Automatizovanie navrhovania objektov v prostredí Autocad

Transcription

1 SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE STAVEBNÁ FAKULTA Automatizovanie navrhovania objektov v prostredí Autocad Bakalárska práca SvF Študijný program: matematicko-počítačové modelovanie Číslo a názov študijného odboru: aplikovaná matematika Školiace pracovisko: Katedra matematiky a deskriptívnej geometrie Vedúci záverečnej práce/školiteľ: Ing. Alexandra Šipošová, PhD. Bratislava 2010 Bibiana Ružičková 1

2 Čestné prehlásenie Vyhlasujem, že som bakalársku prácu vypracovala samostatne s použitím uvedenej literatúry a s odbornou pomocou vedúceho práce. Bratislava Vlastnoručný podpis 2

3 Poďakovanie Touto cestou sa chcem poďakovať vedúcej bakalárskej práce Ing. Alexandre Šipošovej, PhD., za odbornú pomoc, rady a pripomienky pri vypracovaní témy. 3

4 Súhrn Cieľom našej práce je naučiť sa pracovať s programovacím jazykom AutoLISP v spolupráci s grafickým programom AutoCAD a následná automatizácia prvkov s využitím jazyka AutoLISP na rôznych príkladoch. Práca je rozdelená do viacerých častí. Najskôr sa venujeme samotnému grafickému programu AutoCAD a stručne popisujeme základnú prácu v tomto programe. Nasleduje časť zaoberajúca sa samotným programovacím jazykom AutoLISP. Pri práci v AutoLISPE sme používali textový editor NOTEPAD. A na záver, ktorému venujeme najväčšiu pozornosť, podrobne rozoberáme tri konkrétne programy vytvorené v programovacom jazyku AutoLISP, na ktorých demonštrujeme výhody automatizácie prvkov. Práca poukazuje na výhody používania pomôcky nazývanej AutoLISP v stavebníctve, v dizajnérstve, architektúre a v mnohých iných oblastiach. Kľúčové slová pre túto prácu : AutoCAD, AutoLISP, automatizácia, program, schodisko. 4

5 Abstrakt The goal of our work is to learrn to work with the AutoLISP programming language in cooperation with the AutoCAD graphic program and the following automatisation of elements by using the AutoLISP programming language, demonstrating on different examples. The work is divided into several parts. First, we work with the AutoCAD graphic program itself, and we show basic steps by using this program. The part describing the AutoLISP programming language follows. We used the notepad texting utility by working with AutoLISP. In the ending, which we most focus on, we show 3 programs created with AutoLISP that help us demonstrate the advantage of the element automatisation. The work shows the benefits of using AutoLISP in design, architecture, building and many other areas. Keywords for this work: AutoCAD, AutoLISP. Automatisation, program, staircase. 5

6 Obsah 1. Úvod Základné informácie o programe AutoCAD Zadávanie súradníc Prepínače Hladiny Základné príkazy pre kreslenie a úpravu objektov Bloky AutoLISP Štruktúra programu Funkcia DEFUN Časté chyby Základné funkcie používané v programe AutoLISP Vstupy a výstupy užívateľa Funkcia INITGET Práca so zoznamami Typy dát AutoLISPu a práca s nimi Matematické a trigonometrické funkcie Štruktúrovanie programov Porovnávacie funkcie Príkazy pre štrukturované programovanie Práca s entitami Výberové množiny Príkazy pre štrukturované programovanie Program č.1: Pôdorys točitého schodiska Program č.2: Rez točitého schodiska Program č.3: Kolotoč Záver Použitá literatúra...34 Prílohy Príloha č Príloha č.2: CD

7 1. Úvod AutoCAD patrí medzi najrozšírenejšie grafické programy súčasnosti. Využíva sa ako v stavebníctve tak aj v strojárstve na tvorbu výkresov, či už v 2D alebo v 3D, ale samozrejme aj v iných oblastiach. AutoCAD poskytuje množštvo rozhraní pre programovacie aplikácie (API Application Programming Interface), ako Autolisp, VisuaLISP, VisualBasic, ObjectARX,.NET. Cieľom tejto práce je automatizácia prvkov v prostredí AutoCAD, k čomu slúži programovací jazyk AutoLISP. Prácu sme rozdelili do viacerých častí. Prvou časťou je stručný úvod do problematiky. V druhej časti sa venujeme základným informáciam o grafickom programe AutoCAD a o základoch práce v tomto prostredí, ako sú základné nastavenia, príkazy a podobne. Tretia časť práce popisuje samotnú automatizáciu v prostredí AutoCAD a to za pomoci programovacieho jazyka AutoLISP. V štvrtej časti sa nachádzajú popisy jednotlivých programov, ktoré predstavujú ukážku automatizácie prvkov v prostredi AutoCAD s využitím jazyka AutoLISP. Znázornené sú spolu s obrázkami vykreslení prvkov (objektov) po spustení programu v AutoCADe. Poslednou časťou je záver, kde popisujeme výhody automatizácie v prostredí AutoCAD. 1

8 2. Základné informácie o programe AutoCAD Po spustení programu AutoCAD sa nám zobrazí okno s možnosťou výberu pracovného prostredia ( eng. workspace). Na výber máme z týchto možností: 3D Modeling - otvorí sa súbor v 3D pohľade AutoCAD classic - otvorí súbor výkresov s štandarnými nastavenami Pracovný priestor sa dá zmeniť v roletovej ponuke príkazov Nástroje (Tools) Pracovné prostredia (Workspaces). Keď sa otvorí AutoCAD, užívateľ vidí množstvo ikoniek. V ľavom hornom rohu je popis verzie AutoCADu, spolu s názvom výkresu na ktorom pracujeme. Pod ním sa nachádza Roletová ponuka príkazov - tieto ponuky sú zoradené do skupín, podľa druhu funkcií, ktoré vykonávajú. Pod roletovou ponukou príkazov sa nachádza štandardný nástrojový panel (tu môže uživateľ násť ikonky ulož, otvoriť, kopírovať...). Na pravej strane (v niektorých prípadoch aj na ľavej) sa nachádza značné množstvo ikoniek. Sú to Nástrojové panely tieto ikonky sú rýchle príkazy (napr: úsečka, kružnica...). Pod pracovným priestorom sa nachádza Príkazový riadok (začína slovom command ), v ňom vidíme rôzne informácie, program prostredníctvom tohto riadku komunikuje s užívateľom. Cez príkazový riadok zadávame konkrétne hodnoty, alebo získavame rôzne výstupy z AutoCADu. A nakoniec, v spodnom ľavom rohu môžeme vidieť číselné údaje, označujúce hodnoty súradníc polohy kurzora, vzhľadom na súradnicový systém. Túto skutočnosť sme v práci skutočne využívali, napr. keď sme chceli zistiť, či sa daný bod vykreslil správne, v správnej vzdialenosti od pôvodného bodu, atď. Formát výkresu sa obvykle nastavuje na formát 420 x 297mm ( šírka = 420 a dĺžka = 297). Formát si môžeme zmeniť podľa našich požiadaviek v závislosti od rozmeru objektu, ktorý potrebujeme vykresliť. Medze výkresu nastavíme pomocou príkazu : Formát Medze výkresu. Počiatočný bod výkresu je najlepšie zadať do bodu so súradnicami [0,0]. Koncový bude mať následne súradnice [420,297]. Na potvrdenie príkazu alebo vložených dát, použijeme klávesu ENTER. Na ukončenie alebo zrušenie príkazu opätovne stlačíme Enter. Na zrušenie príkazu slúži aj klávesa ESC. 2

