【二次开发】如何使用C#进行CATIA二次开发

1. 引言

由于项目需要，最近搜集整理了一些关于CATIA二次开发的资料，貌似国内对于CATIA二次开发需求不大，相关资料比较有限，因此刚开始遇到了不少问题，通过分析网上的一些示例，以及结合CATIA的宏录制功能生成的代码，才算是对CATIA的开发方式有所了解。现总结一下学习中遇到的相关问题及解决办法，以作备忘。

2. CATIA简介

CATIA(Computer Aided Three Dimensional Interactive Application)是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作为PLM协同解决方案的一个重要组成部分，它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品，并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。通过使企业能够重用产品设计知识，缩短开发周期，CATIA解决方案加快企业对市场的需求的反应。CATIA比较广泛的用于汽车、航空航天、轮船、军工、仪器仪表、建筑工程、电气管道、通信等方方面面(来源-百度百科-CATIA)。

3. CATIA开发模式

CATIA提供了AutomationAPI组件和组件应用架构(CAA,Component Application Architecture)两种开发模式。

3.1 Automation组件

Automation API具备与任何OLE所兼容的平台进行通讯能力，自动化(Automation)组件使用VBScript作为编辑工具。通过宏录制功能(Macro Record)，可以记录用户的操作过程并自动生成VBScript代码。这种方式比较简单，在CATIA环境就中可完成。

3.2 组件应用架构(CAA)

CAA采用组件对象模型(COM)和对象的连接和嵌入(OLE)技术，COM作为一种软件架构具备了更好的模块独立性、可扩展性，使CAA的程序设计更加容易且趋于标准化，使程序的代码更加简洁明了。在CATIA运行的情况下，外部进程可以通过访问COM组件实现对CATIA的操作，如创建、修改CATIA环境和几何形体的数据、尺寸等。

4. 为什么采用CSharp作为开发语言

VBScript脚本方法过于简单，无法实现CATIA的某些功能，如碰撞检测功能，且无法与现有项目进行集成。CAA/C++模式是最复杂的开发模式，其可以实现几乎所有的CATIA功能，但是其过于复杂，需要一定的学习时间，无法很快进行功能实现。因此这两种实现方式都不是很适合。由于CATIA提供了COM支持，因此我们可以通过.Net平台引入COM组件进行开发，其有如下优势：
1. 由于项目本身采用的是CSharp语言，因此能够很好的集成到项目中，并且能够满足项目需求。
2. 学习成本较低，通过对宏生成代码进行少许改造即可在.Net平台中运行。
3. 可以将通用操作进行封装，方便今后项目的开发，降低开发成本。

5. 准备开发

5.1 所需软件

• CATIA V5 R20
• Visual Studio 2010

5.2 引入类库

在正确安装CATIA之后即可在项目中引用CATIA COM类库，其类库名称均以CATIA V5开头。在引用为类库后，我们即可进行开发工作。

5.3 开发示例

该示例演示了如何连接CATIA，并生成一个新的Product。

using INFITF;using MECMOD;using PARTITF;using ProductStructureTypeLib;using SPATypeLib;using NavigatorTypeLib;namespace CATIATest{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            // 连接CATIA            Application Catia =(Application)System.Runtime.InteropServices.Marshal.GetActiveObject("Catia.Application");            // 获取当前活动ProductDocument            ProductDocument pd = (ProductDocument)Catia.ActiveDocument;            // 创建一个ID为newProduct的Product            pd.Product.Products.AddNewProduct("newProduct");        }    }}

【注意】在调试之前请确保CATIA已经运行，否则无法连接到CATIA，程序无法运行。

6. 开发中使用到的操作总结

6.1 加载CATIA文件

public void AddNewComponent(string filePath){    object[] files = new object[1] { filePath };    this.ActiveProductDocument.Product.Products.AddComponentsFromFiles(files, "All");}

