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AutoCAD二次开发实用教程,如何快速上手?

AutoCAD 二次开发实用教程

第一部分:基础入门篇

第一章:为什么进行二次开发?

AutoCAD 功能强大,但在特定行业(如机械、建筑、电气)和特定企业中,常常需要根据自身需求进行定制化开发,以提高绘图效率、标准化设计、实现自动化流程等。

AutoCAD二次开发实用教程,如何快速上手?-图1
(图片来源网络,侵删)

二次开发能帮你做什么?

  1. 自动化重复性工作:比如批量修改图层、属性,自动生成标准件(螺栓、螺母)等。
  2. 创建专业工具:开发符合公司制图规范的工具栏、菜单、动态块,一键完成复杂操作。
  3. 数据集成:将 AutoCAD 图纸与数据库(如 SQL Server, Oracle)或 ERP/MES 系统集成,实现 BOM(物料清单)自动统计、图纸管理等。
  4. 定制用户界面:创建符合个人或团队工作习惯的界面,隐藏不常用的命令,让工作更专注。

第二章:开发环境与工具选择

AutoCAD 提供了多种二次开发接口,各有优劣,选择哪个取决于你的项目需求、团队技能和目标平台。

开发工具 语言 优点 缺点 适用场景
.NET API C#, VB.NET (强烈推荐新手)
强大的类型安全和面向对象特性。
与 Windows 和 Office 集成方便。
调试简单,开发效率高。
64位原生支持。
需要 .NET Framework 运行环境。 大多数应用,尤其是需要复杂逻辑、UI 和数据交互的项目,是目前的主流。
AutoLISP / Visual LISP AutoLISP, DCL (经典)
内置于 AutoCAD,无需额外环境。
轻量级,快速编写小工具。
对图形数据库的直接操作非常方便。
功能相对较弱,没有现代语言的面向对象特性,调试不便。 快速开发小型、简单的绘图工具,修改现有 LISP 程序。
ObjectARX (C++) C++ (功能最强)
性能极高,功能最全面,可以深度定制 AutoCAD 核心。
可以创建自定义实体(ObjectARX Custom Entity)。
学习曲线陡峭,开发复杂,调试困难,仅支持 32 位(旧版)或特定 64 位环境。 需要极致性能或创建全新实体类型的专业级应用。
VBA (Visual Basic for Applications) VBA 快速集成在 AutoCAD 中,适合快速构建宏和简单界面。 微软已逐步放弃 VBA,64位支持不佳,性能和安全性差。 旧系统维护或非常简单的自动化任务。不推荐新项目使用。

本教程将以 .NET API (C#) 为主线,因为它最具现代性、学习资源丰富且是未来的发展方向,也会穿插介绍 AutoLISP,因为它依然是处理纯图形操作的利器。

第三章:你的第一个 C# 程序 - "Hello, AutoCAD!"

目标:创建一个简单的程序,在 AutoCAD 中运行后,在命令行打印 "Hello, AutoCAD from C#!"。

AutoCAD二次开发实用教程,如何快速上手?-图2
(图片来源网络,侵删)

步骤:

  1. 安装 Visual Studio:推荐使用 Visual Studio Community(免费版),确保安装了“.NET 桌面开发”工作负载。

  2. 创建项目

    • 打开 Visual Studio,创建一个新项目。
    • 选择“类库(.NET Framework)”模板(注意:不是 .NET Core 或 .NET 5/6/7/8,AutoCAD 目前主要基于 .NET Framework)。
    • 给项目命名,HelloAcad
  3. 添加引用

    AutoCAD二次开发实用教程,如何快速上手?-图3
    (图片来源网络,侵删)
    • 在“解决方案资源管理器”中,右键点击“引用” -> “添加引用”。
    • 点击“浏览”,找到 AutoCAD 的安装目录(C:\Program Files\Autodesk\AutoCAD 2025),进入 acdbmgd.dllacmgd.dll,将它们添加进来。
    • 技巧:将这两个 DLL 复制到你的项目 bin\Debug 目录下,可以避免每次调试时都去查找路径。
  4. 编写代码