9 2.1 Zadávanie súradníc V AutoCADe môžeme zadávať súradnice viacerými spôsobmi. Kartézske súradnice, Globálne - určujú súradnice X a Y vzhľadom k počiatku súradnicového systému (ako sme spomenuli, najlepšie je dávať počiatok výkresu / súradnicového systému do bodu [0,0]) Kartézske súradnice, Lokálne súradnice X a Y sa určia vzhľadom k predchádzajúcemu bodu. Pred zadaním požadovaných súradníc je potrebné vložiť Polárne súradnice opäť môžu byť zadané v globálnom súradnicovom systéme, alebo v lokálnom súradnicovom systéme. Pri takomto zadaní súradníc sa určí dĺžka a uhol, buď vzhľadom k predchádzajúcemu bodu alebo vzhľadom k počiatku súradnicového systému. 2.2 Prepínače Prepínače slúžia na ľahšie ovládanie kreslenia. Zapíname ich jednoduchým kliknutím na konkrétny prepínač. Prepínače sa nachádzajú pod príkazovým riadkom. Sú to tieto prepínače: Niektoré z týchto prepínačov podrobnejšie rozpíšeme. 1) SNAP ( KROK ) 2) GRID ( RASTER ) 3) ORTHO ( ORTO ) 4) POLAR ( POLÁR ) 5) OSNAP ( UCHOP ) 6) OTRACK ( OTRAS ) 7) DUCS ( DUSS ) 8) DYN ( DYN ) 9) LWT ( TLČ ) 10) MODEL ( MODEL ) 1) Pri prepínači SNAP, sa zobrazí neviditeľná mriežka, vďaka čomu pri pohybe myšou, kurzorom po ploche, vidíme, že pohyb nie je plynulý, ale kurzor sa takpovediac zasekáva. 2) Spínač GRID ma podobnú funkciu ako SNAP. V tomto prípade, je však mriežka viditeľná a je tvorená bodmi. Tieto body nezachytávajú kurzor, čiže pohyb po ploche výkresu je plynulý. 3) Prepínač ORTHO mení štýl kreslenia. V tomto móde môžeme kresliť, kopírovať, posúvať sa len vodorovnom alebo zvislom smere. 4) Prepínač POLAR je to obdoba prepínača ORTHO s tým rozdielom, že namiesto 90 uhla pohybu, možno zadať ľubovolný uhol. 3

10 2.3 Hladiny Hladiny si môžeme predstaviť ako vrstvu priehľadnej fólie, na ktorej sú uložené rôzne údaje. Pomocou hladiny môžeme jednotlivým objektom priradiť konkrétne vlastnosti ako farbu, typ čiary, hrúbku čiary, atď. Základná hladina, ktorá je v AutoCADe prednastavená a používaná je hladina s názvom 0 (nulová hladina). Môžeme si vo výkrese vytvoriť množstvo hladín, ktoré budú vo výkrese priradené ku konkrétnym objektom. (napr. hladinu, v ktorej sa budú kresliť okná, hladinu pre múry, pre šrafy, text, ploty...) čo užívateľovi pri kreslení zorganizuje výkres a umožní ľahšiu orientáciu a prácu vo výkrese. Obr. 1. Okno správcu vlastností hladín (tu sa upravujú a vytvárajú hladiny) 2.4 Základné príkazy pre kreslenie a úpravu objektov V tejto časti stručne popíšeme základné príkazy v AutoCADe, príkazy, ktoré sú podľa nášho názoru dôležité a často používané. Úsečka (Line) Príkaz Úsečka kreslí úsečky od začiatočného bodu po koncový, umožňuje kresliť naväzujúce úsečky dovtedy, kým užívateľ neskončí (buď stlačením ENTER alebo ESC). Pokiaľ chceme nakresliť vodorovnú čiaru je dôležité, aby sme mali prepínač ORTHO zapnutý. Oblúk (Arc) Ako nám už napovedá názov, tento príkaz vykresľuje oblúk. V AutoCADe je viacero spôsobov ako vykresliť oblúk. V roletovej ponuke príkazov sú uvedené všetky spôsoby (spolu ich je 11). Uvedieme len dva, najpoužívanejšie. 3 body : zadáme 3 po sebe nasledujúce body, najprv začiatočný, potom druhý a nakoniec koncový bod Začiatok, stred, koniec: najprv zadáme súradnice počiatočného bodu a stred oblúka. Týmto spôsobom vykreslíme kružnicu, alebo časť kružnice, záleži to od voľby koncového bodu. Kružnica (Circle) 4

11 Ako v predchádzajúcom príkaze, aj tu je viacero spôsobov ako vykresliť kružnicu, spomenieme len niektoré: Zadanie stredu a polomeru, zadanie stredu a priemeru, zadanie dvoch bodov (obidva ležia na kružnici a sú to koncové body priemeru kružnice). Krivka (Polyline) Krivka je útvar zložený z oblúka a spojitej úsečky, ktoré sa chovajú ako jeden objekt. Po zadaní počiatočného bodu sa AutoCAD spýta na ďalší bod alebo môžeme zvoliť ďaľšie spôsoby vytvorenia krivky z možností, ktoré ponúka príkazový riadok, ako napr. [arc, uzavrieť, polohrúbka, dĺžka, späť, hrúbka]. Polygón (Polygon) Polygón vykreslí pravidelný mnohouholník s počtom strán v rozmedzí od 3 do 1024, vpísaný v kružnici alebo opísaný okolo kružnice so zadaným polomerom kružnice. Elipsa (Ellipse) Pomocou tohoto príkazu môžeme vykresliť elipsu a eliptický oblúk. Opäť, ako v predchádzajúcich príkazoch, máme viaceré možnosti vykreslenia. Stred : zadáme stred (priesečník hlavnej a vedlajšej osi) a koncové body oboch osí. Koncové body osi: najprv zadáme koncové body hlavnej osi a potom uvedieme vzdialenosť k vedlajšej osi. Krivka (Spline) Spline je krivka, ktorá prechádza cez zadanú sériu bodov (graf funkcie sínus sa dá považovať za útvar, ktorý by sme v tomto programe vykreslili pomocou tohto príkazu). Pri použití Spline sa nás AutoCAD spýta na toleranciu vyhladenia. Keď zadáme hodnotu 0, krivka bude prechádzať cez zadané body. Keď však zvolíme číslo väčšie od nuly, krivka bude kreslená v priestore medzi bodmi (čím väčšie číslo, tým bude krivka od zadaných bodov vzdialenejšia). Posun (Move) Príkaz slúži na presúvanie objektov z pôvodneho miesta na nové. Na obrázku číslo 2 vidíme situáciu pred posunutím (trojuholník je čiarkovaný, budeme ho posúvať). A na obrázku číslo 3 je znázornené samotné posúvanie. 5

12 Obr.2. Pred Obr.3. Po Kópia (Copy) Príkaz Kópia je podobný príkazu Posun, s tým rozdielom, že vybrané objekty zostanú na svojom pôvodnom mieste a ich kópie sa presunú na nové miesto, ktoré zadáme. Ich veľkosť sa pritom nemení. Mierka (Scale) Pomocou tohoto príkazu môžeme zmeniť veľkosť vybraného objektu zväčšiť alebo zmenšiť. Keď chceme objekt zmenšiť, zadáme hodnotu menšiu ako 1, a naopak, pokiaľ chceme vybraný objekt zväčšiť, zvolíme číslo väčšie ako 1. Ekvid (Offset) Príkaz Ekvid slúži na vytváranie objektov, ktoré sú kópiami vybraných objektov, v určitej vzdialenosti od pôvodného objektu (ktorú zadáme). Pri tomto príkaze pracujeme iba s jedným konkrétnym objektom, nie je možné vybrať viacero objektov naraz. Orezať (Trim) Je to veľmi užitočný príkaz na orezávanie úsečiek, oblúkov, krivky spline, atď... Je dôležité si uvedomiť, že najprv zadávame hrany orezávania, teda pokiaľ chceme orezať objekt. Až potom zadáme AutoCADu, čo konkrétne chceme odrezať. Práca s týmto príkazom je názorne zobrazená na obrázkoch č. 4 a 5. Na obrázku č. 4 vidíme čiary 5 a 6, ktoré som zvolila za hrany orezávania a následne som odrezala krivku ktorá bola medzi nimi. Obr.4. Pred odrezaním Obr. 5. Po odrezaní Opačný príkaz k príkazu Trim je príkaz Predĺž (Extend), ktorý predĺži vybraný objekt k hranici nášho objektu. (úsečka, oblúk, polopriamka...). 6

