy (append (list (rtos (cadr p1) 2 2)) tdy )) (setq rong t))
(setq rong nil)))) (setq tdx (reverse tdx) tdy (reverse tdy))
(princ tenk) (princ "\n") (princ "Toa do X") (princ "\n") (princ tdx) (princ "\n")
(princ "Toa do Y") (princ "\n")
(princ tdy) (princ "\n")
(alert "Chuong trinh duoc viet boi - Ho Tong Binh ")) Đây là ví dụ tọa độ biên dạng sƣờn do thuật tốn trên ghi lại:
Tọa độ x (4500.00 4559.67 4572.76 4585.31 4601.27 4608.94 4616.40 4623.67 4630.76 4637.71 4651.20 4664.17 4711.90 4754.83 4773.09 4815.16 4838.69 4870.88 4946.85 5156.49 5244.49) Tọa độ y (299.46 322.75 331.81 341.70 355.97 363.48 371.15 378.99 386.99 395.13 411.80 428.87 499.86 573.65 612.60 734.15 816.40 941.02 1275.49 2369.38 2875.86) 3.2.2.2.Thuật tốn vẽ đường hình 2D,3D:
Sử dụng thuật tốn tự động ghi lại tọa độ (x,y) ở trên làm cơ sở dữ liệu. Tên hàm thực hiện: l2d
Trình tự các bƣớc vẽ đƣờng hình hình chiếu bằng của tàu đáy bằng 16,8 mét. Các hình chiếu đứng và hình chiếu cạnh thực hiện các hàm và lệnh tƣơng tự .
a.Thuật tốn nhập thơng số của tàu:
(setq Ltk (* 1000 Ltk) Btk (* 1000 Btk)
Htk (* 1000 Htk))
(setq Lm 16800);; gán chiều dài tàu mẫu (setq Bm 4700);; gán chiều rộng tàu mẫu (setq Hm 1700);; gán chiều cao đến boong tàu (setq CDI 600);; gán khoảng cách cắt dọc 1 (setq CLI 1124);; gán khoảng cách sƣờn 1 (setq CLII 562);; gán khoảng cách sƣờn 2
(setq CBI 2400);; gán chiều rộng max của ơ lƣới hình chiếu bằng (setq CHI 2143);; gán chiều cao max ơ lƣới ở hình chiếu đứng (setq CDN 300);; gán khoảng cách các đƣờng nƣớc
(setq dx (/ Ltk Lm) dy (/ Btk Bm)
dz (/ Htk Hm));; tính tỷ số đồng dạng và gán biến
b.Thuật tốn xây dựng ơ lƣới các hình chiếu cắt dọc:
Việc xây dựng ơ lƣới chỉ áp dụng cho bản vẽ 2D Thuật tốn tự động vẽ ơ lƣới cắt dọc:
(setq P1 (LIST (* -8933.25 dx) 0) P2 (LIST (* 8933.25 dx) 0))
(command "line" p1 p2 "");; hết lệnh vẽ dọc tâm (setq k 4
i 1);; gán biến đếm (while (<= i k)
(setq P1 (LIST (* -8933.25 dx) (* (* i CDI) dy)) P2 (LIST (* 8656.87 dx) (* (* i CDI) dy))) (command "line" p1 p2 "")
(setq i (+ i 1))
Hình 3.1 Kết quả tự động vẽ ơ lƣới cắt dọc 2D
c.Thuật tốn xây dựng ơ lƣới các hình chiếu đƣờng sƣờn:
(setq k 2
i 0)
(while (<= i k)
(setq p1 (list (* i dx CLI) 0)
p2 (list (* i dx CLI) (* CBI dz))) (command "line" p1 p2 "") (setq i (+ i 1)) );; het while (setq k 10 i 0 ) (while (<= i k)
(setq p3 (list (+ (car p1) (* i dx CLII)) 0)
p4 (list (+ (car p2) (* i dx CLII)) (* CBI dz))) (command "line" p3 p4 "") (setq i (+ i 1)) );; het while ;; vẽ ngƣợc lại (setq k 7 i 1) (while (<= i k)
(setq p1 (list (- 0 (* i dx CLI)) 0)
p2 (list (- 0 (* i dx CLI)) (* CBI dz))) (0;0) (0;2400) (-8933;0) (8667;2400) CD I CBI
(command "line" p1 p2 "") (setq i (+ i 1))
) ; het while
Hình 3.2 Kết quả vẽ khung sƣờn 2D
Cấu trúc hàm và lệnh tƣơng tự để vẽ ơ lƣới của tàu thiết kế ở các hình chiếu cạnh và hình chiếu đứng. Nhƣng cĩ thêm hàm di chuyển gĩc tọa độ để vẽ hình chiếu tiếp theo.
