IGS标准.docx

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IGS标准

资料部分

一、综述

基本图形交换规范标准IGES

在CAD/CAM技术的广泛应用的过程中，由于CAD/CAM系统的不同，提出了在各个系统中进行产品信息的交换的要求，从而导致了产品数据交换标准的制订。

1980年，由美国国家标准局主持成立了由波音公司和通用电气公司参加的技术委员会，制订了基本图形交换规范IGES（63）。

IGES功能

最初开发IGES是为了能在计算机绘图绘图系统的数据库上进行数据交换；

从1981年的IGES1.0版本到1991年的IGES5.1版本，和最近的IGES5.3版本，IGES逐渐成熟，日益丰富，覆盖了CAD/CAM数据交换的越来越多的应用领域。

作为较早颁布的标准，IGES被许多CAD/CAM系统接受，成为应用最广泛的数据交换标准。

制订IGES标准的目的就是建立一种信息结构用来产品定义数据的数字化表示和通信，以及在不同的CAD/CAM系统间以兼容的方式交换产品定义数据。

IGES元素

允许在CAD/CAM系统之间进行产品数据交换的文件结构至少要支持产品的几何数据、标注和数据组织方式的通信。

IGES标准定义的文件格式将产品数据看作元素（Entity）的文件。

每个元素是以一种独立于应用的，特定的CAD/CAM系统内部产品数据格式可以映射的格式来表示。

在IGES标准中定义了五类元素：

曲线和曲面几何元素

构造实体几何CSG元素

边界B-Rep实体元素

标注元素

结构元素

IGES文件结构

IGES文件由五或六段组成：

标志（FLAG）段；

开始（START）段

全局（GLOBAL）段

元素索引（DIRECTORYENTRY）段

参数数据（PARAMTERDATA）段

结束（TERMINATE）段

其中，标志段仅出现在二进制或压缩的ASCII文件格式中。

固定长IGES文件分为5—6个段，分别是：

S、G、D、P、T段。

在每段都有相应的参数格式，参数排列。

（那么每段中的参数的内容、个数、及排列顺序是否有固定的格式呢?

）

IGES文件格式

IGES文件数据格式：

①整型常数；②浮点常数；③串常数；④指针常数。

IGES信息单元分类（即：

Entity，元素）：

分为几何元素和非几何元素。

补1：

图形数据结构：

为了将一个物体的形状存储在计算机内，供计算机进行各种处理，就必须用一定的数据结构来描述物体。

如何组织物体的形状信息，以便使这些信息在计算机内占用较小的存储空间并且具备存取、处理信息速度快，增加、删除某些信息方便等特点，这就是计算机图形学中数据结构要解决的问题。

对图形的数据结构的基本要求是：

1能够正确描述物体或图形的几何信息和拓扑信息。

所谓的几何信息，一般指形体的位置和大小。

而拓扑信息则是指形体各分量（点、边、面）的数目及其相互间的连接关系。

2便于对形体进行增加、删除和修改等操作。

3要求占用计算机内存尽可能小，能够快速进行运算和处理。

4数据结构的类型包括数组、链表、栈、队、串、树图和文件等。

在计算机绘图和图形处理中，主要采用数组、链表、树等数据结构。

（有关该部分的内容主要看计算机图形学中的部分内容）————这一步是讨论的上机具体实现级的处理情况，即我们将在计算机内部以什么样的数据结构进行处理。

这一步和计算机图形产品数据交换标准的区别在于图形产品数据交换标准是在生成的图形文件级上进行的标准规划。

补2：

数据接口：

绘制同样的图形不同的绘图系统需要不同的绘图要素，那么对于实际中的图形绘制指定一个标准即得图形数据接口标准。

OpenGL是目前事实上的绘图标准。

这是属于比较低层次的数据标准，仍然是程序级的。

注意1：

这里的有关图形的几个标准定义：

GKS元文件标准GKSM

计算机图形元文件标准CGM

计算机图形接口标准CGI

基本图形交换规范标准IGES

注意2：

各个标准都是制定在哪一级的，其制定前后的数据内容和格式都是如何的。

二、分篇详述

有关S节

有关G节

全局参数节，代码为G，该部分提供处理ＩＧＥＳ文件所需的各种信息,主要包括前处理器的描述信息及为处理该文件的后处理所需要的信息，参数以自由格式输入，用逗号分割参数，用分号结束一个参数。