13 AutoCAD obsahuje ešte množstvo ďalších užitočných príkazov, ktoré však nebudeme ďalej rozpisovať. Na záver kapitoly o AutoCADe ešte popíšeme tému BLOKY. 2.5 Bloky Blok tvorí jeden alebo viac objektov, ktoré sú spojené do jedného objektu. Používajú sa dosť často pri kreslení častí výkresu, ktoré sa opakujú. V jednom bloku nemusia byť objekty s rovnakými vlastnosťami. Môžu mať rôzny typ čiary, rôzny tvar, hrúbku čiary, atď. Môžeme zadať či si objekty v bloku ponechajú svoje vlastnosti, alebo získajú vlastnosti podľa aktuálne nastavenej hladiny. Každý blok má svoje pomenovanie, ktoré sa však nemôže opakovať (v aktuálnom výkrese na ktorom pracujeme). Pokiaľ dôjde k úprave definície bloku, premietne sa to do všetkých vykreslených blokov. Rovnako, ako sme spojili objekty do jedného bloku, môžeme aj blok rozložiť na pôvodné objekty, ktorým sa zachovájú ich pôvodné vlastnosti. Na to nám slúži príkaz Rozložiť (Explode). Blok vytvoríme pomocou príkazu Vytvor Blok (MakeBlock). Po zadaní príkazu sa otvorí dialógové okno, ktoré je treba vyplniť. Pri položke Vybrať bod, je potrebné zvoliť referenčný bod. V časti Objekty (Objects) máme možnosť vybrať si jednu z troch ponúk. Prvou je Zachovať (Retain) po vytvorení bloku sa objekty, z ktorých bol vytvorený, nemenia a zostávaju ďalej samostatné. Druhou je Previesť na blok (Convert to block) spôsobí premenu pôvodných samostatných objektov do bloku. A treťou je Vymazať (Delete) po vytvorení bloku sa pôvodné objekty, z ktorých bol blok vytvorený, vymažú. Dôležitým krokom pred uzavretím dialógového okna, je skontrolovanie položky Povoliť rozkladanie. Bez tejto zaškrtnutej položky, nie je možné spustiť príkaz Rozložiť (Explode). Keď už máme vytvorené bloky, môžeme ich vložiť do výkresu a to pomocou (Insert block). Blok je vždy vložený do aktuálnej hladiny v ktorej pracujeme. Vložiť blok Vytvorené bloky môžeme editovať (keď napríklad zistíme, že tvar bloku je nevyhovujúci, aj keď miesto uloženia je dobré) pomocou príkazu REFEDIT, kedy nie je potrebné blok rozložiť. Ďalšou možnosťou ako upraviť blok, je rozložiť ho, upraviť a potom opätovne vytvoriť blok. Pre prácu s blokmi existuje veľa ďalších príkazov, ale spomenuli sme len tie najzákladnejšie. V tejto časti sme stručne popísali základy programu AutoCAD, jeho funkcie a základné spôsoby úpravy objektov. V skutočnosti je toho oveľa viac, ale analýza všetkých prvkov by bola na túto prácu príliš rozsiahla. 7

14 Jednou z hlavných tém je aj vytváranie NOVÝCH, vlastných príkazov, na zrýchlenie a zjednodušenie našej práce. K tomuto účelu nám služi programovací jazyk AutoLISP. 3. AutoLISP AutoLISP je programovací jazyk podporovaný samotným AutoCADom. S jeho pomocou môžeme vytvárať nové príkazy, ktoré zvýšia našu produktivitu práce s AutoCADom. Tieto nové príkazy nám umožnia vytvárať prvky (objekty) v prebiehu sekúnd, čo by v AutoCADe trvalo niekoľko minút ručnej práce. Je naozaj vhodné ak užívateľ, ktorý chce programovať v AutoLISPe, dobre ovláda a pozná prostredie AutoCADu. AutoLISP je podmnožina jazyka LISP s tým, že je ešte doplnený o ďalšie príkazy (tieto boli vyvinuté firmou Autodesk pre použitie v AutoCADe). Program napísaný v AutoLISPe je textový súbor, ktorý má príponu.lsp. Súbor môžeme vytvoriť rôznymi spôsobmi, ale najvhodnejšia voľba je použiť textový editor. Pri práci v AutoLISPe sme používali textový editor NOTEPAD. Ďalšou možnosťou vytvárania programu je priame písanie cez príkazový riadok. Avšak tento spôsob neodporúčame, nakoľko sa v ňom pri dlhšom programe rýchlo stratíme a je to dosť neprehľadné. Priame písanie programov cez príkazový riadok je výhodné pri krátkych programoch, kedy zadávame len dva či tri príkazy, a chceme si ušetriť čas (ktorý by sme stratili pri písaní v NOTEPADe, následnom uložení, načítani a spustení v AutoCADe). V samotnom AutoCADe je zabudovaný textový editor VISUAL LISP, ktorý vieme spustiť z príkazového riadku po vpísaní VLISP. Načítanie a spustenie programu: Názorne si môžeme ukázať prvý program v AutoLISPe: (defun prvy() (prompt "prvy program") ) Uložíme si tento súbor pod menom SKUSKA.LSP. Názov programu nemusí byť rovnaký ako názov funkcie. Aby sme mohli program spustiť, treba do príkazového riadku napísať nasledovné: Command: (load "skuska") Prvy Týmto sme ho načítali do pamäti počítača. Meno súboru sme zadali bez prípony a v úvodzovkách. Nezáleži na tom či dáme názov súboru veľkými alebo malými písmenami. Pokiaľ AutoCAD nenájde chybu, vypíše názov zadefinovanej funkcie (u nás to je : prvy). 8

15 Nakoniec, samotný program spustíme napísaním mena zadefinovanej funkcie v zátvorkách. Command : (prvy) prvy program 3.1. Štruktúra programu Uvedieme pár základných pravidiel, ktoré treba pri práci s AutoLISPom dodržiavať: Každý program obsahuje jednu alebo viac funkcií AutoLISPu, ako DEFUN, GETDISTANCE, atď. Všetko musí byť uvedené v zátvorkách, každý program musí začínať zátvorkou ( Každá otváracia zátvorka (anglicky opening parenthesis) musí mať niekde vloženú aj uzatváraciu zátvorku. Zátvorky sú častým problémom pri samotnom programovaní, pretože užívateľ sa môže ľahko stratiť v nadmernom používaní zátvoriek, zabudne vložiť koncovú zátvorku a program hneď vypíše chybové hlásenie error. Všetky programy začínaju funkciou (defun...() Všetky programy musíme ukončiť zátvorkou ) Medzi jednotlivými funkciami musia byť medzery 3.2. Funkcia DEFUN Prvou a najzákladnejšou funkciou AutoLISPu je funkcia DEFUN (táto skratka pochádza zo slov DEFINE FUNCTION, čiže zadefinuj funkciu). Na rozdiel od ostatných programov, kde býva zvykom, že meno programu je meno súboru, tu platí nasledovné : meno programu je meno funkcie (ktorú zadefinujeme pomocou DEFUN). Každý jeden program v AutoLISPe musí mať niekde umiestnenú funkciu defun, bez toho nebudeme môcť daný program spustiť v AutoCADe. Klasický zápis je: (defun c:meno_funkcie ()... ) Funkciou DEFUN môžeme pridávať nové príkazy do AutoCADu tak, že pred meno funkcie vložíme písmeno s dvojbodkou c:. Takto zadefinovaná funkcia sa však v príkazovom riadku nedáva do zátvoriek, ako sme uviedli pri prvom programe. Ďalej sa funkcia využíva na vytváranie subrutín, ktoré si neskôr podrobnejšie popíšeme Časté chyby V tejto časti skrátene uvádzame najčastejšie chybové hlásenia: 1) Error: extra rights parenthesis (priveľa zátvoriek, na pravej strane) 9