Thuật tốn di chuyển gĩc tọa độ:Ở đây di chuyển gĩc tọa độ lên hình
chiếu đứng của tàu đáy bằng 16,8 mét
(setq p1 (list 0 (+ (/ Btk 2) (/ Btk 3)) 0)) (command "UCS" "N" p1 "")
d.Thuật tốn xây dựng đƣờng cong đƣờng nƣớc : Thuật tốn vẽ đƣờng nƣớc 1 dạng 2D:
Thiết lập các biến danh sách rỗng dựa trên các lệnh của Autolisp (setq dsm (list) dim (list))
Lập các biến danh sách tọa độ các điểm đƣờng nƣớc của tàu mẫu.
(setq tdx (list -4714.84 -4714.84 -4714.84 -4708.54 -4702.23 -4697.16 - 4692.08 -4687.96…… 6488.67 6576.33 6576.33)
tdy (list 0.00 96.82 193.63 261.42 329.20 382.50 435.80 477.44 …… 82.74 64.35 0.00)
Đếm số điểm cĩ trong danh sách tọa độ tàu mẫu và gán biến đếm (setq k (length tdy) i 0)
CDII (-8933;0) (8667;2400) (0;0) (0;2400) CDI
Nhân tọa độ tàu mẫu trong danh sách với các hệ số dx,dy tƣơng ứng và sau đĩ trả về danh sách tọa độ các điểm đƣờng hình tàu thiết kế.Gọi lệnh Spline thơng qua hàm (Command) và tiếp tục gán tọa độ của từng điểm nằm trong danh sách tàu thiết kế cho lệnh line.
(while (<= i (- k 1))
(setq tdx1 (cons (* (nth i tdx) dx) dsm) tdy1 (cons (* (nth i tdy) dy) dim) i (+ i 1))
(setq dsm tdx1 dim tdy1))
(setq tdx (reverse dsm) tdy (reverse dim)) (princ tdx) "\n" (princ tdy) (princ) (command "line") (setq i 0 k (length tdx)) (while (<= i (- k 1))
(setq p1 (list (nth i tdx) (nth i tdy))) (command p1)
(setq i (+ i 1)) ) (command "" "" "") (setq tdy nil
tdx nil p1 nil)
Hình 3.3 Kết quả vẽ đƣờng nƣớc 1 dạng 2D
Thuật tốn vẽ đƣờng nƣớc 1 dạng 3D:
Thiết lập các biến danh sách rỗng dựa trên các lệnh của AutoLISP (setq dsm (list) dim (list) dik (list))
Lập các biến danh sách tọa độ các điểm đƣờng nƣớc của tàu mẫu. (setq tdx (list -4714.84 -4714.84 -4714.84 -4708.54 -4702.23 -4697.16 -4692.08 -4687.96…… 6488.67 6576.33 6576.33) tdy (list 0.00 96.82 193.63 261.42 329.20 382.50 435.80 477.44 …… 82.74 64.35 0.00) tdz (list 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 …… 300.00 300.00 300.00))
Đếm số điểm cĩ trong danh sách tọa độ tàu mẫu và gán biến đếm (setq k (length tdy) i 0)
Nhân tọa độ tàu mẫu trong danh sách với các hệ số dx,dy, dz tƣơng ứng, sau đĩ trả về danh sách tọa độ các điểm đƣờng hình tàu thiết kế.Gọi lệnh line thơng qua hàm (Command) và tiếp tục gán tọa độ của từng điểm nằm trong danh sách tàu thiết kế cho lệnh line.
(while (<= i (- k 1))
(setq tdx1 (cons (* (nth i tdx) dx) dsm) tdy1 (cons (* (nth i tdy) dy) dim) tdz1 (cons (* (nth i tdz) dz) dik) i (+ i 1)) (setq dsm tdx1 dim tdy1 (0;0) (- 4715;0) (6576;0) Ðu o ng nuoc 1
dik tdz1) )
(setq tdx (reverse dsm) tdy (reverse dim) tdz (reverse dik)) (command "line")
(setq i 0
k (length tdx)) (while (<= i (- k 1))
(setq p1 (list (nth i tdx) (nth i tdy) (nth i tdz))) (command p1) (setq i (+ i 1)));; hết hàm while (command "" "" "") ;;; vẽ đối xứng qua trục oy (command "line") (setq i 0 k (length tdx)) (while (<= i (- k 1))
(setq p1 (list (nth i tdx) (- 0 (nth i tdy)) (nth i tdz))) (command p1)
(setq i (+ i 1)) );; hết while
(command "" "" "");; hết vẽ đối xứng (setq tdy nil
tdx nil p1 nil)
3.2.3 Xây dựng hộp thoại chƣơng trình vẽ đƣờng hình:
Một trong những ƣu điểm chính của Autolisp là cĩ thể thao tác trực tiếp cơ sở dữ liệu đối tƣợng của AutoCAD. Nhờ đĩ tốc độ và hiệu quả của chƣơng trình sẽ tăng lên so với việc sử dụng hàm Command.