主要参数有：

文件名、前处理器版本、单位、文件生成日期、作者及其单位、IGES所所谓版本、绘图标准代码等。

G总体部分：

如：

见IGES的研究和转换，图形交换标准——IGES介绍

1Ｈ,,1Ｈ;,3Ｈ123,2Ｈｓａ,24ＨＩ-ＤＥＡＳＤＲＡＦＴＩＮＧ7.0Ｄ+00,25ＨＩＧＥＳＳＴＡＮＤＡＲＤＶＥＲＳＩＯＮＧ1

包括文件名（ｓａ）,产生此文件的软件系统名称（Ｉ-ＤＥＡＳＤＲＡＦＴＩＮＧ）,版本号（7.0）,ＩＧＥＳ标准版本号（ＶＥＲＳＩＯＮ5.0）,单位（ｍｍ或ｉｎｃｈ）,文件产生的日期（1998年9月6日）、时间（20时9分8秒）作者（1ｘｙ）、组织（ｃａｄ）等。

该部分一般占2至3行。

注意3：

起始部分的更新详述的介绍有：

（该部分都包括哪些参数，每个参数表示什么意思？

抒写格式是什么？

）

总体说明节包含了描述前置处理和后置处理文件所需的信息,该节在73列必有字母G和一个列序号。

这部分参数以自由格式输入（即可以根据需要而自由得输入参数，只是在73行处必须写成G）,各参数均以自定义的记录结束符终止。

该节共有24个参数,它们的说明见下页表1（同样对于目录节和参数节部分有同样的介绍）

有关目录节

目录部分是文件中实体部分描述的索引,指明实体的有关属性。

每个实体的目录占二行,分成20个字段,每个字段占8个字符。

如表2：

有关目录节

目录部分是文件中实体部分描述的索引,指明实体的有关属性。

每个实体的目录占二行,分成20个字段,每个字段占8个字符。

如图：

图1目录节（DE）数据格式

图表2目录节的数据格式分配说明

举例：

110　75　1　1　1　0　0　000010100Ｄ　127

110　　30　　3　　1　　0　　0　　0　　Ｄ　　128

第一个字段为实体号（Ｅｎｔｉｔｙｎｕｍｂｅｒ）指明实体的类型,常

用的实体号有

100———园或弧　（ＡＲＣ）

110———线　　　（ＬＩＮＥ）

210———标签　　（ＬＡＢＥＬ）

212———文本　　（ＮＯＴＥ）

214———箭头　　（ＬＥＡＤＥＲ）或（ＰＲＲＯＵ）

216———线性尺寸标注　（ＬＩＮＥＡＲＤＩＭＥＮＳＩＯＮ）

222———半径尺寸　（ＲＡＤＩＵＳＤＩＭＥＮＳＩＯＮ）

第二字段为序号,指示该实体在参数部分中的位置,如序号75与参数部分中行号75相对应。

它只是一个指向参数的指针，那么在参数节中具体针对每一种元素的参数的结构和各参数的顺序又是什么呢？

第三字段为：

？

？

？

第四字段为线型:

1———实线　2———虚线　3———双点划线　4———中心线

第五字段为实体所在的层号。

（在取得元素的信息时是如何提取的，是个值得研究的问题）

第六、字段为：

？

？

？

第八字段为显示属性。

第十字段为该行在该部分的行号。

第十一字段与第一字段相同。

第十二字段表示线的宽度（ｔｈｉｎ、ｔｈｉｃｋ等）

第十三字段表示颜色号。

第十四、十五、十六、十七、十八、十九字段各表示什么意思呢？

第二十字段与十字段相同。

其它字段一般为空白,或有特殊意义。

目录节的参数说明列表：

当然，并非每个实体目录都要满足这20个域，实际上这些域有三种情况：

:

忽略、缺省、必需。

不同的实体对参数节域的要求不同。

（需进一步参考更详细的资料）。

IGES中定义的实体共有哪些？

常见的实体的在目录节中的定义是如何的？

目录节中对于不同的实体而言其域的使用是不同的，那么对于具体的不同的常见实体而言每个实体的具体的定义格式又是如何定义呢？

也就是说对应于一个元素而言定义了二十个属性进行定义和说明，那么关键的问题在于是如何在将当前的自己的格式转化成为IGES格式时，正确地提取和定义这二十个性质是我们问题的关键。

有关参数节

参数节详细记录了每个实体的参数。

参数以自由格式存放,参数间的分割符和记录的结束符由总体节的参数1、2定义,第一个域中总是存放实体的类型号。

每行参数的书写不能超过第65列,66列必须是空;所有参数行的66—72列均存放着该实体的目录在目录节中的首行行序号（它构成了一个由参数指向目录的反向指针）,73列是字母P;74—80列为参数

节的行序号。

在每个实体参数的最后可跟有两组特殊的指针参数,第一组指针指向该实体引用的相关实体引用（AssociativityInstances）,第二组指向该实体的一个或多个特征（Properties）每组指针的个数由该组的第一个正整数指定。

该部分给出每个实体除目录部分给出的信息以外的所有信息,与目录部分相对应的,包括类型号,ｘ、ｙ、ｚ坐标值,文本内容,文本大小,角度等信息。

举例：

线:

110,1.0+2,1.0Ｄ+2,0.0Ｄ+0,2.0Ｄ+2,2.0Ｄ+2,0.0Ｄ+0;127Ｐ75

类型号（110）,第一点ＸＹＺ坐标（100,100,0）,第二点ＸＹＺ坐标（200,200,0）;这里坐标数值用浮点数来表示,127Ｐ代表该行与目录部分的第127行相对应,75则表示该行是参数部分的第75行（与目录部分的第二字段相同）。

圆:

100,0.0Ｄ+0,1.0Ｄ+2,1.0Ｄ+2,1.5Ｄ+2,1.0Ｄ+2,1.5Ｄ+2,

1.0Ｄ+2;129Ｐ76

类型号（100）,圆心坐标（100,100）,圆弧的起点坐标（150,100）和圆弧的终点坐标（150,100）。

文本:

212,1,5,2.4Ｄ+1,6.0Ｄ+0,1,1.5707963267949Ｄ+0,0.0Ｄ+0,0,1.0Ｄ+2,131Ｐ77

1.0Ｄ+2,0.0Ｄ+0,5ＨＡＢＣＤＥ;131Ｐ78

类型号（212）,文本宽度（（2.4Ｄ+1）/5）,文本高度（6.0Ｄ）,接下来的

（1）代表字体号,文本倾斜角度（1.5707963267949Ｄ+0,用弧度表示）,文本的起始点坐标ＸＹＺ（1.0Ｄ+2,1.0Ｄ+2,0.0Ｄ+0）,5ＨＡＢＣＤＥ则表示文本内容，ＡＢＣＤＥ和文本个数5。

由于文本的参数读多,因此占用两行。

我们注意在每行都有一个131Ｐ,表示该两行描述同一个

实体。

尺寸标注:

由于尺寸有水平、垂直、半径、直径、角度之分,加之含有文本、线、箭头,公差等,所以一个尺寸一般都由几个类型实体组成（212,214,216…）。

其它有关实体的描述,如果需要可以进一步去研究。

有关结束部分

也是最后一部分,说明各部分行数。

Ｓ1　　　　Ｇ3　　　　Ｄ140　　　　Ｐ82　　　　Ｔ1

起始部分1行,全局部分3行,目录部分140行,参数部分82行,结束部分1行。

三、文件转换的常用方法和步骤

一个IGES文件可以包含任意类型、任意数量的元素，每个元素在元紊索

引段和参数数据段各有一项。

索引项提供了一个索引并包含一些数据的描述性