    • 将默认的 Class1.cs 重命名为 HelloCommands.cs
    • 编写以下代码:
    using Autodesk.AutoCAD.Runtime;
    using Autodesk.AutoCAD.ApplicationServices;
    using System;
    // 程序集的版本号、名称等信息
    [assembly: CommandClass(typeof(HelloAcad.HelloCommands))]
    namespace HelloAcad
    {
        public class HelloCommands
        {
            // 定义一个 AutoCAD 命令,命令名为 "HELLO"
            [CommandMethod("HELLO")]
            public void SayHello()
            {
                // 获取当前活动文档
                Document doc = Application.DocumentManager.MdiActiveDocument;
                if (doc == null)
                {
                    Application.ShowError("没有打开的图形文档。");
                    return;
                }
                // 获取当前数据库
                Database db = doc.Database;
                // 获取应用程序和编辑器
                Application.DocumentManager.MdiActiveDocument.Editor.WriteMessage("\nHello, AutoCAD from C#!");
            }
        }
    }
  5. 生成解决方案:按 Ctrl+Shift+B 或点击“生成” -> “生成解决方案”。

  6. 在 AutoCAD 中加载并运行

    • 打开任意一个 DWG 文件。
    • 在命令行输入 NETLOAD,然后找到你生成的 HelloAcad.dll 文件(通常在项目目录的 bin\Debug 文件夹下)。
    • 加载成功后,在命令行输入 HELLO,按回车,你应该会看到命令行输出了 "Hello, AutoCAD from C#!"。

恭喜!你已经成功迈出了第一步!


第二部分:核心概念与实战篇

第四章:AutoCAD 对象模型

理解 AutoCAD 的对象模型是二次开发的核心,你可以把 AutoCAD 看作一个由各种对象组成的“世界”。

  • Application (应用程序):代表整个 AutoCAD 应用程序。
  • Document (文档):代表一个打开的 DWG 文件。
  • Database (数据库):这是核心!它包含了 DWG 文件的所有数据,包括实体、图层、线型、文字样式等。几乎所有操作都是通过操作 Database 对象来完成的。
  • Editor (编辑器):提供与用户交互的接口,如获取用户输入(点、选择集)、在命令行打印信息等。
  • Entity (实体):代表图形中的具体对象,如直线、圆、多段线、文字、块参照等,所有实体都继承自 Entity 基类。
  • Symbol Table (符号表):存储了数据库的“目录”,如:
    • LayerTable (图层表)
    • LinetypeTable (线型表)
    • TextStyleTable (文字样式表)
    • BlockTable (块表)
  • Symbol Table Record (符号表记录):符号表中的具体条目,如 LayerTableRecord (图层记录)。

核心思想:要操作一个对象(比如一条直线),你需要:

  1. 通过 Database 对象找到它所在的“容器”(比如模型空间块表记录)。
  2. 打开这个“容器”(事务处理)。
  3. 在“容器”中获取这个对象(实体)。
  4. 对对象进行修改或读取。
  5. 保存并关闭“容器”(提交事务)。

