CATIA VBA：面向工程师的设计效率提升利器（上篇）

CATIA VBA：面向工程师的设计效率提升利器（上篇）

随着工业设计的复杂度不断提高，工程师们对设计软件的功能需求也越来越高。CATIA作为一款广泛应用于航空航天和汽车等高精尖行业的三维设计软件，其强大的二次开发能力为工程师们提供了极大的便利。通过VBA脚本开发、C++/C#开发、EKL、CATScript和CAA等开发方式，工程师们可以实现批量处理任务、构建复杂定制功能等自动化操作，让CATIA真正成为设计师手中的"万能工具"。

CATIA 二次开发介绍

CATIA是一款强大的三维设计软件，广泛应用于航空航天和汽车等高精尖行业。而在实际工作中，标准的功能有时难以满足企业的特定需求，这时候“二次开发”就派上用场了。

想象一下，CATIA就像是一座高效的工厂，而二次开发则是为这座工厂定制的一条专属生产线。通过编写脚本或开发插件，我们可以让CATIA更加智能、自动化，不论是批量处理任务，还是构建复杂的定制功能，二次开发让CATIA真正成为设计师手中的“万能工具”！

图. CATIA主界面

主要的二次开发方式

1. VBA脚本开发：使用VBA（Visual Basic for Applications）编写脚本，进行简单的任务自动化，例如批量处理、参数化建模等。
2. C++/C#开发：CATIA提供了丰富的API，可以使用C++或C#等编程语言开发插件或独立应用程序，来扩展CATIA的功能。
3. EKL（Engineering Knowledge Language）：这是CATIA中的一种高级脚本语言，用于编写知识模板和规则，以实现基于知识的工程自动化。
4. CATScript：类似于VBA，用于编写脚本以实现一些自动化任务。
5. CAA（Component Application Architecture）开发：这是CATIA中最强大的二次开发方式，允许开发者直接访问和扩展CATIA的内核功能，通常使用C++进行开发。

相比之下，CAA语言需要较高的门槛，作为一名“攻城狮”，几乎不会有机会和时间进行代码的系统学习，如果只是平常写一些小功能帮助自己提高重复工作的效率，那VBA是不二之选！

本次推文将介绍如何以VBA二次开发的方式，在CATIA中开展开发工作，让“攻城狮”也可以为自己量身定制一套专属武器！( •̀ ω •́ )✧

如何在CATIA中使用VBA宏

宏工具

1. 在「工具」工具条中，展开可找到和VBA有关的常用命令：

图. 宏工具

2. 「宏」：可在界面中新建或添加一个系统中已有的宏文件；
3. 「启动录制」：可将客户端中的操作录制到宏文件中，以vba语句的方式展示（请注意，并非所有的操作都可以录制下来），使用这个功能通常用来参数某个功能操作的接口用法；
4. 「Visual Basic 编辑器」：CATIA内置的VBA编辑器，在编辑器中创建GUI界面，编写代码，调试程序（使用VB6.0的语法）；

创建第一个宏程序

1. 在编辑器的宏文件中创建一个「Moudle」对象，在其中输入：

sub
    catmain        'CATIA运行宏程序的main方法，运行命令的必要写法
    msgbox("Hello World!")
end sub

图. 编辑器截图

2. 点击「运行」按钮，在CATIA主界面中弹出弹窗，弹窗中显示内容：“Hello World!”；

图. Hello World弹窗

3. 如果想要在运行时，打开一个窗体（Form），则可写入如下语句：

sub
    catmain        'CATIA运行宏程序的main方法，运行命令的必要写法
    UserForm1.show 0     'UserForm1为要运行窗体的name；
    '0 代表窗体运行模式，即在运行时，仍然可以编辑CATIA；
end sub

图. 弹出Form

将宏命令添加到工具条中

1. 先确保「宏」命令界面中，选择了要添加命令的宏文件；

图. 宏命令界面示意

2. 在「自定义」中，找到“宏”选项，在其中会显示宏文件中的“Moudle”（命令的名称=Moudle的name），利用工具条自定义模式，将命令拖拽添加到工具条中（在自定义的界面中可对宏命令设置图标）；

图. 自定义界面宏命令添加

3. 此时，可像CATIA OOTB（默认）的命令，点击即运行；

Automation帮助文档

1. CATIA的安装路径中，有一个“开发用百科全书”，其中提供了丰富的二次开发接口，以及接口方法的使用样例，我们可以通过查阅这个帮助文档，来获取相关命令的接口API，快速上手；
2. Automation帮助文档路径在CATIA的安装路径下：
   例如：“C:\Program Files\Dassault Systemes\B426\win_b64\code\bin”；
   名称为：“DSYAutomation”
3. 双击打开帮助文档，其中显示了CATIA Automation的架构，不同的层级内展示了不同模块、功能、命令的接口方法；