16 2) Error: Malformed list (poškodený zoznam) obvykle ide o zle umiestnenú zátvorku 3) Error: Too few arguments (zabudli sme zadať hodnotu argumentu) Opäť sa dostávame k téme zátvoriek. Väčšina chýb vzniká vložením zátvorky na nesprávne miesto alebo jej úplným vynechaním. Vždy, keď sa v programe objaví chyba, je potrebné chybu opravit, program uložiť, načítať a spustiť. Čo môže byť v niektorých prípadoch dosť zdĺhavé Základné funkcie používané v programe AutoLISP COMMAND je základná funkcia, ktorá sa skoro v každom programe objaví minimálne jeden krát. Pomocou nej môžeme z AutoLISPu spúšťať AutoCAD príkazy. Príklad:... (command "LINE" "0,0" "100,100" "")... (command "LINE" A1 A2 "")... (command "LINE" pause "@,100" "") V prvom riadku vidíme, že sme za príkaz LINE (Úsečka) vložili do úvodzoviek body, ktoré definujú začiatok a koniec úsečky. Úvodzovky v AutoLISPe slúžia ako klávesnica ENTER, ktorú používame v AutoCADe. Pokiaľ však body zadefinujeme predtým, niekde v programe (A1,A2), už ich netreba vkladať do úvodzoviek. Samotný príkaz sa odporúča písať veľkým písmom a musí byť v úvodzovkách. Posledný riadok demonštruje použitie pause preruší sa tým funkcia COMMAND a môžeme spraviť jednu operáciu v AutoCADe, čiže v tomto prípade budeme môcť zadať počiatočný bod. Aby sme každý príkaz ukončili, na koniec vložíme úvodzovky "". SETQ funkcia priradí premennej hodnotu. Premenná má stále meno ale premenlivý obsah. Premenné v AutoLISPe by mali mať maximálne 8 znakov, šetrí to pamäť. Príklad:... (setq a 9 e 4) priradí premenným a a b hodnoty 9 a 4 (setq b "dobre") (setq c (list a e)) priradí premennej b znakový reťazec pomocou LIST získame súradnice x, y bodu c Ak chceme zistiť hodnotu premennej, stačí do príkazového riadku napísať výkričník!. Pokiaľ AutoLISPu nepovieme inak, bere sa premenná ako GLOBÁLNA a svoju hodnotu si ponechá aj po skončení programu. Avšak akonáhle skončíme prácu s výkresom, strácame hodnoty všetkých premenných. 10

17 Prechádzame na ďalšiu časť práce s AutoLISPom, a to komunikáciu medzi užívateľom a počítačom. Samozrejme, že tým nechceme ukončiť zoznam základných funkcií v AutoLISPe, ďalšie funkcie popíšeme neskôr. Zjednodušene by sa ale dalo povedať, že tieto dva príkazy SETQ a COMMAND sú základom každého programu Vstupy a výstupy užívateľa V AutoLISPe nájdeme niekoľko funkcií, ktoré umožňujú užívateľovi zadať údaje z klávesnice. Všetky tieto funkcie, ktoré získavajú od nás vstup, sú vo formáte GET... Slovo GET sa opakuje a namiesto bodiek píšeme konkrétny typ. V programoch sme tieto funkcie často využivali. - GETREAL : vyžiada si od nás zadanie čísla, je jedno v akej forme, nakoľko si ho sám prevedie na reálne číslo - GETINT: vyžiada si zadanie celého čísla (skratka od get integer) - GETSTRING: takto môžeme získavať slová, vety, teda znakové reťazce, (getstring "napis slovo:") - GETPOINT: vyžiada si bod, buď konkrétnym zadaním súradnic (x, y) z klávesnice (respektíve aj súradnica z, ak sa nachádzame v 3D) alebo výberom bodu na obrazovke (pomocou kurzora myši), (setq ZAC (getpoint "zvol zaciatocny bod:")) - GETANGLE: vyžiada si od nás uhol. Buď môžeme uhol napísať z klávesnice, alebo zadáme dva body na obrazovke a ten už vypočíta program sám. Treba si uvedomiť, že výsledok, uhol, je vždy vrátený v radiánoch. - GETDIST: funkcia čaká na zadanie vzdialenosti. Opäť môžeme zadať číslo z klávesnice (vtedy by sme mohli použiť aj funkciu getint alebo getreal) alebo si od nás vyžiada dva body a vyráta ich vzdialenosť. - GETVAR: táto funkcia zisťuje systémové premenné v AutoCADe, ale nemôže meniť ich obsah (getvar "OSMODE"). - GETKWORD: funkcia ktorá od užívateľa vyžaduje takzvané kľúčové slovo key word. Je to veľmi dôležitá funkcia, hlavne pri programoch, ked je potrebné, aby si užívateľ vybral z viacerých možností. Pred touto funkciou však musí byť vypísaný zoznam všetkých kľúčových slov pomocou INITGET. Príklad: (initget 1 "ANO NIE") (setq otazka (getkword "chcete danú voľbu opakovať? ANO NIE")) 11

18 Funkcia INITGET Táto funkcia kontroluje vstupy užívateľa. Môžu nastať situácie, kedy prehliadneme výzvu k zadaniu hodnoty, stringu, kľúčového slova, atď. AutoCAD nám nevyhodí žiadnu chybu, ale program, ktorý sme spustili. Pravdepodobne nebude robiť presne to, čo by sme očakávali. Vedľa initget musíme vždy zadať číslo, podľa významu jeho funkcie: 1 nedovolí prázdny, nulový výraz, ako je RETURN. Ak od nás bude program požadovať vstup, musíme ho zadať, nemôžeme odignorovať stlačením klávesy ENTER. INITGET 1 zabezpečí opakovanie otázky, až kým užívateľ nezadá požadované dáta (pri kľúčových slovách netreba zabúdať na zoznam kwords ). 2 nedovolí zadanie hodnoty nula. Môžeme využiť napríklad pri delení, aby menovateľ nebol = 0. 3 nedovolí zadať záporné číslo. 8 nekontroluje medze (LIMITS). 16 vracia vždy body v priestore 32 kreslí gumovú úsečku alebo obdĺžnik čiarkovaným typom čiary 3.6. Práca so zoznamami Zoznam je skupina dát (rôzneho typu) uzavretá v zátvorkách. Inak povedané, všetko medzi pravou a ľavou zátvorkou je zoznam. Zoznam môžeme vytvoriť pomocou LIST. (list 1 1 3) nám vráti zoznam troch čísiel (1 1 3). Pokiaľ chceme zo zoznamu x-ovú, y-ovú alebo z-ovú (alebo inak povedané prvý, druhý a tretí prvok zoznamu) súradnicu použijeme: CAR (x súradnica) CADR (y súradnica) CADDR (z súradnica) CDR vráti celý zoznam okrem prvého prvku CDDR vráti celý zoznam okrem prvých dvoch CDDDR vráti celý zoznam okrem prvých troch Posledné dve sa v praxi často nevyužívajú. Príklad: (setq a (list 10 10)) (setq b (list 20 30)) 12

19 (setq a1 (car a)) vypíše číslo 10 (setq c (list (car a) (cadr b))) vyhodí zoznam (10,30) Pri dlhých zoznamoch môže byť však používanie CAD/CDDR príliš komplikované. V takých situáciach máme ďalšie funkcie na získanie hociktorého prvku zoznamu. LAST - pomocou tejto funkcie získame posledný prvok zoznamu. LENGTH táto funkcia udáva dĺžku zoznamu, inak povedané počet prvkov. NUMBERP funkcia vráti T (TRUE) pokiaľ je prvok zoznamu, na ktorý sa pýtame, číslo a nulu, ak nie je. nth - táto funkcia vráti n-tý prvok zoznamu. Najprv zadáme, ktorý prvok chceme získať, a potom meno zoznamu. Treba ale vziať na vedomie, že pre prvý prvok zoznamu nepoužijeme číslo 1 ale 0! Príklad: (setq zoz (list )) (last zoz) 6 (nth 0 zoz) 3 (nth 2 zoz) 9 (nth 9 zoz) nil REVERSE - vytvorí z pôvodného zoznamu zoznam s obráteným poradím prvkov. Prvý prvok sa stane posledným a posledný prvým. FOREACH - funkcia, ktorá prechádza zoznam, prvok po prvku a spraví príkaz, ktorý zadáme, na každom prvku. Všeobecný zápis vyzerá nasledovne: (foreach n ZOZ (operation)); kde n je každý prvok v zozname (môže sa volať aj p,f,...) a ZOZ je názov zoznamu, ktorý použijeme. Príklad: (setq zoz (list )) (foreach n zoz (print (SQRT n))) bude rátať odmocnicu z každého prvku v zozname SUBST - táto funkcia umožňuje nahradenie jedného prvku zo zoznamu, prvkom nami zadefinovaným. 13