Chúng tơi sử dụng ngơn ngữ Dialog Control Langguage (DCL) để mơ tả cấu trúc hộp thoại, sau đĩ dung AutoLISP để hiển thị hộp thoại và lấy thơng tin từ hộp thoại.
Để thiết kế giao diện trong AutoLISP ta cần 2 file: *.DCL và *.LSP Đối với giao diện vẽ đƣờng hình ta cần 5 file:
chinh the.DCL : file tạo hộp thoại vẽ đƣờng hình
logo1.SLD : file chứa hình slide tàu mẫu thứ nhất xuất hiện trên hộp thoại logo2.SLD : file chứa hình slide tàu mẫu thứ hai xuất hiện trên hộp thoại logo3.SLD : file chứa hình slide tàu mẫu thứ ba xuất hiện trên hộp thoại logo4.SLD : file chứa hình slide tàu mẫu thứ bốn xuất hiện trên hộp thoại logo5.SLD : file chứa hình slide tàu mẫu thứ ba xuất hiện trên hộp thoại logo6.SLD : file chứa hình slide tàu mẫu thứ ba xuất hiện trên hộp thoại Hàm acad2007.LSP: để gọi hộp thoại chinh the
Hình 3.5 Giao diện chƣơng trình Dƣới đây là thuật tốn xây dựng hộp thoại:
hopthoaitaudulich : dialog {
label ="Chuong Trinh Thiet Ke Duong Hinh Tau Du Lich Vo Composite"; //bat dau dong 1 cot 1
: row {
multiple_select = false;
label = " Chon loai tau thiet ke "; fixed_width = true;
width = 0 ;
//bắt đầu nút nhấn một : radio_button {
label ="Loai tau Deep Vee (3 cap doi huong dong)"; key = "MAU1";
value = 0;
}//hết nút nhấn một //bắt đầu nút nhấn hai
: radio_button {
label ="Tau Hai Than"; key = "TLR";
value = 0;
} // hết nút nhấn hai //bắt đầu nút nhấn ba
: radio_button {
label ="Loai tau day bang (1 cap doi huong dong)"; key = "TLV";
value = 0;
} //hết nút nhấn ba //bắt đầu nút nhấn bốn : radio_button {
label ="Loai tau Deep Vee (1 cap doi huong dong)"; key = "TPX";
value = 0;
} // hết nút nhấn bốn //bắt đầu nút nhấn năm
: radio_button {
label ="Loai tau Deep Vee (3 cap doi huong dong)"; key = "MAU 5";
value = 0;
} // hết nút nhấn năm // bắt đầu nút nhấn sáu
: radio_button {
label ="Loai tau Deep Vee (5 cap doi huong dong)"; key = "MAU 6"; value = 0; }// hết nút nhấn sáu // hết nút nhấn hình : image_button { key = "logo" ; width = 50; fixed_width = true; fixed_height = true; aspect_ratio = 0.7; color = graphics_foreground ; color = cyan; } // hết nút nhấn hình } // hết dịng 1 cột 1 // bắt đầu cot 2 : boxed_column {
: column { fixed_width = true; width = 43;
//bat dau dong 1 : boxed_row {
label = "Chon loai ban ve de xuat tren Cad"; multiple_select = false; : radio_button { label = "Ban ve 2D"; key = "2D"; value = 1;} : radio_button { label = "Ban ve 3D"; key = "3D"; value = 0; } // hết nút nhấn } // hết boxed_row } // hết column : column { : button {
label = "Xuat tuyen hinh"; key ="notepad";}
} : column {
:paragraph {
label = "Thong tin tau mau"; : paragraph {
label = "Kich thuoc chinh"; : text {
key = "t2";
value = "Chieu dai lon nhat 12 m"; } : text {
key = "t3";
: text { key = "t4";
value = "Chieu cao man 1,04m";} : text {
key = "t5";
value = "Chieu chim 0,44m"; } // hết dịng text } // hết dịng paragraph } // hết column } // hết column }// hết box_column 2 // SANG COT 3 //Nhập kích thƣớc hình học : boxed_column {
label = "Nhap kich thuoc hinh hoc cua tau"; fixed_width = true;
width = 5; height = 5; : edit_box {
label = " Chieu dai tau Lmax (m) : = "; edit_width = 5; key = "Ltk"; value = ""; children_alignment = centered; } hết edit _box : edit_box {
