計算機繪圖機圖紙輸出排放系統(tǒng)

　　當前計算機繪圖在工程各個部門都在逐漸取代的手工繪圖。圖形在計算機上畫好后要藉助于繪圖機繪制在圖紙上而后輸出。而一臺機器或一項工程的一套圖紙，大大小小少到幾十張，多到幾百張甚至幾千張。如果不按一定次序與規(guī)律，在繪圖機上繪制，勢必顯得雜亂無章，對繪圖紙也是一種浪費。一般滾筒式繪圖機在寬度方向稍大于A0號圖紙的寬度，在長度方向上每次繪圖的范圍約在2米以內(nèi)。現(xiàn)在我們要想達到的目的是在寬度方向盡量排滿，在長度上整齊地一段一段的繪出，使繪圖紙作到充分利用。因此我們研制了一套圖紙輸出排放軟件。只要輸入全套圖紙的圖號及其數(shù)量，軟件即可通過運算而顯示出合理的排放方式，告訴操作者在繪圖機上繪制各號圖紙的先后順序。這不但節(jié)約了紙張，而且對圖紙的管理、保存及復制也帶來了方便。
　　
　　1圖紙輸出排放系統(tǒng)的原理及方法
　　
　　根據(jù)國家工程圖紙現(xiàn)行標準，圖紙共分A0、A1、A2、A3、A4、A5共6種圖號。對A0～A4號圖每一號圖又有若干種加長型的圖紙。我們首先考慮五種標準圖紙，對加長型圖放在后面討論。設整套圖紙每種型號的張數(shù)分別為b0、b1、b2、b3、b4、b5，其長度為l0、l1、l2、l3、l4、l5，寬度為w0、w1、w2、w3、w4、w5，面積為S0、S1、S2、S3、S4、S5。不難發(fā)現(xiàn)，A0號圖紙的寬度就等于A1號圖紙的長度，而其長度又等于兩倍A1號圖的寬度，其面積為A1號圖的兩倍。其余各號圖紙也有相同的規(guī)律。即有
　　
　　Ii=2Wi+1
　　
　　Wi=Ii+q
　　
　　Si=2Si+1
　　
　　i=0～4（1）
　　
　　發(fā)現(xiàn)這樣的規(guī)律，給我們的排放帶來了方便。我們的方法是在寬度方向上盡量排滿，長度方向上順延，根據(jù)繪圖機長度方向上的繪圖能力，在適當位置截斷，又重新開始繪制。這樣一來，就可得到整齊的輸出。我們*步是把各號圖紙都拼成與A0號圖紙相同大小的塊。即2張A1、4張A2、8張A3……都可拼成1張A0號圖紙。由此可得:
　　
　　Ri=bi/2i
　　
　　Ii=bimod2i（2）
　　
　　式中：Ri為某號圖紙拼合后的塊數(shù)：Ii為拼合之后余下各號圖紙的數(shù)量：\為取整數(shù)運算符：mod為求余數(shù)運算符。
　　
　　對于已經(jīng)拼好的圖紙，由大到小優(yōu)先繪制輸出，其拼合的格式如下圖-a，這時候要繪制輸出每號圖紙的數(shù)量為Ri2i張，余下沒有繪制的圖紙為Ii張。
　　
　　對于剩下的各號圖紙，我們再作如下的處理，A0號圖紙已經(jīng)沒有了，其余各號圖紙的張數(shù)Ii可按下式計算:
　　
　　Ii≤2i-1（3）
　　
　　因為1張A1號圖，2張A2號圖或A3號圖，4張A4號圖或A5號仍然可以拼成與A0號圖相同的寬度，我們再作一次按下圖-b的方式排放，這時候有:
　　
　　RR2=I2\2
　　
　　RR3=I3\2
　　
　　RR4=I4\4
　　
　　RR5=I5\4II2=I2mod2
　　
　　II3=I3mod2
　　
　　II4=I4mod4
　　
　　II5=I5mod4（4）
　　
　　式中：RRi——按第二次方式拼排的塊數(shù)：
　　
　　IIi——未拼完的各號圖紙的數(shù)量
　　
　　經(jīng)過兩次排放輸出的結果，剩下的A2號及A3號圖紙小于或等于1張，A4及A5號圖紙小于或等于3張。現(xiàn)在我們排放的策略是:先大后小，先左后右，先上后下。從圖紙的左下角開始排放，盡量排列整齊，使面積為zui小。其結果的形式如下圖-b的左端。
　　
　　對于加長型的圖紙，1、3號圖為加長A0號圖寬度1/4的整數(shù)倍。0、2、4號圖為加長A0號圖紙長度1/8的整數(shù)倍。我們限定，各號加長圖紙只有兩種類型，并以A1+、A1++、A2+、A2++、A3+、A3++、A4+、A4++（A1+加長的倍數(shù)為1，A1++加長的倍數(shù)為2，依此類推）。此時還是按先大后小、先左后右、先下后上、適當填充的原則進行排放。對A1號兩種加長的圖紙，只得根據(jù)其順序排放，上部空擋用A4+、A4++進行填充。對A2+、A2++可以并列順序排放，在尾部不整齊處，用A3+填充，對于A3+、A3++只得豎著排放。對余下的A4+、A4++，根據(jù)其長短，橫著4個一組進行排放（如下圖-c、-d）。
　　
　　2圖紙輸出排放舉例
　　
　　設有圖紙一套，各號圖紙張數(shù)如下，經(jīng)過運算后，繪圖輸出的先后次序如下圖。
　　　　A0=13A1=27A2=39A3=43A4=55=67A0++=1A0+=1A1++=1A1+=2A2++=3A2+=3A++=4A3+=2A4++=A4+=5
　　
　　13A0，13×2A1，9×4A2，5×8A3，3×16A4，2×32A5，1×1A1，1×2A2，1×2A3，1×4A4，
　　
　　1A2，1A3，3A4，3A5，1A0++1A0+，1A1++，2A1+，4，6A3，7A4
　　
　　上圖圖形解釋如下：
　　
　　圖-a表示繪圖輸出的順序為A0圖紙13張（圖形上并未表示出，所有A0圖可以首先繪制輸出）。A1圖紙每塊2張，共輸出13塊26張。A2圖紙每塊4張，共輸出9塊36張，其余類推：
　　
　　圖-b表示剩余圖紙的排列方式：
　　
　　圖-c、-d為加長型圖紙的排列方式。A0++及A0+可先繪制輸出，沒有表示在圖上。
　　
　　圖-a、-b、-c、-d每段后的空白可緊接著排放要繪制輸出的圖紙。只是為了識別清楚才分割為4段表示出來，實際上可以連續(xù)輸出。
　　
　　來源：機械專家網(wǎng)