第五章:实战 - 创建与修改实体

这是最常用的功能,下面我们通过几个例子来学习。

示例 1:在模型空间画一条直线

[CommandMethod("DRAWLINE")]
public void DrawLine()
{
    Document doc = Application.DocumentManager.MdiActiveDocument;
    Database db = doc.Database;
    Editor ed = doc.Editor;
    // 1. 获取用户输入的两个点
    PromptPointResult p1Res = ed.GetPoint("\n请输入直线起点: ");
    if (p1Res.Status != PromptStatus.OK) return;
    PromptPointResult p2Res = ed.GetPoint(p1Res.Value, "\n请输入直线终点: ");
    if (p2Res.Status != PromptStatus.OK) return;
    // 2. 开始一个事务
    using (Transaction trans = db.TransactionManager.StartTransaction())
    {
        // 3. 打开块表 (BlockTable)
        BlockTable bt = (BlockTable)trans.GetObject(db.BlockTableId, OpenMode.ForRead);
        // 4. 打开模型空间块表记录 (Model Space)
        BlockTableRecord btr = (BlockTableRecord)trans.GetObject(bt[BlockTableRecord.ModelSpace], OpenMode.ForWrite);
        // 5. 创建一条直线对象
        Line line = new Line(p1Res.Value, p2Res.Value);
        // 6. 将直线添加到模型空间,并添加到事务中
        btr.AppendEntity(line);
        trans.AddNewlyCreatedDBObject(line, true);
        // 7. 提交事务,保存更改
        trans.Commit();
    }
}

代码解析

  • using (Transaction trans = ...)事务是 AutoCAD 数据库操作的关键,它确保你的操作要么全部成功,要么全部失败,不会出现“半成品”。using 语句确保事务在完成后会被正确关闭和释放。
  • OpenMode.ForRead / OpenMode.ForWrite:打开对象时必须指定模式,只读模式用于查询信息,写入模式用于修改或创建对象,一个对象在同一事务中不能以写入模式多次打开。
  • AppendEntity:将新创建的实体添加到图形数据库中。
  • AddNewlyCreatedDBObject:将新对象与事务关联,以便在提交时能被正确处理。

示例 2:批量修改选中对象的图层

[CommandMethod("CHG_LAYER")]
public void ChangeLayer()
{
    Document doc = Application.DocumentManager.MdiActiveDocument;
    Database db = doc.Database;
    Editor ed = doc.Editor;
    // 1. 让用户选择对象
    PromptSelectionResult selRes = ed.GetSelection();
    if (selRes.Status != PromptStatus.OK) return;
    SelectionSet selSet = selRes.Value;
    // 2. 让用户输入新的图层名
    PromptStringResult layerNameRes = ed.GetString("\n请输入新的图层名: ");
    if (layerNameRes.Status != PromptStatus.OK) return;
    string newLayerName = layerNameRes.StringResult;
    // 3. 开始一个事务
    using (Transaction trans = db.TransactionManager.StartTransaction())
    {
        // 4. 打开图层表,并检查新图层是否存在,不存在则创建
        LayerTable lt = (LayerTable)trans.GetObject(db.LayerTableId, OpenMode.ForRead);
        if (!lt.Has(newLayerName))
        {
            // 需要升级为写入模式来创建新图层
            using (LayerTableRecord ltr = new LayerTableRecord())
            {
                ltr.Name = newLayerName;
                // 升级图层表为写入模式
                lt.UpgradeOpen();
                lt.Add(ltr);
                trans.AddNewlyCreatedDBObject(ltr, true);
                // 降级回只读模式
                lt.DowngradeOpen();
            }
        }
        ObjectId layerId = lt[newLayerName];
        // 5. 遍历所有选中的对象
        foreach (ObjectId id in selSet.GetObjectIds())
        {
            Entity ent = (Entity)trans.GetObject(id, OpenMode.ForWrite);
            ent.LayerId = layerId; // 修改对象的图层ID
        }
        // 6. 提交事务
        trans.Commit();
    }
    ed.WriteMessage($"\n已成功将 {selSet.Count} 个对象移动到图层 '{newLayerName}'。");
}

第三部分:高级主题与最佳实践篇

第六章:用户界面定制

好的工具需要好的界面。

  • 创建自定义命令:我们已经用 [CommandMethod] 实现了。
  • 创建工具栏和菜单:通过 C# 代码动态创建。
    • Ribbon:现代 AutoCAD 的功能区。
    • PaletteSet:可停靠的工具窗口,非常适合放置复杂的控件。
    • ToolStrip / MenuStrip:传统的工具栏和菜单栏。

