基于Revit在水利工程中常規(guī)注釋、標(biāo)識(shí)二次開發(fā)

吝江峰 徐 鵬 左威龍

（江蘇省水利勘測設(shè)計(jì)研究院，江蘇 揚(yáng)州225127）

如果說CAD是從手工繪圖到電子制圖（“甩圖板”）的一大進(jìn)步，當(dāng)時(shí)稱之為設(shè)計(jì)革命，那么現(xiàn)在的三維協(xié)同設(shè)計(jì)可說是設(shè)計(jì)理念和手段的更大飛躍。二維圖元化設(shè)計(jì)圖紙存在的錯(cuò)、漏、碰問題，自身難以解決。三維信息化設(shè)計(jì)具有數(shù)字建模、數(shù)據(jù)庫共享、模擬現(xiàn)實(shí)、協(xié)同性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)減少設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤和遺漏，提高設(shè)計(jì)成果的效率和品質(zhì)，縮短因客戶需求而變更修改設(shè)計(jì)的時(shí)間，節(jié)省成本[1]。三維協(xié)同設(shè)計(jì)是將來設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢(shì)，三維協(xié)同設(shè)計(jì)底層支持三維信息模型的建立。

基于此，Autodesk公司以創(chuàng)建的智能模型為基礎(chǔ)提供Revit軟件產(chǎn)品，這款產(chǎn)品具有較好的兼容性，能靈活協(xié)同工作流程，而且同MicroStation、CATIA/Digital三維平臺(tái)相比，價(jià)格適中，通用性更強(qiáng)，適合中小型企業(yè)用戶。由于Revit主要側(cè)重于建筑領(lǐng)域，常規(guī)注釋和標(biāo)識(shí)僅符合建筑繪圖規(guī)范，為了使Revit更好地適應(yīng)水利工程設(shè)計(jì)和工作流程，亟需對(duì)Revit進(jìn)行二次開發(fā)，使其操作和所繪制工程圖符合水利繪圖習(xí)慣及規(guī)范，使創(chuàng)建和表達(dá)水利工程三維的效率進(jìn)一步提高，縮短利用Revit平臺(tái)設(shè)計(jì)水利項(xiàng)目的工作周期[2]。

1 標(biāo)識(shí)二次開發(fā)的必要性

注釋、標(biāo)識(shí)是對(duì)工程圖紙進(jìn)一步詮釋，是建造工程師了解設(shè)計(jì)者意圖的橋梁，也是設(shè)計(jì)工作中的重要組成部分。目前Revit軟件能在互交式界面（以下簡稱”UI”）完成大部分尺寸標(biāo)注、高程標(biāo)注和一些常規(guī)標(biāo)注、注釋。

目前在Revit軟件UI通過兩種方式實(shí)現(xiàn)模型中圖元的注釋、標(biāo)識(shí)。一種是通過“注釋”菜單下“按類別標(biāo)記”選定被注釋對(duì)象進(jìn)行注釋，注釋效果見圖1。這種注釋方式優(yōu)點(diǎn)是從三維信息模型中自動(dòng)讀取標(biāo)識(shí)對(duì)象特定信息，無需手動(dòng)輸入文字內(nèi)容即可完成注釋，當(dāng)模型信息更改時(shí)注釋信息也會(huì)自動(dòng)更新。但這種方法缺點(diǎn)是：①Revit所涉及標(biāo)記族有結(jié)構(gòu)柱標(biāo)記、結(jié)構(gòu)桁架標(biāo)記、結(jié)構(gòu)框架標(biāo)記、墻標(biāo)記、專用設(shè)備標(biāo)記等多達(dá)近百種標(biāo)記，在注釋之前，先要根據(jù)所建圖元類型分別建立相應(yīng)包含字體樣式、大小、顏色等信息的圖元類型標(biāo)記族，假設(shè)要的注釋字體大小分別為3mm，3.5mm，4mm字體，需要分別建立3mm，3.5mm，4mm字體標(biāo)記族，總計(jì)達(dá)到近300種標(biāo)記族。體量大，不便于管理。②從標(biāo)記效果來看，雖然文字位置可以調(diào)整，但不能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，即文字只能水平放置；引線起點(diǎn)位置只能由Revit根據(jù)文字位置默認(rèn)指定，不能修改，如圖1所示第一節(jié)翼墻注釋引線起始點(diǎn)放在被注釋體外；引線終點(diǎn)位置在文字左側(cè)中部或文字右側(cè)中部或文字下側(cè)中部，其位置也不允許用戶改變；文字下沒有水平引線。以上特點(diǎn)不符合現(xiàn)有水利繪圖習(xí)慣和規(guī)范。