20 Všeobečný zápis : ( subst novyprvok staryprvok zoznam) (subst 22 3 zoz) nový zoznam vyzerá nasledovne: ( ) MAPCAR - funkcia, ktorá vykoná operáciu (funkciu, ktorú zadáme) na každom prvku viacerých zoznamov. Zápis vyzerá nasledovne : (mapcar operation zoz1 zoz2...) Príklad: (setq zoz1 (list 2 3 1)) (setq zoz2 (list 6 4 1)) (mapcar + zoz1 zoz2) (8 7 2) 3.7. Typy dát AutoLISPu a práca s nimi AutoLISP je schopný rozoznať rôzne typy dát. Konkrétne sú to: INT - celé čísla, REAL - reálne čísla, LIST- zoznamy, STR - reťazce, SYM - symboly, ENAME - meno entity v AutoCADe, a ešte pár ďalších, ktoré tu však nebudeme uvádzať. Pri práci s programom sme často robili chybu v tom, že sme zadali zlý typ argumentu ako konkrétna funkcia vyžadovala. Chybové hlásenie bolo nasledovné : bad argument type. Funkciu TYPE použijeme vtedy, ak chceme zistiť v programe, aký typ má daná premenná. Príklad: (setq a 9 b ahoj ) (type a) (type b) INT STR Funkcia ITOA konvertuje integer celé číslo na reťazec (ASCI string). Funkcia ATOI robí presný opak konverguje reťazec na celé číslo. Nasleduje RTOS, ktorá mení číslo na reťazec. FIX - Túto funkciu by sme mohli nazvať ako zaokrúhľovanie, avšak rozdiel je v tom, že nezaokrúhľuje nahor alebo nadol, jednoducho len odreže všetko, čo sa nachádza za desatinnou čiarkou. Príklad: (fix 3.88) 3 14

21 (fix 3.12) 3 FLOAT - Pomocou tejto funkcie môžeme konvertovať (premeniť) celé číslo na reálne. Môže sa to využiť, pokiaľ v programe máme delenie a jedno číslo je integer, je lepšie ho zmeniť na reálne číslo, aby sme dosiahli presné výsledky. ABS - vráti absolútnu hodnotu čísla STRCAT - funkcia skladá dokopy reťazce SUBSTR - opak predošlej funkcie, vráti časť reťazca, od zadaného začiatku a zadanej dĺžky. Všeobecný zápis: (substr string start length) STRCASE - táto funkcia vráti znakový reťazec (string) so zmenou veľkosti písma. Inak povedané, mení veľké písmena na malé (ak je pred poslednou zátvorkou napísané T) a malé na veľké Matematické a trigonometrické funkcie V AutoLISPe môžeme pracovať s množstvom matematických funkcií. Sčítanie a odčítanie spravíme pomocou znamienka +, napr: (+ 5 9), výsledok bude 14. Delenie : (/ 12 4) 3 Násobenie: (* 5 6) 30 Odčítanie: (- 20 9) 11 Druhá odmocnina: (sqrt 9) 3 Umocnenie: (expt 2 4) 16, inak napísané 2^6 Exponenciálna funkcia : (exp 1) e, Logaritmus: (log 5) (log e) 1 Najväčší spoločný deliteľ: (gcd 12 20) 4 Zvyšok po delení: (rem 13 5) 3 Maximum: (max 8 5 3) 8... opakom je minimum, (min...) To boli najzákladnejšie matematické operácie, ktoré sa používajú pri programovaní. AutoLISP pozná pojem goniometrické funkcie, a to konkrétne SIN (sínus), COS (cosínus) a ATAN (arkustangens). Dôležitým faktom je, že všetky funkcie počíta v RADIÁNOCH. Užívateľ však zväčša nerozmýšľa v radiánoch ale v stupňoch. Preto je vhodné, vždy priamo v programe spraviť prevod buď : a) Zo stupňov na radiány (/ (* STUPNE PI) 180) 15

22 b) Z radiánov na stupne (/ (* RADIANY 180) PI) Jeden radián sa rovná ⁰. (sin (/ (* 150 PI) 180)) 0.5, čo je sínus 150 stupňov 3.9. Štruktúrovanie programov Vo väčšine programov nájdeme vetvenie, teda cesty ktorými sa program môže uberať ďalej. Pri vetvení použijeme test otázku, ktorá je vyhodnotená ako PRAVDA sú splnené podmienky (v AutoLISPe sa nazýva TRUE) alebo NEPRAVDA (NIL)- niesú splnené podmienky Porovnávacie funkcie Pri vykonávani spomínaného TESTu je nutné porovnať výrazy, aby sme vedeli rozhodnuť o pravde resp. nepravde. Na porovnanie dvoch a viacerých výrazov môžeme použiť nasledovné funkcie: EQUAL - porovná dve premenné a vráti T (true) ak majú rovnakú hodnotu. Obdobnú funkciu vykonáva aj samotný znak =, rovná sa, s tým rozdielom, že znamienko rovná sa môžeme použiť nielen na čísla ale aj na znaky (znakové reťazce). (setq a 6 b 6) (equal a b) T < > - klasické znamienka nerovnosti. Zápis : ( < a b ) porovná hodnoty a a b, a ak a je menšie ako b, vyhodnotí odpoveď ako TRUE. NULL ak je položka vyhodnotená ako nil, vráti T Príkazy pre štrukturované programovanie Funkcia IF Pomocou tejto funkcie vieme vetviť náš program. Je to najjednoduchšia funkcia na vetvenie. Často známa aj ako IF THEN ELSE. Táto funkcia umožňuje len ROZDVOJENIE programových ciest. Rovnako ako funkcia COND slúži aj IF k explicitnému vytváraniu programu. Zápis vyzerá nasledovne: (IF (podmienka) (TRUE sprav toto) (FALSE sprav toto)) 16

23 ... (setq r (getint "Zadajte polomer: ")) (if ( r 50) (prompt "zadali ste privelke cislo") (command "CIRCLE" "100,100" r "") )... V tomto malom programe demonštrujeme použitie funkcie IF. Pokiaľ zadáme r polomer väčší ako 50 (a aj rovný) vráti upozornenie, že sme zvolili príliš velké číslo. Ak však zadáme menšie číslo (čiže podmienka bude nesplnená), vyhodnotí to ako nil a prejde hned k príkazu command ktorý vykreslí kružnicu s polomerom, aký sme na začiatku zadali. IF je naozaj najzákladnejšia funkcia pre vetvenie, hodí sa na jednoduché rozdvojovanie. V mnohých prípadoch musíme pridať ďalšie funkcie, aby sme rozšírili možnosti / funkcie, ktoré by bolo vhodné vykonať po splnení respektíve nesplnení počiatočnej podmienky. Funkcia PROGN Vo všeobecnosti sa funkcia PROGN používa výhradne s funkciou IF. Pri funkcii IF môžeme aj v pravdivom, resp. nepravdivom výsledku, spraviť v AutoLISPe iba jeden výraz. Ak však chceme pre prípad pravdy, resp. nepravdy toho vykonať viac, musíme použit práve túto funkciu.... (if ( r 50) (progn (setq a (getpoint "zadajte pociatocny bod")) (command "CIRCLE" "a" r "") ) koniec časti PRAVDA, mohli by sme tam vložiť (command "CIRCLE" "100,100" r "") ešte oveľa viac príkazov. Rovnako to platí aj ) pre časť NEPRAVDA. Tu sme však PROGN... nepoužili, nakoľko sme chceli, aby sa vykonal iba jeden výraz. Funkcia COND Funkcia COND je podobná funkcii IF, avšak umožňuje zadať namiesto jednej podmienky (jedného testu) viacero podmienok, a za každým testom môžeme uviesť viacero príkazov. AutoLISP prechádza jeden test za druhým. Ak test vyhodnotí ako NIL, vynechá všetky UROB a prejde na ďalší test. Ak narazí na test ktorý je TRUE, vykoná všetky UROB a opustí celú funkciu COND! Je vhodné rátať aj s takým prípadom, kedy všetky testy vyhodnotí ako NIL a preto by sme pred ukončujúcou zátvorkou mali vložiť podmienku, ktorá je vždy TRUE. Formát funkcie COND vyzerá nasledovne: (cond ((test1) (uroba) (urobb) (urobc)...) 17

