DXF文件分析

DXF文件分析
一、DXF文件数据总览
DXF是AutoCAD的一种绘图交换文件，可以与其他软件进行数据较换的一种文件格式。

DXF是一种开放的矢量数据格式，可以分为两类：ASCII格式和二进制格式；ASCII具有可读性好的特点，但占有空间较大；二进制格式则占有空间小、读取速度快。

DXF文件是由很多的“代码”和“值”组成的“数据对”构造而成，这里的代码称为“组码”（group code），指定其后的值的类型和用途。

每个组码和值必须为单独的一行的。

DXF文件被组织成为多个“段”（section），每个段以组码“0”和字符串“SECTION”开头，紧接着是组码“2”和表示段名的字符串（如HEADER）。

段的中间，可以使用组码和值定义段中的元素。

段的结尾使用组码“0”和字符串“ENDSEC”来定义。

二、DXF文件数据格式分析
图1.1为DXF文件数据格式的总体框图
图2.1DXF数据格式框图
由图1.1可知，DXF的数据格式有HEADER（标题段）、CLASSES（类段）、TABLES （表段）、BLOCKS（块段）、ENTITIES（实体段）、OBJECTS（对象段）、EOF（结束）。

出了这七个段之外还有一个THUMBNAILIMAGE段。

类/子类，组码，组值的格式如下：
类/子类
组码
组值
比如：
AcDbCircle ARC的子类
10 组码，起点的X坐标
2860.382264303673 组值X的坐标为2860.382264303673
组码比起类/子类以及组值有一个空格的缩进。

2.1 HEADER（标题段）
DXF 文件的HEADER 段包含与图形关联的变量的设置。

它由AutoCAD 数据库版本号和一些系统变量组成。

每个变量由给出变量名称的组码9 指定，其后是提供变量值的组。

下面给出了HEADER段的一般格式。

0 HEADER 段的开始
SECTION
2
HEADER
9 变量名称标识符（仅在DXF 文件的HEADER 段中使用）
为每个标题变量重复一次
$<变量>
<组码>
<值>
0 HEADER 段的结束
ENDSEC
2.2 CLASSES（类段）
CLASSES 段。

包含应用程序定义的类的信息，这些类的实例出现在数据库的BLOCKS、ENTITIES 和OBJECTS 段中。

类定义在类的层次结构中是固定不变的。

0 CLASSES 段的开始
SECTION
2
CLASSES
0 为每个条目（CLASS）重复一次
CLASS
1
<类dxf 记录>
2
<类名>
3
<应用程序名>
90
<标志>
280
<标志>
281
<标志>
0 CLASSES 段的结束
ENDSEC
2.3 TABLES（表段）
TABLES 段包含若干个表，每个表都包含多个条目。

APPID（应用程序标识表）
BLOCK_RECORD(块参照表)
DIMSTYLE(标注样式表)
LAYER(图层表)
LTYPE(线型表)
STYLE(文字样式表)
UCS(用户坐标系表)
VIEW(视图表)
VPORT(视口配置表)
以下是DXF 文件TABLES 段的样例。

0 TABLES 段的开始
SECTION
2
TABLES
0 常用表组码；为每个条目重复一次
TABLE
2
<表类型>
5
<句柄>
100
AcDbSymbolTable
70
<最大条目数量>
0 表条目数据；为每个表记录重复一次
<表类型>
5
<句柄>
100
AcDbSymbolTableRecord
.
. <数据>
.
0 表的结束
ENDTAB
0 TABLES 段的结束
ENDSEC
2.4 BLOCKS（块段）
本段包含块定义和组成图形中每个块引用的图形图元。

