利用Pro/ENGINEER开发工具进行UI界面的设计

1.引言

Pro/ENGINEER是PTC公司设计开发的基于参数化、特征设计的三维实体造型设计软件，其强大的功能一直受到业界用户的好评。

虽然Pro/ENGINEER的功能强大并且通用性良好，但是在具体使用过程中不可能满足各种各样的特定要求，为使软件能够满足特定使用者的多样化需求，则需在该软件已有功能的基础上进行二次开发。

本文是基于Pro/E Wildfire 4.0版本的设计，PTC公司推荐使用Visual Studio.NET 2005平台进行开发。

2.Pro/ENGINEER开发工具的对比分析

Pro/ENGINEER软件在提供强大的设计分析与制造功能的同时，也为用户提供了多种二次开发工具，常用的方式有Pro/Program（内置）、Pro/TOOLKIT、VB以及J-Link等。

在Pro/ENGINEER软件中，对于每一个模型都有一个Pro/Program,用于记录模型的主要涉及步骤和参数列表，其语言结构类似于BASIC高级语言。用户可以根据模型的设计要求来编辑该模型的程序，通过运行程序，系统可以通过良好的人机交互的方法来控制系统参数、特征是否显示、特征尺寸的大小等。该方式多用来开发齿轮、链轮、蜗轮蜗杆等复杂零件。

VB.NET是完全面向对象的编程语言，在它的完全模式下，实现了监听Pro/ENGINEER软件本身发出的各种消息的接口，因此也支持调用Pro/E的函数，向添加菜单、按钮等。

J-Link是Pro/ENGINEER软件自带的基于JAVA语言的二次开发工具，是一种面向对象独立于操作系统平台的应用程序接口，它封装了许多针对Pro/E底层资源调动的类库和程序包，用户可以使用来扩展Pro/E功能。

Pro/TOOLKIT是PTC公司专门定制的开发工具包，它提供了应用程序接口，使客户具有扩展Pro/E功能的能力。Pro/TOOLKIT使用面向对象风格的C语言编程，并且提供了用于底层资源调用的函数库和头文件，外部应用程序可以通过这些函数来访问Pro/E.另外，还可以利用Pro/TOOLKIT提供的UI对话框、菜单以及VC的可视化界面技术，设计出方便、实用、美观的人机交互界面，从而大大地提高了系统发的使用效率。

3.Pro/TOOLKIT工作模式的对比分析

Pro/TOOLKIT开发方式有两种工作模式：异步模式（Asynchronous）是在不需要启动Pro/E的情况下，就可以单独运行Pro/TOOLKIT应用程序的方式。但是相对来说该方式代码较为复杂，开发难度大以main（）函数作为Pro/TOOLKIT应用程序的接口函数；同步模式（SynchronousMode）必须与Pro/E软件同时运行，能达到所见即所得的设计结果，相对开发比较容易；并且程序执行速度较快。在本次开发过程中，鉴于设计者并非专业程序设计人员，所以最终采用同步模式进行设计开发，比较容易上手。

在同步设计开发模式中，又分为动态链接模式（DLL模式）和多进程模式（Multiprocess）两种。多进程模式主要用于程序开发阶段以便程序的测试，但由于DLL模式运行比较快，所以程序开发完成后，最后转换为后者。

4.Pro/ENGINEER UI界面设计的对比分析

在本文的零件库的开发设计过程中，不仅有菜单的使用，还涉及UI对话框的设计以及零件的可视化表达等内容，因此，主要以Pro/Program和Pro/TOOLKIT作为主要对象加以对比分析。

用户界面对话框（User Interface Dialog Boxes,简称UI对话框）是Pro/TOOLKIT提供的一种交互界面设计工具。它能够按界面的布局编写对话框资源文件；针对UI对话框的功能编写相应的控制程序。该方式设计的UI界面和Pro/E的资源、设计风格相一致，人机交互界面风格有连贯性。但是这种利用文本文件设计的方式不能直观地反映界面的布局，设计、修改和调试比较困难。

另外采用Visual C++2005.NET与Pro/ENGINEER软件相匹配，就可以直接使用VC的面向对象的可视化集成变成系统，它具有程序框架自动生成、类别管理方便灵活，代码编写和界面设计的交互设计，3D控制界面等多种开发程式。MFC是VC++程序的界面设计开发方式，实现界面的可视化设计。

本文以直齿圆柱齿轮的参数界面设计为例，来加以对比分析。

采用Pro/Program方式，只是需要在【工具】菜单的模型【程序】

的头部，INPUT和END INPUT程序中间添加以下程序：Z NUMBER“请输入齿轮的齿数==”

… …就可以通过INPUT SEL列表来选择需要修改的参数名称，并在消息区根据提示输入新的尺寸，完成模型的修改。这种方式实现比较容易，但是人性化设计理念不强。

采用UI对话框方式进行如图所示的参数表设计，仍以齿数为例，则需要的部分程序如下：

可以看出虽然设计的界面更接近于Pro/E常用对话框的风格，但是设计语句较为复杂，实现难度较大。

使用MFC设计的对话框界面则较为容易，只需要使用Dialog对话框编辑器中的Static Text进行文字说明的编写，使用EditControl建立示例编辑框，即可完成上图界面的设计工作。需要注意的是，示例编辑框要想进行数值的传递，就必须通过【添加变量】来进行属性的编辑以及命名。其后的程序修改和调试工作也相对来说较为容易，为了实现齿数值得传递仅需要一下程序：

通过以上三种方式的对比分析，可以看到利用MFC实现对话框的设计以及参数的传递过程，相对来说比较容易，而且可视化程度高。

5.结论

本文通过市面上常用的Pro/ENGINEER开发方式入手，对比分析了Pro/Program和Pro/TOOLKIT界面设计方式的不同。从以上分析可以看出，虽然MFC的设计方式不是最简单易行的设计模式，但是其优秀的面向对象的设计方式，大大减少了开发的难度，也为更为复杂的人机交互方式提供了可能。