包裝紙盒CAD系統(tǒng)研制
2007-12-03 00:00 來源:北京印刷學(xué)院圖象中心 責(zé)編:中華印刷包裝網(wǎng)
一,、引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們已從傳統(tǒng)的簡(jiǎn)陋包裝向新穎,,高檔的包裝觀念轉(zhuǎn)變,,對(duì)商品包裝要求越來越高。在我國(guó),,包裝行業(yè)還只是處于發(fā)展階段,,每年由于商品包裝不合理都造成巨大損失。為趕上世界水平,,國(guó)家花費(fèi)大量的外匯引進(jìn)包裝的應(yīng)用軟件和設(shè)備,,但其昂貴的價(jià)格使很多企業(yè)卻步。目前,,國(guó)內(nèi)在印刷行業(yè)中已普及了彩色桌面系統(tǒng),,包裝紙盒的設(shè)計(jì)也是使用這些系統(tǒng),,操作煩瑣,速度慢,,精度不高,不容易修正,,工作效率很低,,且廢品率高。因此,,立足于實(shí)用,,提高工作效率,本項(xiàng)目提出了包裝紙盒計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)系統(tǒng)的開發(fā),。
七十年代德國(guó),、美國(guó)等一些先進(jìn)的工業(yè)國(guó)家就開始研制紙盒CAD和CAM系統(tǒng),LASERCOMB公司1973年開始研制紙盒CAD系統(tǒng)軟件,,1985年德國(guó)的MARBACH公司研制了“包裝紙盒交互式系統(tǒng)”,,1987年ERPA公司的“包裝紙盒CAD系統(tǒng)”等等,這些軟件多用于人機(jī)交互操作,,涉及盒型設(shè)計(jì),,排料,輸出,,激光模切等功能,,被廣泛使用。在國(guó)內(nèi),,廣東,,上海地區(qū)的幾家企業(yè)如“和興激光”,“深圳嘉洛”等引進(jìn)的國(guó)外軟件和設(shè)備,,“和興激光”還在北京開設(shè)了辦事處,。北大方正在98年研制了下套紙盒CAD系統(tǒng)軟件,在市場(chǎng)上僅見到其試用版本,,因此目前在市場(chǎng)上還沒有國(guó)產(chǎn)的,、面向中小型企業(yè)的專業(yè)包裝紙盒CAD系統(tǒng),大多數(shù)企業(yè)都是使用如Freehand,,AutoCAD等圖形設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)紙盒,。
二、主要技術(shù)問題
對(duì)于研制包裝紙盒CAD系統(tǒng),,其中涉及的問題很多,,一些是包裝設(shè)計(jì)方面的,一些是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)方面的,,主要有:
1.初始化參數(shù):對(duì)于一個(gè)包裝盒,,一般給出的是外尺寸,、其長(zhǎng)、寬,,高對(duì)應(yīng)于盒所占用的體積,,或者內(nèi)尺寸,其長(zhǎng),、寬,、高對(duì)應(yīng)于盒的容積,則對(duì)具體的盒形,,其構(gòu)造尺寸根據(jù)外尺寸或內(nèi)尺寸及紙板的厚度進(jìn)行計(jì)算,。
2.對(duì)象化設(shè)計(jì):對(duì)使用繪畫工具產(chǎn)生的每一條線、弧,、圓等都當(dāng)作一個(gè)對(duì)象,,進(jìn)行編輯如刪除、修改等,。也便于對(duì)對(duì)象進(jìn)行分層操作,。
3.結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì):對(duì)于一個(gè)整體盒形一般由盒蓋、底,、插片等配件構(gòu)成,,實(shí)際上可以看成是由幾個(gè)配件拼接而成,其結(jié)構(gòu)性很強(qiáng),,尤其對(duì)管,、盤形盒。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)就是把每個(gè)配件作為一個(gè)整體(在AutoCAD中稱為塊),,對(duì)之進(jìn)行移動(dòng),、伸縮等操作以達(dá)到較好的拼接,。
4.參數(shù)化設(shè)計(jì):盒形的各配件的位置,,及大小用參數(shù)及其表達(dá)式確定。
三,、系統(tǒng)介紹
此系統(tǒng)是在Windows系統(tǒng)中用C++語言編制的,,功能包括紙盒盒型庫(kù),、盒型設(shè)計(jì)、拼版,、輸入輸出等部分:
1盒形設(shè)計(jì):盒形設(shè)計(jì)可以如下幾種方法:
1)直接取出整體盒形庫(kù)中的樣例為模版進(jìn)行編輯,,修改。
2)用提供的繪圖工具及編輯工具繪制,,取出零件庫(kù)中的盒形配件插入到當(dāng)前的設(shè)計(jì)圖形中,。
3)對(duì)從文件讀入的盒形進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定,以實(shí)現(xiàn)參數(shù)化,,并可存入盒形庫(kù)中,。
操作工具主要有:1)繪制工具:可根據(jù)不同要求較方便地繪出對(duì)象,,包括輔助線、線段,、圓,、弧、橢圓(�,。�,、正多邊形、倒角,、切口線、文本等,。2)編輯工具:包括旋轉(zhuǎn),、平移、伸縮,、鏡象等幾何變換,,Undo和Redo功能,及塊,、層的定義和操作,。3)顯示工具:放大鏡(放大和縮小比例顯示),標(biāo)尺(單位可為厘米,,英寸,,點(diǎn)),輔助線,,導(dǎo)航等,。4)標(biāo)注工具:進(jìn)行平等輔助線的距離、相交輔助線的夾角,、單個(gè)對(duì)象的長(zhǎng)度,、弧度、半徑等的標(biāo)注,,其標(biāo)注值隨對(duì)象的大小和位置的變化而變化,。