图. Automation架构部分截图

4. 通过点击到不同的Object页面，可以发现不同的类型对象的方法，以及具体的API，点击每个API链接，可以查询其使用方法与样例；

图. Sheet页的API示意

VBA进阶VB.NET

使用CATIA中内置的VBA编辑器，几乎可以完成日常设计中大部分开发需求，但是老版的6.0编辑器在编写代码和设计界面时存在很多不便，例如：

1. 编写代码时没有联想，没有自动排版，没有折叠等；
2. Form缺少部分高级控件，可用控件较为基础；
3. 必须将代码保存在宏文件中，宏文件需要保存在3DE数据库里，并且运行时若出现报错会看到所有的过程代码；
4. 对UI有较高要求的朋友，6.0的界面显得太过老旧；

了解开发的朋友都知道，作为一款地表最强的编辑器之一的 Visual Studio 是由微软开发的一款功能强大的集成开发环境 (IDE)，广泛用于软件开发。

图. Visual Studio界面

那么，有没有可能CATIA也可以使用这个编辑器来进行二次开发呢？答案是可以[](￣▽￣)*

VB.NET 作为 Visual Basic 的进化版本，运行在 .NET 框架之上。VB.NET 提供了与其他 .NET 编程语言（如 C#）一致的强大功能，同时保持了 Visual Basic 的简单易学特点。

接下来，下文中将以“创建标题栏”的开发实例，系统的介绍如何在Visual Studio创建项目、查询添加COM库、编写代码、编译可执行文件及在CATIA中运行命令。

*开发实例有如下要求：
a. 点击命令后按照样式一键生成标题栏；
b. 自动适配当前图纸幅面；
c. 相关标题栏文本自动从图纸或关联数模中取值；

图. 案例标题栏示意

VB.NET实战演练

1. 创建项目

PS.这里以Visual Studio 2022 版本示例

1. 运行 Visual Studio，进入开始使用界面，选择「创建新项目」；
2. 在项目模板界面，选择“控制台应用(.NET Framework)”模板，点击「下一步」；
   PS.这里实战的例子并不需要窗体交互，所以我们选择“控制台应用(.NET Framework)”，如果需要做窗体交互，则选择“Windows窗体应用(.NET Framework)”；
3. 输入项目名称，例如“CreateFrameTitle”，勾选“将解决方案和项目放在同一目录中”，框架选择默认的“.NET Framework 4.7.2”的选项，点击「创建」；

4. 进入主界面，自动创建了一个module语句，并内置了一个main方法；
5. 此时，点击「启动」按钮，在运行期间，会弹出一个黑窗体，一直持续到结束；

6. 如何取消黑窗口的显示呢？其实很简单( •̀ ω •́ )✧
7. 选中项目，点击「属性」按钮，在弹出的属性页面中，应用程序类型选择“Windows窗体应用程序”，重新点击「启动」按钮，此时程序运行时，不会再弹出黑窗口；

添加引用

1. 和直接在CATIA中使用内置的编辑器写vba代码有所不同的是，VB.NET中引用是没有自动添加3DE CATIA的 COM库的，所以在新建项目后，需要手动将3DE CATIA的COM库勾选添加；
2. 点击上方菜单“项目”，选择“添加引用”；
3. 弹出引用管理器，找到其中为CATIA开头的库文件，可选择将其全部勾选，这样该项目中就可调用所有的可用API接口（前缀为CATIA V5的库文件是CATIA V5的API）；
4. 如果要追求精简极致的话，在写某个功能时，可能只需要用到几个库文件，那么我只需要针对性的添加这几个库文件到我的项目中就可以；
5. 想做到这一步就需要了解什么样的接口方法对应是哪一个库文件，在下文的示例代码中将展示方法；

代码部分

3.1 初始化Application

1. 使用VB.Net需要获取进程中的3DEXPERIENCE（CATIA），借助「GetObject」接口完成；
2. 「GetObject」的方法在「Application」中，进入Applcation的详情页；
3. 点击“This Framwork”按钮，显示出当前「Application」方法对应的后台库文件；
4. 在添加引用中找到“CATIA Inflnterfaces Framework”这一个COM，勾选，点击确定；
5. 在Module上方，添加这条库引用「Imports INFITF」，即完成库的引用，接下来属于这个库内的所有接口即可使用；
6. 接下来创建变量，写获取进程的代码（此项为必备代码，若在CATIA中直接运行exe，则可考虑不加入启动CATIA的代码逻辑）：

Module
    Module1
    Sub Main()
        CUS_3DEStart()
    End Sub

    Sub CUS_3DEStart()
        On Error Resume Next
        CATIA = GetObject(,
        "CATIA.Application")        '获取进程中的CATIA
        If Err.Number <> 0 Then
            CATIA =
        CreateObject("CATIA.Application")   '若CATIA未启动，则自动启动CATIA
        End If
        On Error GoTo 0
    End Sub
End Moudule

7. 注意增加的过程需要添加到module的main过程中（后续所有自定义的过程需要在运行时响应的都需要添加到main过程下）

3.2 分析内容

分析一下要创建的图纸标题栏不难发现，整个标题栏共有三部分组成：外框线+标题栏框线+标题栏文本，那么我们只需要通过代码依次创建出这些对象出来即可，梳理一下程序处理的整个逻辑过程：

由于篇幅过长，本期内容就暂告一段落。下一期，本文将深入解析「创建标题栏」实例的完整编码过程及其背后的逻辑思路，敬请期待！