24 ) ((test2) (...)...) ((..)...) Tento príkaz budeme demonštrovať neskôr na vlastných programoch. Funkcia REPEAT Táto funkcia umožňuje opakovať n krát ľubovolný počet výrazov, nachádzajúcich sa v tele funkcie. Formát je nasledovný: Príklad: (repeat n (výraz1) (výraz2)... ) (setq p 1) (repeat 5 (print p) (setq p (+ p 5) ) vypíše čísla 1, 6, 11, 16, 21 Počet opakovaní môžeme natvrdo zadať v kóde, alebo sa program priamo opýta užívateľa koľkokrát sa má opakovanie vykonať. Na obrázku 6 vidíme výsledok dole uvedeného programu, ktorý znázorňuje použitie funkcie REPEAT. Samotný REPEAT môžeme opätovne vnoriť do ďalšieho REPEATu. Ukážka vnorenia vyzerá nasledovne: (defun c:repea() (setq n 30 a 100 b 100) (repeat 2 (repeat 5 (setq c (list a b)) (command "CIRCLE" c n "") (setq a (+ a 20)) ) (setq b (+ b 40)) Obr.6. )) Funkcia WHILE 18

25 Je podobná funkcii REPEAT. Rozdiel je v tom, že sa nedáva počet opakovaní, ale sa stanoví podmienka, ktorej splnenie alebo nesplnenie rozhodne o tom či sa cyklus while zopakuje alebo nie. Formát je nasledovný: (while (podmienka) ) WHILE sa využíva hlavne pri kontrole vstupov. Pokiaľ nezadáme to, čo od nás program požaduje, program nás napomenie a opätovne podá svoju požiadavku. Môžeme do nej vnárať aj iné funkcie, najčastejšie to je funkcia IF. Pri tejto jedinej funkcii hrozí zamrznutie, resp. zacyklenie. Pokiaľ nastavíme test nesprávne tak, že nikdy nedosiahne hodnotu nil, bude sa cyklus vykonávať do nekonečna. AND, OR Používajú sa spolu s funkciou IF. Funkcia IF samotná nemôže, alebo nevie porovnať dve rozdielne podmienky, ako napríklad : IF ( A 2) a zároveň ( A 9) atď.. Pre tieto pridané podmienky treba použiť operátor AND (musí platiť prvá podmienka aj druhá). Pri OR stačí ak platí len jedna z podmienok (a vyhodí TRUE). Formát je nasledovný: (IF (AND/OR (podmienka1) (podmienka2)) (true-urob toto) (false- urob toto))... (setq c (getint "Zadaj cislo od 1 do 100")) (if (and ( c 1) ( c 100)) (print "dakujem ") (print "Zadali ste nespravne cislo") ) Práca s entitami AutoCAD pracuje s entitami, to znamená, že pracuje s čiarami, textom, kružnicami a podobne. Tieto entity su uložené v databáze, ktorá je priebežne aktualizovaná pri pridávaní entít na výkres alebo ich vymazanie z výkresu. AutoLISP vie pracovať z internými dátami entít. Dokáže napríklad vybrať všetky červené entity, entity s typom čiary dashed, zmeniť všetky štvorce na trojuholníky a podobne. Dokáže s výkresom robiť veci, ktoré by sme my neboli schopní urobiť (nakoľko nemáme prístup k internej databáze všetkých entít na obrázku. Bolo by nesmierne ťažké, ba priam nemožné, vybrať z výkresu všetky čiary o konkrétnej hrúbke). Pre prácu s entitami máme v AutoLISPe mnoho príkazov, niektoré z nich tu rozpíšeme. ENTSEL - slúži na vybratie entity. Po vybratí konkrétneho objektu AutoCAD vráti jej NÁZOV (je to číslo) súradnice výberového bodu (miesto kde sme klikli ) 19

26 ENTGET Entity Get. Zadáme meno entity (napr jej adresu) a AutoCAD nám vráti zoznam, kde je kompletná databáza informácií o danej entite. ENTLAST vráti meno poslednej nakreslenej entity. ENTNEXT vráti meno prvej entity (ktorá bola nakreslená). ENTDEL vymaže entitu z databázy a aj fyzicky z výkresu. Treba zadať meno entity Výberové množiny Výberová množina je skupina entít vybraných podľa určitej farby, typu, hladiny, a podobne. Pomocou AutoLISPu vieme vytvoriť niekoľko výberových množín (počet nieje obmedzený) a ich obsah priradiť premennej (s ktorou budeme ďalej pracovať). SSGET pomocou tejto funkcie môžeme vybrať skupinu objektov, ktorú chceme mať v jednej množine. (setq s1 (ssget)) AutoCAD nás vyzve aby sme vybrali objekty, ktoré budú následne uložené do premennej s1. (ssget "P") vyberie Previouspredchádzajúcu skupinu, (ssget "L") vyberie poslednú nakreslenú entitu. SSGET " X" - s touto funkciou môžeme spraviť filter, pomocou ktorého do výberovej množiny zahrnieme entity zodpovedajúce určitým podmienkam. Zápis vyzerá nasledovne: (ssget "X" ((0. "CIRCLE"))) v zátvorke je číslo kód ktorý predstavuje kľúč podľa čoho vyberať entity, 0 je pre typ entity, 6 pre typ čiary, 8 pre meno hladiny a tak ďalej, za číslom nasleduje bodka a za ňou konkrétny prvok vzťahujúci sa k číslu. (v našom prípade by tam mohlo byť namiesto CIRCLE, LINE alebo POLYGON...). SSLENGTH- vypíše počet entít (prvkov) vo výberovej množine. 4. Generovanie zložitejších geometrických útvarov V poslednej kapitole bakalárskej práce sa budeme venovať konkrétnym programom, ktoré sme vytvorili v AutoLISPe a následne vykreslili v prostredí AutoCAD. Skôr ako prejdeme k samotným programom, zmienime sa ešte o subrutinách v AutoLISPe Program č.1: Pôdorys točitého schodiska Tento program vykresľuje v AutoCADe pôdorys točitého schodiska. Po vpísaní názvu nášho programu : (load podorys ) a následnom zadaní funkcie : SCHODY do príkazového riadku 20