2盒型輸入輸出:以DXF文件的格式輸入圖形,或調(diào)入盒型庫(kù)中的盒型,。本系統(tǒng)可以以幾種文件格式存儲(chǔ)圖形,,一是以標(biāo)準(zhǔn)文件格式DXF、EPS,、WMF文件存儲(chǔ),,及用于數(shù)控機(jī)床使用的NC格式文件,另一種文件格式定義為OFG,,是便于本系統(tǒng)的調(diào)用及修改,,是以對(duì)象為單元進(jìn)行的存儲(chǔ),,它包括對(duì)象名、層名,、對(duì)象的控制點(diǎn),、對(duì)象的屬性等等。盒形的可以輸出到打印機(jī),、繪圖儀上,。
3拼版:在完成盒型設(shè)計(jì)之后,打開菜單文件/模版,,則打開了一個(gè)拼版的窗口,。生成版時(shí)可能需要的功能:1)橋:對(duì)選中對(duì)象進(jìn)行建橋設(shè)置,此功能用于制作模切板時(shí)使用,。2)出血線:在設(shè)計(jì)完畢的盒型上貼圖時(shí)要用到出血線,。出血線的實(shí)現(xiàn)有多種方法,比如把盒型的矢量圖形轉(zhuǎn)化為象素位圖,,在位圖的基礎(chǔ)上求出出血線,,或直接在矢量圖形上,根據(jù)設(shè)定的出血寬度,,求出出血線,。3)拼版:拼版的過程是對(duì)定義的塊整體進(jìn)行復(fù)制和排列的過程,這其中很關(guān)鍵的是計(jì)算塊的插入頂點(diǎn)定位坐標(biāo),。對(duì)于完成了的排列,,要改變相對(duì)位置,可通過移動(dòng)相關(guān)的控制點(diǎn),。
4紙盒盒型庫(kù)建立:作為一個(gè)CAD系統(tǒng),,建立盒形庫(kù)是非常必要的,可以用庫(kù)中取出樣例作為新圖樣的參考依據(jù),,或者直接取出庫(kù)中的樣例為模版進(jìn)行編輯,,這就需要收集盡可能多的樣例充實(shí)圖庫(kù),并且調(diào)出的樣例便于修改,,這是建庫(kù)的兩個(gè)基本要求,。對(duì)于較規(guī)范的盒形比如管式盒、盤式盒,、具有規(guī)則的形狀,,它們一般令與盒的長(zhǎng)、寬,、高及紙厚這幾個(gè)參數(shù)有關(guān),,或者說對(duì)一個(gè)樣例僅通過修改這幾個(gè)參數(shù)就可以得到不同大小的盒形,因此建立這種盒形庫(kù)是很有意義的,,但對(duì)于異型盒,,它們沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的形狀,,它們是由人們對(duì)不同物體的形狀,從實(shí)用,,美觀等角度進(jìn)行設(shè)計(jì)制作的,,與這種盒形相關(guān)的參數(shù)不統(tǒng)一,這時(shí)更重要是建立好零件庫(kù),,如盒蓋庫(kù),、盒底庫(kù)、插片庫(kù)等等,。當(dāng)然,,這里說零件庫(kù)只是泛泛的歸類,如插片庫(kù)中的樣例也可能作為盒蓋的配件使用,。通過調(diào)用不同的庫(kù)中的配件進(jìn)行拼接來達(dá)到設(shè)計(jì)要求,。建立包裝紙盒盒型庫(kù)的工作很復(fù)雜,一個(gè)突出的部題是目前還沒有一個(gè)類似煙盒的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),,這里包括盒型的分類、命名,、盒型的尺寸,、不同配件間的約束關(guān)系。這里主要的原因可能是包裝紙盒的多樣性所致,,不象包裝紙箱那樣結(jié)構(gòu)較單一,。而國(guó)外所使用的標(biāo)準(zhǔn)又不一定適合我國(guó)國(guó)情,不能完全照搬,。這就給盒型設(shè)計(jì),,查找,存儲(chǔ)帶來很大的困難,。本系統(tǒng)建立的盒型庫(kù)試圖在這方面做一些探討,,如在確定不同配件間的約速關(guān)系時(shí),更多的是來源于實(shí)踐上的經(jīng)驗(yàn)參數(shù),,且把這些關(guān)系式顯示表達(dá),,以便用戶根據(jù)需要進(jìn)行修改并保存,而對(duì)盒型命名的科學(xué)性和合理性等問題,,需在實(shí)踐中進(jìn)一步驗(yàn)證,,也希望在這一方面開展一些討論
四、結(jié)束語
本文對(duì)研制包裝紙盒CAD中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行了分析,,介紹了研制的包裝紙盒CAD軟件系統(tǒng),,并詳細(xì)地介紹了拼版和數(shù)據(jù)庫(kù)部分。目前本系統(tǒng)還處于試驗(yàn)及改進(jìn)階段,,有待于進(jìn)一步的應(yīng)用中不斷地完善,。
對(duì)包裝旃垢另一方面包裝裝潢設(shè)計(jì),,尚未涉及,目前的解決方法是把這里設(shè)計(jì)的盒形拷貝到Freehand,,CorelDRAW等其它的軟件上處理,。當(dāng)然,本系統(tǒng)在實(shí)踐中可能還會(huì)遇到其它問題,,這有待于進(jìn)一步的完善,。
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