圖1 通過UI按類別標(biāo)記效果

另一種方法是通過“注釋”菜單，利用“詳圖線”配合“文字”工具完成注釋，既先畫出引線、文字下線條，插入文字并輸入相應(yīng)內(nèi)容，類似在Autodesk CAD中畫圖。此種方式優(yōu)點(diǎn)是注釋放置位置、引線起點(diǎn)位置和終點(diǎn)位置可以靈活控制，文字修改方便。但這種方法的缺陷是：①文字長度更改后，繪制的文字下引線不會(huì)自動(dòng)調(diào)整，需要手動(dòng)調(diào)整；②繪制豎直或傾斜注釋，先插入水平文字后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。放置傾斜注釋時(shí)，需要指定旋轉(zhuǎn)點(diǎn)和角度，這時(shí)需要繪制輔助線得到旋轉(zhuǎn)角度或進(jìn)行多次旋轉(zhuǎn)操作。此種方法智能化程度低，重復(fù)操作，工作效率低。

綜上所述，雖然Revit軟件能在UI完成大部分尺寸標(biāo)注、高程標(biāo)注和一些常規(guī)標(biāo)注、注釋，但UI中繪制的一些注釋、標(biāo)識(shí)，要么不符合水利習(xí)慣及規(guī)范，要么操作繁瑣，效率低，亟需進(jìn)行二次開發(fā)，使Revit更切合水利繪圖習(xí)慣和規(guī)范，更加行業(yè)化、專業(yè)化、高效化[3]。

2 Revit二次開發(fā)流程

Revit的應(yīng)用程序編程接口 （Application Program Interface以下簡稱“API”）可用Visual Basic.NET、C#、以及C++/CLI等任何與.NET兼容的編程語言進(jìn)行編程。本文主要介紹使用Visual C#進(jìn)行二次開發(fā)的開發(fā)流程[4]。Revit提供2種方式來擴(kuò)展其功能：一種方式是創(chuàng)建一個(gè)外部命令（ExternalCommand），這種方式由用戶點(diǎn)擊添加的命令按鈕來啟動(dòng)二次開發(fā)生成的相應(yīng)命令；另一種方式是添加一個(gè)外部應(yīng)用（External Application），這種方式是添加一個(gè)菜單或工具條，二次開發(fā)生成的插件在啟動(dòng)和關(guān)閉Revit時(shí)自動(dòng)執(zhí)行。

創(chuàng)建外部命令流程圖見圖2。外部應(yīng)用的步驟和外部命令一樣，不同的是新建類從ExternalApplication派生，實(shí)現(xiàn)方法從OnStartup和OnShutdown方法實(shí)現(xiàn)。

圖2 RevitAPI外部命令創(chuàng)建流程圖及格式

3 Revit常規(guī)標(biāo)識(shí)開發(fā)方案、API難點(diǎn)及解決辦法

針對(duì)UI中Revit常規(guī)注釋不足，采用C#語言進(jìn)行二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)所需功能。實(shí)現(xiàn)方案有3種：方案一是通過API實(shí)現(xiàn)UI中“詳圖線”的創(chuàng)建，配合“文字”工具完成所需注釋。此方法思路清晰，不足之處是在Revit中相同字符長度在不同視圖比例或標(biāo)注字體樣式下所需水平線長度不等，文字與水平線間距也無法與不同視圖比例相匹配。方案二是通過API載入已建立標(biāo)記族進(jìn)入項(xiàng)目并修改族參數(shù)完成注釋。這種方式可以避免第一種方式因視圖比例和標(biāo)注字體而產(chǎn)生影響，但修改族參數(shù)值會(huì)使整個(gè)項(xiàng)目的注釋都變?yōu)橄嗤奈淖謨?nèi)容。通過摸索和研究，方案三通過API載入已帶實(shí)例參數(shù)的標(biāo)記族到項(xiàng)目完成注釋，實(shí)例參數(shù)的修改只修改當(dāng)前族實(shí)例的文字內(nèi)容。經(jīng)過綜合比較，選定方案三思路運(yùn)用VisualC#語言實(shí)現(xiàn)所需功能。