27 v AutoCADe, spustíme program. program žiada zadanie počiatočného bodu na obrazovke (použili sme príkaz getpoint). Nasleduje zadanie šírky schodiskového ramena a šírky stupňa. Obe hodnoty získavame príkazom getreal (mohli by sme použiť aj getint, avšak šírka schodiskového ramena nemusí byť celé číslo). Pri točitom schodisku je ideálna šírka ramena 90cm. Program však vykreslí schodisko, aj keď zadáme extrémne hodnoty, ako napr. 200cm. Získanie vstupov: (setq c1 (getpoint "zadaj pociatocny bod:")) (setq dl (getreal "zadaj sirku schodisk. ramena v cm:")) (setq hr (getreal "zadaj sirku stupna v cm:")) Optimálna šírka schodišťových stupňov je medzi hodnotami cm. Nakoľko sa v tomto programe často prerátavajú stupne na radiány, urobili sme malú subrutinu na prerátavanie, čím sme program zprehľadnili a ušetrili zopár zátvoriek. A čo je to subrutina? Je to podprogram, v ktorom vytvárame funkciu (pozor na zápis, pred názvom nesmie byť c:, nakoľko toto označenie dávame len pred hlavnú funkciu, teda pred funkciu pomocou ktorej spustíme v AutoCADe náš program.), ktorá nie je definovaná ako nový príkaz AutoCADu (ako sme spomenuli, nie je pred ňou c:). Tá časť programu, kde sme zadefinovali funkciu, nič nevykoná. Až keď ju zavoláme v programe a to jednoduchým vložením názvu funkcie do zátvoriek, tak táto funkcia niečo vráti. V našom konkrétnom prípade vykoná už spomenuté prerátanie stupňov na radiány: (defun d2r (ang) (/ (* PI ang) 180) ) nazvali sme ju d2r, skratka degrees to radians Schodišťové rameno sme vykreslili pomocou príkazu LINE. Nakoľko sme nevedeli, o aký uhol sa má rameno otočiť, (pri kreslení ďalšieho stupňa) použili sme KOSÍNUSOVÚ VETU: b²= a²+ c² - 2*a*c*cosβ. Strana b je v tomto prípade šírka stupňa a strana a a c je šírka ramena. Odsek, kde sme použili kosínusovú vetu v programe vyzerá nasledovne: (setq dl2 (* dl dl)) dl2 predstavuje a² a c² (obe majú rovnakú veľkosť) (setq 2dl2 (+ dl2 dl2)) 2dl predstavuje a² + c² (setq hr2 (* hr hr)) hr2 predstavuje b² (setq AHA (- 2dl2 hr2)) (setq uhol (/ AHA 2dl2)) (setq uho (cos uhol)) (setq uh (/ (* uho 180) PI)) 21

28 V programe je vnorený cyklus, ktorý má zapezpečiť maximálny počet schodov. Pokiaľ zadáme priveľa schodov, upozorní nás a opätovne napíše požiadavku na zadanie počtu schodov. Najskôr sme nastavili premennú ok na hodnotu 1. Následne zadáme podmienku, a to vykonávať cyklus while, pokiaľ sa bude ok rovnať 1. Program sa nás opýta koľko chceme schodov (hodnotu uloží do premennej poc). Do premennej s názvom podm sme uložili hodnotu súčinu počtu schodov a uhla otočenia. Následne vnoríme do funkcie while ďalšie vetvenie a to pomocou funkcie IF. Tu testujeme, či je hodnota premennej podm väčšia ako 360 (nepresahuje 360 stupňov). Ak áno, v príkazovom riadku sa zobrazí : "zadali ste privela schodov, prosim zadajte znovu", celý cyklus sa spustí odzačiatku a opäť zadáme počet schodov. Keď hodnota premennej podm je menšia ako 360, nastaví sa hodnota ok na číslo 2 a program cyklus opustí. (setq ok 1) (while (= ok 1) (setq poc (getint " zadaj pocet schodov")) (setq podm (* uh poc)) (if (> podm 360) (princ "zadali ste privela schodov, prosim zadajte znovu") (setq ok 2) ) ) V programe často využívame najdôležitejšiu geometrickú funkciu POLAR, ktorá slúži na polárne zadávanie bodu. Vráti bod, ktorý je od bodu uvedeného ako argument vzdialený o istú dĺžku a istý uhol. Uhol musí byť zadaný v radiánoch. (setq c11 (polar c1 0 dl1)) bod c11 sme vytvorili pomocou funkcie POLAR a je od počiatočního bodu c1 vzdialený o premennú dl (šírka schod. ramena) a o uhol 0. Spojením bodu c1 a c11 úsečkou, dostaneme vykreslenie prvého schodu. V nasledujúcom kroku vykresľujeme celý pôdorys schodiska, zároveň s očíslovaním schodov, za pomoci funkcie REPEAT. (setq cis 1) nastavíme premennú očíslovania na hodnotu 1 (repeat (+ poc 1) (setq c2 (polar c1 (d2r ang) dl)) premennej ang je na začiatku programu priradená hodnota 0. Bod c2 bude predstavovať koncový bod 22

29 nasledujúcich schodov. (command "LINE" c2 c1 "") vykreslenie čiary cez c1 a c2, vykreslenie schod.ramena (setq c3 (polar c1 (/ (* PI (+ ang 7)) 180) (- dl 9))) nastavenie súradníc, kde bude očíslovanie (command "TEXT" c3 "6" "0" cis) príkaz TEXT na vypísanie hodnoty v premennej cis (setq ang (+ ang uh)) k premennej ang prirátame uhol (setq cis (+ cis 1)) k premennej cis prirátame číslo 1 ) všetko opakujeme poc plus 1 Všimnime si opätovné nastavenie premennej s názvom ang, na konci funkcie REPEAT. Týmto nastavením, sa do premennej zakaždým uloží nová hodnota (väčšia). V pôvodnej hodnote 0 sa pripočíta hodnota uhla, ktorý sme vyrátali pomocou kosínusivej vety. Napr. ak uh =20, po prvom prejdení tela funkcie REPEAT bude v premennej ang uložená hodnota 20. Po druhom to bude hodnota 40, po treťom hodnota 60 a tak ďalej. Týmto získame ďalšie body potrebné pre vykreslenie pôdorysu schodiska. Pri vykreslení zábradlia opäť musíme nastaviť body cez ktoré bude zábradlie prechádzať Použijeme funkciu POLAR: (setq b1 (polar c1 0 (+ dl 5))) zábradliu sme napevno priradili hrúbku 5, samozrejme môže sa spraviť príkaz, ktorým budeme získavať hrúbku zábradlia priamo od užívateľa. (setq b2 (polar c1 (d2r uhl) (+ dl 5))) (setq b3 (polar c1 (d2r uhf) (+ dl 5))) b1 bol prvý bod zábradlia, b2 je druhý bod. Vnútri Príkazu si všimime volanie nášho podprogramu d2r, ktorý premení stupne na radiány. nastavenie posledného bodu zábradlia A nakoniec, vykreslenie zábradlia dosiahneme pomocou príkazu ARC - OBLÚK (ktorý sme opisovali v časti 2.5.): (command "ARC" b1 b2 b3 "") Na obrázku číślo 7 sme vykreslili 2 pôdorysy s tým, že sme menili šírku schodiskového ramena. Pre počet schodov aj šírku stupňa sme zadali rovnaké hodnoty aj v prvom aj v druhom pôdoryse. 23

30 Obr.7. Na obrázku číslo 8 sme menili iba šírku stupňa. Obr.8. A na obrázku p9 je menený len počet schodov. 24

31 Obr.9. Našim zámerom bolo na programe názorne ukázať proces automatizácie v AutoCADe za pomoci AutoLISPu. Celý kód sa nachádza v prílohe tejto bakalárskej práce Program č.2: Rez točitého schodiska Náš druhý program vykresluje rez točitého schodiska. V tomto programe zadávame počiatočný bod, šírku schodiskového ramena, ďalej výšku stupňa, ktorého optimálna hodnota je 17 cm, a výšku zábradlia najvhodnejsie medzi cm. Program je napísaný tak, že si pýta aj farbu zábradlia. Vypíše len 8 možností, ale pokiaľ zadáme iné číslo ako máme v ponuke, nič sa nestane, nakoľko tento príkaz pracuje s funkciou COLOR a tá nám umožňuje vybrať si zo širokej škály farieb (napríklad pri čísle 200 je farba fialkastá). Môže sa zdať, že program si od nás pýta príliš veľa informácií, ale našim cieľom je ukázať, čo všetko možno v v konkrétnom programe meniť, čiže poukázať na výhody automatizácie prvkov, v našom prípade v stavebníctve. Program spustíme po vpísaní názvu : (load rez ) a následnom zadaní funkcie : SCHODY do príkazového riadku v AutoCADe. Problém nastal pri vykresľovaní schodiskového ramena (pri reze schodiska, na rozdiel od pôdorysu schodiska, jednotlivé schodiskové ramená majú rôznu dĺžku). Dĺžku ramena (strana b) sme vypočítali pomocou goniometrickej funkcie kosínus (cos) : Cos α = b (dĺžka priľahlej odvesny k uhlu α) / c ( dĺžka prepony) 25