6.2 向当前Product中添加Part

// 向当前Product中添加一个指定长度的圆柱体public void CreateCylinder(string name, double length){    // 添加一个新零件    Product product = this.ActiveProductDocument.Product.Products.AddNewComponent("Part", name);    // 绘制圆    Part part = ((PartDocument)this._catia.Documents.Item(name + ".CATPart")).Part;    Sketch sketch = (part.Bodies.GetItem("零件几何体") as Body).Sketches.Add(        (Reference)part.OriginElements.PlaneXY);    sketch.SetAbsoluteAxisData(new object[] { 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0 });    part.InWorkObject = sketch;    Factory2D factory = sketch.OpenEdition();    Axis2D axis = (Axis2D)sketch.GeometricElements.GetItem("绝对轴");    (axis.GetItem("横向") as Line2D).ReportName = 1;    (axis.GetItem("纵向") as Line2D).ReportName = 2;    Circle2D circle = factory.CreateClosedCircle(0, 0, 5);    circle.CenterPoint = (Point2D)axis.GetItem("原点");    circle.ReportName = 3;    sketch.CloseEdition();    part.Update();    // 绘制圆柱    (part.ShapeFactory as ShapeFactory).AddNewPad(sketch, length);    part.Update();}

6.3 查找Product

// 根据产品名称获取指定Productpublic Product GetProduct(string productId){    return (Product)this.ActiveProductDocument.Product.Products.GetItem(productId);}

6.4 移除Product

protected void RemoveProduct(Product product){    Selection selection = this.ActiveProductDocument.Selection;    selection.Clear();    selection.Add(product);    selection.Delete();}

6.5 碰撞检测

// 检测两个产品间是否存在冲突public bool ConflictCheck(Product product1, Product product2){    Groups groups = this.ActiveProductDocument.Product.GetTechnologicalObject("Groups") as Groups;    Group first = groups.Add();    Group second = groups.Add();    first.AddExplicit(product1);    second.AddExplicit(product2);    Clash clash = (this.ActiveProductDocument.Product.GetTechnologicalObject("Clashes") as Clashes).Add();    clash.ComputationType = CatClashComputationType.catClashComputationTypeBetweenTwo;    clash.InterferenceType = CatClashInterferenceType.catClashInterferenceTypeContact;    clash.FirstGroup = first;    clash.SecondGroup = second;    clash.Compute();    Conflicts conflicts = clash.Conflicts;    groups.Remove(first.get_Name());    groups.Remove(second.get_Name());    return conflicts.Count != 0;}

6.6 自动调整视图

protected void AdapteAllView(){    this._catia.ActiveWindow.ActiveViewer.Reframe();}

7. 其他功能探索

一般来说，对于CATIA中能够手工解决的问题均应能够通过编程的方式处理，我们可以通过以下三种途径获取编程帮助以及Sample。

1. V5 Automation API 手册（推荐）
2. CATIA 宏录制功能
3. Baidu 以及 Google

方式一：在安装好CATIA后，再其安装目录中%Install Root%\Dassault Systemes\B20\intel_a\code\bin中已经包含了V5 Automation API .chm帮助文档。该文档中包含了全部的可用API及类继承结构，同时提供了丰富的代码示例供读者参考。

方式二：通过启用CATIA的宏录制功能，可以获得所有操作的VBScript代码，我们可以参考该代码进行CSharp代码的开发。下图通过CATIA录制了一个绘制圆柱的过程，右侧窗口内显示的即为生成的VBScript代码。

8. 结语

事实上，我们也可以在VB上以同样方式进行开发。如果读者对VB更加了解，更推荐采用VB进行开发，因为无论是帮助文档和宏生成代码均是以VBScript编写，采用VB编程可以无需或少量修改即可。另外，本文仅仅展示了少部分基本的内容，仍有大量的功能尚未涉及，算是作为一个积累和备忘吧，也希望能对和我一样的小伙伴提供一点思路。由于本人水平有限，如果有什么错误之处，还望不吝赐教啊~~