在二次開發(fā)中遇到了許多問題和難點(diǎn)，總結(jié)如下：①如何通過API建立詳圖線。在Revit創(chuàng)建詳圖線分為模型空間和族空間，對(duì)應(yīng)的創(chuàng)建方法為doc.Create.NewDetailCurve（View，curve）和doc.FamilyCreate.New DetailCurve（View，curve）。在API中繪制詳圖線需要在草圖平面中進(jìn)行，否則會(huì)提示“curvemustbe in plane”錯(cuò)誤。②如何通過API建立繪制詳圖線的草圖平面，其對(duì)應(yīng)方法為SketchPlane.Create(doc，plane)，常規(guī)注釋常在平面視圖、剖面視圖、繪圖視圖、詳圖視圖、圖紙視圖中運(yùn)用，需要獲得當(dāng)前視圖類型，并得到當(dāng)前視圖的坐標(biāo)原點(diǎn)及向量來創(chuàng)建草圖平面。③怎么在API中實(shí)現(xiàn)，在不同類型視圖中通過鼠標(biāo)光標(biāo)點(diǎn)選定來確定注釋對(duì)象的放置位置，這個(gè)問題可以通過sel.PickPoint()實(shí)現(xiàn)。④如何通過API插入已建族的族實(shí)例，其對(duì)應(yīng)命令為doc.Create.NewFamilyInstance，在創(chuàng)建族實(shí)例之前需要遍歷當(dāng)前項(xiàng)目所有族，找到所要載入族。⑤在UI中放置族實(shí)例與當(dāng)前視圖ActiveView.RightDirection平行，即放置后生成注釋族默認(rèn)水平。但通過API載入族實(shí)例后通常與當(dāng)前視圖ActiveView.RightDirection不平行，需要將族實(shí)例旋轉(zhuǎn)至目標(biāo)位置，工程繪圖常規(guī)注釋中通常為水平，垂直和傾斜放置。這就需要得到放置族本身的X軸與當(dāng)前視圖ActiveView.RightDirection的夾角，而后運(yùn)用ElementTrans formUtils.RotateElement旋轉(zhuǎn)，繼而將族局部坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化為項(xiàng)目坐標(biāo)，再將其轉(zhuǎn)化為視圖局部坐標(biāo)。

4 標(biāo)識(shí)開發(fā)效果

基于常規(guī)注釋文字放置方向不同，依據(jù)上述方案編制了水平注釋插件、垂直注釋插件、傾斜注釋插件。其注釋效果和注釋菜單見圖3，插件的使用說明和提升效率見表1和表2。

圖3 二次開發(fā)的注釋菜單和其在項(xiàng)目中類別標(biāo)記效果

表2 API插件創(chuàng)建后修改注釋使用說明提升效率對(duì)比表

5 結(jié)論

本文介紹了目前UI空間中常規(guī)注釋的實(shí)現(xiàn)方法，之后，分析了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，明確論證二次開發(fā)的必要性，介紹了依托Revit平臺(tái)API的二次開發(fā)流程，詳細(xì)闡述了實(shí)現(xiàn)不同視圖類型常規(guī)注釋的3種不同方案。最終選定通過API載入已帶實(shí)例參數(shù)的標(biāo)記族到項(xiàng)目中的方案，開發(fā)出了水平注釋插件、垂直注釋插件、傾斜注釋插件，這3種插件能快速完成滿足水利注釋習(xí)慣和水利制圖規(guī)范的常規(guī)注釋。通過插件生成常規(guī)注釋相比通過UI操作完成注釋，效率成倍增長，注釋更加智能化，大大縮短了設(shè)計(jì)周期。為Revit在水利行業(yè)其它方面的應(yīng)用或其它行業(yè)領(lǐng)域的二次開發(fā)提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。

［1］宦國勝，王海俊，沈國華.水利工程中三維信息模型技術(shù)平臺(tái)的比選和應(yīng)用［J］.江蘇水利，2015（1）：41-43.

［2］鄒茂娟，李海峰，姚建國.基于RevitMEP的水電站水力機(jī)械設(shè)計(jì)［J］.中國農(nóng)村水利水電，2012（7）：176-181.

［3］廖小烽，王君峰.Revit2013/2014建筑設(shè)計(jì)火星課程［M］.北京：人民郵電出版社，2013.

［4］Autodesk，Inc.Revit2012 APIDeveloper’s Guide，2011.