label = " Chieu rong tau Bmax (m) : = "; edit_width = 5;
value = "";
children_alignment = centered; } // hết edit_box
: edit_box {
label = " Chieu cao man H (m): = "; edit_width = 5; key = "Htk"; value = ""; children_alignment = centered; } hết edit_box : edit_box {
label = " Chieu chim tau T (m) : = "; edit_width = 5;
key = "Ttk"; value = "";
} // hết edit_box //bat dau dong 1 cot 3
// Nhập các tỷ lệ kích thƣớc L/B ; B/H ; H/T : row { // bat dau cột 1 : column { fixed_width = true; width = 54; height = 8;
label = "Nhap ty le kich thuoc tau thiet ke "; }//het cot 1
//bat dau dong 1 nhập L/B
: row {
edit_width =0; value = "3.5"; key = "l/b1";} // hết edit_box : text { label =" <= L/B <="; children_alignment = centered; } // hết text :edit_box { key = "l/b"; children_alignment = right; fixed_width = true; edit_width = 0; value = "3.73"; } // hết edit_box } // hết dịng 1 L/B // bắt đầu dịng 2 cột 3 // Nhập tỷ lệ kích thƣớc B/H : row { :edit_box{ edit_width =0; value = "2.8"; key = "b/h1";} : text { label =" <= B/H <="; children_alignment = centered;} : edit_box { key = "b/h"; children_alignment = right; fixed_width = true;
edit_width = 0; value = "4.2";} }// hết dịng 2 nhập B/H // bắt đầu dịng 3 //Nhập tỷ lệ H/T : row { :edit_box{ edit_width =0; value = "1.98"; key = "h/t1";} : text { label =" <= H/T <="; children_alignment = centered;} : edit_box { key = "h/t"; children_alignment = right; fixed_width = true; edit_width = 0; value = "2.48";} }// hết dịng 3 H/T } //hết cột 1 } // hết dịng nhập cac tỷ lệ kích thƣớc L/B; B/H; H/T spacer = 1; }//hết cột hai boxed_column cột 3
} // hết dịng 1 cột 1 spacer;
spacer_1;
ok_cancel_help; } // đĩng hộp thoại
3.3 XÂY DỰNG MENU CHƢƠNG TRÌNH:
Để nâng cao sự thuận tiện cho ngƣời sử dụng chúng tơi xây dựng các menu phụ chạy trực tiếp trên AutoCAD. Ở đây chúng tơi cung cấp cho phần mềm ba loại menu:
Menu màn hình (Screen menu):
Hình 3.6 Menu màn hình Thanh cơng cụ (Toolbar):
Hình 3.7 Menu Toolbar Các lệnh tắt: NT1; l2d;l3d
Menu chƣơng trình đƣợc xây dựng theo các bƣớc sau:
Bƣớc 1: Viết các dịng mơ tả ban đầu về các mục của các loại menu vào
Notepad và lƣu file này dƣới dạng đuơi mở rộng .MNU Thuật tốn:
***MENUGROUP=THIETKETAU ` ***TOOLBARS
**TB_THIETKETAU
ID_TbTHIET_KE_TAU [_Toolbar("Thiet Ke Tau", _Left, _Show, 20, 10, 1)] ID_VEDUONGHINH [_Button("Ve Duong Hinh NT", "hull.bmp", "hull.bmp")]^C^C_NT1
ID_GetPoint2d [_Button("Lay toa do - 2D", "RCDATA_16_SELGRO", "RCDATA_16_SELGRO")]^C^C_l2d
ID_GetPoint3d [_Button("Lay toa do - 3D", "RCDATA_16_SELWIN", "RCDATA_16_SELWIN")]^C^C_l3d
***POP1
**Chuong trinh thiet ke
[Ve – Duong Hinh]^C^C_NT1 ID_Ve [Nha Trang]^C^C_NT1; ***POP2
**Lay So lieu [Lay – so lieu]
ID_L2D [Lay – toa do 2D]^C^C_l2d; ID_L3D [Lay – toa do 3D]^C^C_l3d;
Bƣớc 2: Từ file cĩ đuơi mở rộng .MNU sẽ đƣợc biên dịch sang file cĩ đuơi
.MNS dƣới dạng ASCII , các file .MNS này tiếp tục biên dịch sang dạng nhị phân và đƣợc AutoCAD sử dụng để hiển thị các menu trên màn hình.
Bƣớc 3:Tạo các Icon cho chƣơng trình trong các phần mềm tạo Icon chuyên
nghiêp hoặc cĩ thể tạo các icon ngay trong phần mềm AutoCAD. Kích thƣớc các Icon thơng thƣờng là 16x15 hoặc 24x22.Các Icon này sẽ đƣợc phần mềm AutoCAD sử dụng để hiển thị ngay trên menu màn hình của phần mềm.