32 Uhol α poznáme. Dĺžka prepony c je v našom prípade šírka schodiskového ramena, ktorá je uložená v premennej dl: (setq dl (getint "zadaj sirku schodiskoveho ramena v cm:")) Potrebujeme už len vypočítať dĺžku strany b. Aby sme však vedeli, aký uhol α máme použiť pri goniometrickej funkcii kosínus, museli sme vo funkcii repeat vnoriť 4-krát podmienku IF. V každom kvartáli bolo treba upraviť uhol, čo sme dosiahli pomocou spomínanej podmienky IF a operátora AND. Ako aj v predošlom programe, premennú ang na začiatku nastavíme nahodnotu 0: (setq ang 0) Telo funkcie REPEAT: (repeat p p = počet schodov, opakujeme p-krát (setq ZAC3 (polar ZAC (/ (* PI 90) 180) (* vy v))) ZAC je zaciatočný bod, ktorý zadáme a ZAC3 je bod, ktorý má rovnakú súrad.hodnotu x, ale hodnota y-lonová sa mení, priráta sa k nej premenná vy, čo je výška stupňa, zadaná užívateľom. Inak povedané ZAC3, je začiatočný bod nového schodi. ramena. (if (< ang 90) prvá podmienka IF. pokiaľ je celkový uhol oto- (progn (setq ang1 ang) (setq UHOLTROJUH 0) čenia menší ako 90⁰, priradíme hodnotu ang do ) (setq n 1) premennej ang1, ktorá predstavuje uhol α v ) vo funkcii kosínus, ktorú použijeme ak podmienka nieje splnená, program priradí bezvýznamnej premennej n hodnotu 1. Na začiatku sme jej v programe zadali hodnotu 0. (if (and (>= ang 90) (< ang 180)) druhá podmienka IF. Do tejto podmienky je (progn (setq ang1 (- 180 ang)) potrebné vnoriť operátor AND, aby platilo, že (setq UHOLTROJUH 180) ang má byť ako 90 a zároveň < ako 180 (a teda sa nachádza v druhom kvartáli) ) (setq n 1) ak je podmienka splnená, premenná ang1 bude ) mať hodnotu (180 - ang), nakoľko sa budeme nachádzať už v druhom kvartáli. Pri nesplení podmienky, rovnako ako v predchádzajúcej funkcii IF, priradíme n-ku číslo 1. (if (and (>= ang 180) (< ang 270)) ten istý princíp ako pri predošlej funkcii IF (progn (setq ang1 (- ang 180)) Opäť sme vnorili operátor AND do fun. IF. (setq UHOLTROJUH 180) Ang1 bude mať hodnotu (ang - 180) ) (setq n 1) ) (if (and (>= ang 270) (< ang 360)) (progn (setq ang1 (- 360 ang) (setq UHOLTROJUH 0) ) (setq n 1) posledná podmienka IF, ošetrujúca prípad, že sa uhol ang nachádza v poslednom 4. kvartáli 26

33 ) (setq ang2 (/ (* ang1 PI) 180)) ang2 je uhol ang1, ale prerátaný na radiány (setq A (cos ang2)) (setq B (* A dl)) vyrátanie dĺžky strany b pomocou kosínusu (setq C3 (polar ZAC3 (/ (* PI UHOLTROJUH) 180) B)) C3 je koncový bod schod.ramena (ZAC3 je začiatočný bod ). Vzdialený je od bodu ZAC3 o dĺžku B, ktorá sa vždy predtým vyráta a o uhol UHOLTROJUH. (setq C4 (polar C3 (/ (* PI 90) 180) zabr)) C4 je vzdialený od C3 o dĺžku zabr (je to výška zábradlia, ktorú programu zadáme) a uhol 90⁰ (command "PLINE" ZAC3 "W" wid wid C3 "") vykreslí krivku zábradlia s hrúbkou čiary wid (v programe sme jej napevno priradili hodnotu, ale aj tu by sme mohli spraviť funkciu, ktorá by sa užívateľa spýtala na hrúbku zábradlia) (command "LINE" C3 C4 "") vykreslenie kolmej čiary spájajúcej body C3,C4 Vrátime sa k premennej s názvom UHOLTROJUH, ktorú sme použili v každej zo štyroch funkcií IF v tele funkcie REPEAT. Všimnime si, že pri definovaní bodu C3, sme zadali uhol, pod ktorým je bod C3 vzdialený od bodu ZAC3, UHOLTROJUH. Ten má v prvej a štvrtej funkcii IF hodnotu 0 a v druhej a tretej funkcii IF hodnotu 180. Je to preto, lebo na začiatku, v prvom kvartáli chceme, aby sa schody vykresľovali na pravej strane, a v druhom a treťom kvartáli zas na ľavej strane od stredového stĺpu celého schodiska. A v štvrtom kvartáli schodisko opäť zobrazujeme na pravej strane. Koniec tela funkcie REPEAT vyzerá nasledovne: (command "COLOR" K) príkaz COLOR nastaví nami zadanú farbu (command "PLINE" lala2 "W" "1.5" "1.5" C4 "") vykreslenie zábradlia (setq lala2 C4) (command "COLOR" "WHITE") nastavenie farby späť na bielu (setq ang (+ ang uh)) k uhlu ang pripočítame uhol uh Pri tomto programe sa nám vyskytol problém. Pri istom počte schodov, bol výsledný obraz skresľujúci. V treťom, niekedy aj štvrtom kvartáli sa dva po sebe idúce schody vykreslili s rovnakou dĺžkou. Problém bol však v podstate jednoduchý. Pri podmienke vo funkcii IF sme nebrali do úvahy možnosť, že by bol uhol rovný práve 90-tim, alebo 180-tim alebo 270- tim stupňom (v tomto príprade je dĺžka schod.ramena rovná 0!, a teda sa nevykreslí čiara,len bod ). Tento problém sme vyriešili jednoduchým pridaním znamienka = do podmienky IF. Rez točitého schodiska sa dá navrhnúť rôznymi spôsobmi. Napríklad by sa program mohol opýtať na konštrukčnú výšku podlažia a potom podľa toho určiť koľko schodov môže vykresliť a aká môže byť výška stupňa. 27

34 Rozhodli sme sa pre prípad, kedy si môže užívateľ vykresliť takpovediac nekonečne dlhé schodisko s neobmedzeným počtom schodov (najväčšie číslo, ktoré sme zadali, bolo 76), kvôli názornosti automatizácie prvkov. Na obrázku číslo 10 sme menili výšku stupňa. Obr.10. Na obrázku číslo 11 sme menili počet schodov a šírku schodiskového ramena. Obr.11. A na obrázku číslo 12 sme menili výšku zábradlia. 28

35 Obr.12. Celý kód sa nachádza v prílohe tejto bakalárskej práce Program č.3: Kolotoč Na poslednom programe chceme ukázať, čo všetko sa dá užívateľom zmeniť PO vykreslení objektu v prostredí AutoCAD (môže to byť hocičo, od príkazu zadefinovaného priamo v AutoCADe LINE, CIRCLE,..., po nový príkaz, novú funkciu, ktorú si my naprogramujeme niekde v tele programu ), a ako s nami program komunikuje. Zobrali sme si príklad jednoduchého kolotoča. Môžeme to využiť napríklad pri navrhovaní zábavného parku v prostredí AutoCAD. Program spustíme po vpísaní názvu : (load lunapark ) a následnom zadaní funkcie : kolotoc do príkazového riadku v AutoCADe. Program sa nás spýta na začiatočný bod, na polomer, tvar kabínok a počet kabínok. (setq r (getint "zadaj polomer kolotoca::")) polomer kolotoča, kružnice (setq r2 (getint "zadaj polomer kabinky")) (command "CIRCLE" P1 r "") (setq P2 (polar P1 (/ (* PI ang) 180) r)) nastavenie stredu kabínky, v bode P2 (setq poc (getint "zadaj pocet kabinok:")) (initget 1 "K E P") zaistenie aby užívateľ zadal jednú z 3 možností, a nič iné! (setq keywd (getkword "zadaj tvar kabinky: vyžiadame si od užívateľa požadovaný tvar 29