以下是DXF 文件BLOCKS 段的样例：
0 BLOCKS 段的开始
SECTION
2
BLOCKS
0 每个块条目的开始（块图元定义）BLOCK
5
<句柄>
100
AcDbEntity
8
<图层>
100
AcDbBlockBegin
2
<块名>
70
<标志>
10
<X 值>
20
<Y 值>
30
<Z 值>
3
<块名>
1
<外部参照路径>
0 块中的每个图元定义有一个条目
<图元类型>
.
. <数据>
.
0 每个块条目的结束（endblk 图元定义）ENDBLK
5
<句柄>
100
AcDbBlockEnd
0 BLOCKS 段的结束
ENDSEC
2.5 ENTITIES（实体段）
实体段，这部分是绘图实体，即图形中的图元，保存了真是的几何实体，是DXF文件的主体部分。

以下是DXF 文件ENTITIES 段的样例：
0 ENTITIES 段的开始
SECTION
2
ENTITIES
0 每个图元定义一个条目
<图元类型>
5
<句柄>
330
<指向所有者的指针>
100
AcDbEntity
8
<图层>
100
AcDb<类名>
.
. <数据>
.
0 ENTITIES 段的结束
ENDSEC
2.6 OBJECTS（对象段）
对象段，包括非图形对象的数据。

以下是DXF 文件OBJECTS 段的样例：
SECTION
2
OBJECTS
0 命名对象词典（根词典对象）的开始
DICTIONARY
5
<句柄>
100
AcDbDictionary
3 为每个条目重复一次
<词典名>
350
<子对象句柄>
0 对象数据组
<对象类型>
.
. <数据>
.
0 OBJECTS 段的结束
ENDSEC
2.7 THUMBNAILIMAGE段
本段包含着图形的预览信息。

2.8 EOF（结束）
表示DXF文件的结尾。

三、DXF文件ENTITIES（实体段）的具体分析
这是一段ENTITIES（实体段）的DXF文件，下面将具体分析这段数据。

下面这段分析了直线图元与圆弧图元
SECTION
2
ENTITIES
0 每个图元定义一个条目
LINE 图元类型，直线
5 组码，句柄，为1FB
1FB
330 所有者对象的软指针ID/句柄
1F
100 子类标记
AcDbEntity 实体标记
8 组码，图层名
0 组值，0代表所在图层为0图层
100 子类标记
AcDbLine 直线图元扩展出的子类
10 直线的起点X值
1106.834898161781 起点X值为1106.834898161781
20 直线的起点Y值
1395.871562996274 起点Y值为1395.871562996274
30 直线的起点Z值
0.0 起点Z值为0
11 直线的终点X值
1851.561830338484 终点X值为1851.561830338484
21 直线的终点Y值
1395.871562996274 终点Y值为1395.871562996274
31 直线的终点Z值
0.0 终点Z值为0
0 每个图元开始的标志，也就是说开始下一个图元LINE 直线图元
5
1FC
330
1F
100
AcDbEntity
8
100
AcDbLine
10
1851.561830338484
20
1395.871562996274
0.0
11
2317.016160236603
21
1806.193446730996
31
0.0
0 开始下一个图元
ARC 图元类型，圆弧图元
5 句柄
1FD
330 所有者对象的软指针ID/句柄
1F
100 子类标记，开始了ARC图元的子类AcDbEntity ARC的子类，实体，它下面定义了图层
8
100 子类标记
AcDbCircle ARC的子类
10 起点的X坐标
2860.382264303673
20 起点的Y坐标
2136.93813430701
30 起点的Z坐标
0.0
40 半径
968.620479908 半径为968.620479908
100 子类标记
AcDbArc ARC的子类
50 起点角度
241.7119094458038 起点角度为241.7119094458038 51 终点坐标
318.7885317906761 终点角度为318.7885317906761 0
ARC
5
1FE
330
1F
100
AcDbEntity
8
AcDbCircle
10
3123.701489314559
20
1371.966190047819
30
0.0
40
618.3937446020411
100
AcDbArc
50
50.14292471420428
51
134.7143313830589
ENDSEC
注：圆弧图元角度的计算方法
起始角度，就是起始点到圆心点直线与原点所在水平直线顺时针角度，构成的角的顶点都是在圆心点。