《一种简单的工程制图作业自动评判系统的实现》
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摘 要：为提高《工程制图》课程的教学效果,设计了一种简单的作业自动评判系统.采用了ObjectARX技术,以AutoCAD 2020为系统平台,实现了对作业的智能评判、显示习题三维模型和显示答案等功能,阐述了各个功能详细的设计原理.为方便学生操作,设计了一个面板,设置三个按钮分别对应各个功能.
关键词：自动评判;ObjectARX;系统
Abstract： In order to improve the teaching effect of Engineering Drawing, this paper develops a simple homework evaluation system. By ObjectARX technology and using AutoCAD 2020 for system platform, the functions of the intelligent evaluation for the works, the 3D models displaying and the answers displaying are implemented. This paper describes the detail of the design principles. To make it convenient and ailable for students, a panel is designed and three buttons are set for each corresponding function.
《工程制图》是工科学生重要的技术基础课,它涉及专业多、开课面广.其本身实践性很强,需要学生进行大量的练习.现行的教学实践中,出现了教师上课信息量大、学生容易听懂但课后难做作业的现象.为提高《工程制图》课程的教学效果,帮助学生在课后很好地复习、巩固所学内容,激发学生学习《工程制图》的积极性与主动性,帮助学生建立较为牢固的空间想象力,使用《工程制图》作业自动批改系统,帮助学生在课后自主学习,具有积极的意义.
1 开发环境
当前AutoCAD的二次开发工具主要有：ADS、AutoLISP/Visual LISP、VBA及ObjectARX等.其中,VisualLisp与VBA使用方便且开发速度较快,但其功能相比ObjectARX有所不足.
ObjectARX技术提供了以C++为基础的面向对象的开发环境及应用程序接口,可以在ARX应用程序中直接进入AutoCAD数据库、图形系统以及内部的原始命令.本系统的开发环境为：AutoCAD 2020,0bjectARX2020和Microsoft Visual Studio 2017.因为在ObjectARX 2020软件包中会调用或验证大量VC++的库文件,所以三者的选择版本要相对适应.ObjectARX 2020对应AutoCAD 2020版本开发,开发时需要.net framework 4.7的支持,所以采用Visual Studio 2017來支持开发[1].
2 AutoCAD数据库概述
AutoCAD图形是一个储存在数据库中的对象的集合.当用AutoCAD打开一副图形时,AutoCAD便将图形的所有数据读入AutoCAD数据库中进行管理.
基本的数据库对象是实体、符号表和词典.实体是在AutoCAD图内部可用于显示的图形对象,如线、圆、弧、文本、椭圆等都是实体.符号表是存储数据库对象的容器,用于组织和管理数据库对象.在开始新建一个图形时,AutoCAD会在数据库中自动创建9种类型的符号表,每种符号表都有确定类型的记录与之关联.其中的块表,包含块表记录,所有AutoCAD实体都属于块表记录.词典是为存储对象提供了比符号表更加普通的容器.一个词典可以包含任何类型的AcDbObject及其子类的对象[2].在对符号表中的记录进行操作时,不能创建或者删除符号表,而只能增加或者修改符号表中记录.实体包含在块表记录中,因此要访问一个图形对象,需要遵循下面的基本步骤[3]：
（1）确定要创建对象的图形数据库.
（2）获得图形数据库的块表.
（3）获得一个存储实体的块表记录,所有模型空间的实体都存储在模型空间的特定记录中.
（4）访问实体类的一个对象,获取或设置该对象的属性.
3 总体方案设计
系统主要包括隐藏习题答案和三维模型答案、智能评判、显示答案和显示三维模型等功能.
首先,由教师在AutoCAD中设置三类十二个图层,其分别为：第一类为答案类层,用于隐藏标准答案,包括“答案_粗实线层、答案_细实线层、答案_点划线层、答案_虚线层”;第二类为作业题类层,用于教师出题,包括“作业_粗实线层、作业_细实线层、作业_点划线层、作业_虚线层”;第三类为学生作业类层,用于学生做题,包括“粗实线层、细实线层、点划线层、虚线层”.教师把各题答案绘制在答案类层上,并使用本系统命令设置为不可见.教师在作业题类层上绘制出各个作业题,使之成为独立的、扩展名为.dwg的图形文件,文件名设置为与作业题对应的题号.学生依据题号打开相应的CAD文件,在学生作业类层上做题.学生做完作业后,点击设置在面板上的“评判”命令,计算机就对学生作业进行自动评判,并将作业图中的对的图线设置为红色,错的图线设置为蓝色.
4 功能模块的实现
为了能实现以上功能,对于AutoCAD系统来说,就是需要编写相对应以上功能的命令封装在arx文件中,再由AutoCAD加载后使用.经过仔细分析后,我们把以上功能在AutoCAD系统中分解为四个命令来实现.那么也就是要利用以上开发工具分别开发出四个对应的函数来实现其功能.其四个函数分别对应的功能是：隐藏习题答案和三维模型功能、智能评判功能、显示三维模型功能和显示答案功能.
4.1 隐藏习题答案和三维模型功能
隐藏习题答案功能的对应函数编程思路为：选择所要隐藏的答案对象,添加到选择集中,确认选择后,遍历所选择对象,判断是否为不可见,如为可见,设置为不可见,否则不做处理.如图1所示.
隐藏三维模型功能,可把制作的习题的三维模型,转换为普通图片格式,然后插入到习题文件中,然后把图片转换为块,再利用隐藏习题答案功能函数隐藏.
由于此功能应由教师操作,故此功能在其后的系统安装设置中并不显示在面板中.
4.2 智能评判功能
采用常用的图案对比的方式进行比较,以直线的比较来说明其算法流程,如图2.
4.3 显示习题答案功能
为了能够区别答案和学生作业,可将答案类层设置为红色,当调用显示答案命令时,系统会使隐藏的答案类层显示出来.
4.4 显示三维模型功能
为了满足有些学生希望看模型来辅助学习的需要,与前对应,制作三维模型的显示功能,其过程为隐藏的反过程.与前者的区别在于只用遍历块即可,因为三维模型图片是用块对象的方式来隐藏的.
5 系统的设置
为了便于学生使用该系统,可自定义一个面板,设置三个按钮分别对应智能评判功能、显示三维模型功能和显示答案功能.隐藏习题答案和三维模型功能是由教师来设置的,故不在面板中为其设置对应按钮.如图3所示.
参考文献：
[1]布鲁斯·约翰逊.Visual Studio 2017高级编程（第7版）[M].李立新,译.清华大学出版社,2018.
[2]Autodesk ObjectARX for AutoCAD 2020： Developer's Guide.
[3]张帆,朱文俊.AutoCAD ObjectARX（VC）开发基础与实例教程[M].中国电力出版社,2014.
上文结束语:该文是一篇关于对不知道怎么写工程制图论文范文课题研究的大学硕士、工程制图本科毕业论文工程制图论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料.
工程制图引用文献:
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