示例:创建一个简单的工具窗口

// 在你的类中添加一个字段来保存工具窗口
private PaletteSet _myPaletteSet;
[CommandMethod("SHOW_PALETTE")]
public void ShowMyPalette()
{
    if (_myPaletteSet == null || _myPaletteSet.IsDisposed)
    {
        _myPaletteSet = new PaletteSet("我的工具集", new Guid("your-guid-here"));
        _myPaletteSet.Size = new System.Drawing.Size(300, 400);
        // 添加一个用户控件
        MyToolUserControl control = new MyToolUserControl();
        _myPaletteSet.Add("工具", control);
    }
    _myPaletteSet.Visible = true;
}

你需要创建一个 Windows Forms 用户控件(User Control),将按钮、文本框等拖拽上去,然后在这个控件里处理逻辑。

第七章:处理用户交互

除了 GetPointGetSelection,还有更多交互方式:

  • GetKeyword: 获取关键字,用于创建带选项的命令。
  • GetInteger/GetDouble/GetString: 获取数值或字符串。
  • PromptAngleOptions: 获取角度。
  • PromptDistanceOptions: 获取距离。
  • SelectionFilter: 强制用户选择特定类型的对象(比如只选圆)。

第八章:最佳实践与性能优化

  1. 事务管理是关键

    • 永远不要在循环外打开事务,尽量将对多个对象的操作放在一个事务中完成。
    • 及时释放资源:使用 using 语句来包裹 Transaction, Database, Object 等,确保它们被正确释放,避免内存泄漏。
    • 读写模式:尽量只打开必要的模式,只读操作用 ForRead,修改操作用 ForWrite
  2. 性能优化

    • 减少数据库往返:一次打开一个对象,进行所有操作,然后关闭,避免反复打开同一个对象。
    • 使用 IdMapping:当处理大量对象(如 Explode 炸开一个块)时,使用 IdMapping 可以极大地提高性能,因为它优化了对象ID的映射过程。
    • 善用 WorldDrawObjectContext:对于需要频繁重绘的自定义实体,使用这些接口可以避免全屏重绘,提升显示性能。
    • 避免在 OnExecute 中做耗时操作:命令方法应尽可能简洁,耗时操作(如读写文件、网络请求)应放在后台线程中执行,避免界面卡死。
  3. 错误处理

    • 始终用 try...catch 包裹你的代码,特别是文件操作和数据库操作。
    • 向用户友好的提示错误信息,而不是直接抛出堆栈跟踪。

第四部分:资源与学习路径

第九章:官方文档与社区

  • AutoCAD .NET API 文档:这是最重要的资源!链接
  • Autodesk Developer Network (ADN):提供更深度的技术支持和资源。
  • 通过代码学习:AutoCAD 自带了很多示例,安装目录下的 Sample 文件夹是宝藏。
  • 国内社区
    • CAD 联盟:非常活跃的中文社区,有大量教程和源码。
    • CSDN / 博客园:搜索 "AutoCAD .NET 二次开发",可以找到很多个人博客和经验分享。

第十章:学习路线建议

  1. 入门阶段 (1-2周)

    • 掌握 Visual Studio 基本操作。
    • 理解对象模型,熟练掌握 Document, Database, Transaction
    • 能够编写简单的绘图和修改命令(如画线、改图层)。
    • 学习使用 Editor 获取用户输入。
  2. 进阶阶段 (1个月)

    • 学习创建和管理块参照、属性块。
    • 学习创建和修改标注、文字。
    • 学习使用 SelectionFilter 进行高级选择。
    • 尝试创建自己的工具窗口或简单的功能区面板。
  3. 高级阶段 (长期)

    • 深入研究自定义实体(如果需要)。
    • 学习与外部数据源(数据库、Excel、Web API)集成。
    • 研究性能优化技巧,处理大规模数据。
    • 学习打包和部署你的插件。

也是最重要的建议:动手实践! 从一个你最想解决的小问题开始,尝试用代码去实现它,遇到问题,查阅文档、搜索社区,这个过程会让你成长得最快,祝你开发顺利!

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