學生公寓家具模塊化系統設計與分析

一 系統使用的目的

傳統的學生公寓布局在非模塊化的家具設計前提下，布局單一，與大學生創新自主的特點相違背。本系統使用的目的主要體現在以下兩點：

第一，達到布局合理而且可以自由組合家具單元模塊，能發展學生的個性特點，最大限度地激發學生的創造能力。通過合理的劃分來提高學生公寓內部空間的使用效率，為學生提供功能豐富、使用安全、設計美觀、靈活多變、相對獨立的家具，以符合現代學生的性格特點以及滿足學習生活的需要，實現“以人為本”的設計理念。

第二，一種設計，多種變化，適用于不用類型的學生公寓的設計要求。采用模塊化設計思想對學生公寓設計進行研究與開發，一方面有利于標準化的設計和規范的管理，另外一方面能充分提高企業生成效率，節約資源，可提高學校家具行業的市場競爭力。

二 系統的建立

本文所建立的學生公寓組合家具模塊化仿真設計系統基本框架是由所要布置的公寓空間數據、人機交互窗口、三維家具單元模塊圖庫、參數化修正計算和三維公寓空間模型等建立幾部分構成。

首先，將所要對應的公寓平面圖相關編號數據通過人機交互界面輸入到計算機中。然后，通過人機窗口的設計計算，自動打開AutoCAD并根據輸入的編號數據選擇所要進行布局的空間模型。之后，通過AutoCAD的二次開發建立連接三維家具單元圖庫，調用三維家具單元模型。實現在AutoCAD環境下的三維仿真布局，設計流程圖如圖1.1。

從設計流程圖中可看出，本系統的主要分為兩大設計部分，上半部對于模型單元的參數化設計時通過VBA編程來實現的，而下半部分對于人機交互窗口以及學生公寓處理部分的設計是通過VB 6.0的編程來實現的。

三 系統的實現

（1）界面設計

人機窗口設計的目的是實現人機交互，獲得所需建立學生公寓平面圖數據之后對數據進行運算分析，最后自動打開AutoCAD軟件并繪制出學生公寓的三維仿真模型。基于VB的程序設計強于Visual LISP的其中一點就是能夠提供一定的保護機制，源程序的保密性強。通過VB的程序編寫產生一個可執行文件，讓使用者運行。而在人機窗口的設計過程中也可以加入身份識別的功能。其實現流程圖如1.2。

3.（1）登錄界面的設計

登錄界面設計的主要功能是要為合法用戶提供操作系統的權限，同時起到了對數據安全的保護作用。登錄界面設計流程圖如圖1.3所示。程序設計思路如下：

（1）登錄用戶輸入登錄信息，包括卡號與密碼；

（2）判斷登錄信息是否合法，如設定范圍，廣州工程技術職業學院所屬卡號視為合法，否則視為非法；

（3）判斷合法后，進入系統界面，若所輸入信息錯誤則彈出錯誤并提示重新輸入；

（4）如果錯誤次數超過3次，則系統自動關閉。

3.（2）學生公寓戶型選擇界面的設計

在順利進入系統后，接下來就是學生公寓信息窗口。這部分程序主要功能是：在獲取對應數據后，對數據進行計算分析，若數據計算無誤則打開AutoCAD，按照輸入數據打開相對應的學生公寓平面圖并同步形成軸測圖。如果數據計算誤則彈出錯誤提示，要求重新輸入數據。程序設計思路如下：

（1）設計輸入學生公寓戶型編號或名稱（如圖1.4所示）；

（2）編輯判斷以及計算程序，對所輸入數據判斷計算；

（3）將計算通過輸入的數據連接AutoCAD，并打開AutoCAD應用軟件，并同時打開相對應的學生公寓平面圖并同時生成空間的軸測圖；

（4）若數據計算不通過則重新輸入；

（5）在登錄系統后進入歡迎界面點擊下一步按鈕，系統便進入了學生公寓戶型選擇界面，用戶可根據需要選擇。在確定學生公寓類型后，通過AutoCAD平臺輸入所建空間的X、Y和Z軸的坐標后，系統會根據用戶所選取的學生公寓類型和輸入的數據自動打開AutoCAD并繪制出所對應的學生公寓三維空間模型；

（6）空間模型形成后基礎上，點擊下一步，進入家具圖庫選擇界面，如圖1.5所示。

（2）VBA程序設計

從圖4.1中分析得知，在VBA環境下的編程主要是對學生公寓家具單元模塊的參數化控制。通過AutoCAD自帶的強大功能便可對之前做好的家具單元圖庫進行三維尺度的參數化修改。但是，AutoCAD自帶的塊操作以及設計中心功能，所針對的是比較小型的圖形庫的參數處理，不利于今后開發大型數據庫的擴展。因此，為今后繼續開發擴充家具庫，建立參數圖形的數據庫系統，引入了VBA編程。前文提到了對于各參數化家具圖塊的操作主要是針對AutoCAD圖塊的操作。

所以，在VBA程序里的主要對象就是圖形庫和圖形庫中的家具圖塊。程序完成的主要功能包括如下內容：首先，在列表中選擇所需的家具單元模塊；然后，進行部件模塊的選擇；最后，將所添加到所要布局的學生公寓空間中。

3.（1）檢索程序

本程序的主要目的就是用VBA編寫在所建立圖形庫中查找調用參數家具圖塊的功能，所要實現的兩個主要功能：一是導入家具模塊圖形庫；二是選擇所需模塊模型添加到對應的學生公寓空間，并可進行參數化設置。

該程序所執行的功能是將模塊圖形轉化成為列表的形式，并可生成預覽圖。

在家具單元模塊庫中進行選擇后，形成家具模塊列表，可通過列表的形式將選中的模塊插入到所形成的空間模型中。

3.（2）參數修改和家具單元重置程序

該程序所執行的功能是：首先，對學生公寓的三維家具模型進行參數化設置；然后，輸入定位之后的XYZ軸的坐標；最后，在布置圖中完成不同家具單元模塊的布置。操作過程如圖1.6所示。

家具重置部分所執行的功能是當插入家具模塊后發現不合理時，可點擊重置取消原操作，重新調整布置。通過家具圖塊列表選擇所要置換的家具單元，點擊重置則完成。當加入新的家具單元后點擊刷新，系統按輸入參數自動加入新的家具單元圖塊。

參數修改部分完成的任務是對所引入三維家具實體模型的數量或模塊進行重新選擇，所有尺寸按真實尺寸進行輸入。參數化設置后生成的平面圖如圖1.7所示。

參考文獻：

[1] 林海.家具模塊化設計方法實例分析[J].家具與室內裝飾，2005，（9）：20-22.

[2] 梁啟凡. 家具設計[M]. 北京：中國輕工業出版社，2006.

[3] 劉文金，唐立華.當代家具設計理論研究[M]. 中國林業出版社，2007.217-219.

[4] 沈剛.CAD軟件二次開發方法的分析與探討[J].電腦知識與技術，2006，(2)：201-203.