经验交流苑(28)：我的排料功能开发记载
软件世界
我曾从事眼镜工艺设计，现刚转行到制鞋行业，其工作主要是利用AutoCAD的二次开发(在AutoCAD的平台下，通过程序达到或者增强某种CAD印功能)，开发过鞋样板辅助设计的优化或自动化产品，以提升制鞋行业的生产水平。最近致痢一个基于AutoCAD的自动排料系统的开发项目，适逢受到小编Builder的邀请，有幸在此与广大《电脑报》读者朋友们分享一下开发这个项目的一点经验。
排料的概述
排料技术的应用，在钣金、制鞋和服装等行业的CAD过程中都是必不可少的。排料就是将待排的、具有不规则形状的样板放到一定位置的行为过程。由于待排样板的形状不具有规律性，因此需要经过计算，得出最小面积的样板组合，才能以较高的用料率，完成排料工作。
图1到图2就是通过AutoCAD的二次开发完成的排料测试过程。
图1是排料前各待排的样板，图2是经过程序计算后得出的样板组合，在实际工作中，就可以按照该程序计算出来的结果进行操作了。
排料过程的原理
在排料过程中，要解决的是移动待排样板来确定它与已排物体之间最佳组合的问题，即排料中的移动问题。也就是寻找平面最优布局的优化问题，即将一系列如不规则形状的样板P1、P2、P3 ……Pn合理地排放在原料P中，使原料的利用率(零件面积/原料面积)最高，并满足以下约束条件：
1) 每个样板Px (x= 1、2……n)互不重叠；
2) Px必须放在P内；
3) 满足一定工艺要求。
排料的实现
程序处理排料的过程是复杂，不便在此讲解全部程序，我就把主要的部分写出来与大家分享。
通常，自动排样算法是采用大样板优先原则，即先排面积较大的样板。在一片样板的位置固定以后，再取下一片，在剩余的原料空间中继续排料，直到所有样板排完为止。
排料前的工作准备
a.在AutoCAD中先用ssget函数取得要进行排料的面域。 代码如下：
(setq ss_lstA (ssget “x” '((0 。 “REGION”))))
b. 对a步选的对象进一步处理，使之按照面积的大小，从大到小进行排列。代码如下：
(setq bn_lst nil)
(while (＜ i (sslength ss_lstA))
(setq sbj1 (ssname ss_lstA i) )
(vl-cmdf “.area” “o”sbj1 “”)
(setq parea(getvar “area”))
(setq bn_l (list parea sbj1))
(setq bn_lst (append bn_lst(list bn_l)));把上面的表组合
(setq i (1+ i)))
;
(setq qq_lst(vl-sort bn_lst ; 把样片由面积从大到小排序.
(function (lambda (P1 P2)(cond ((＞ (car P1) (car P2)) t)
((and (= (car P1) (car P2))(＞ (car P1) (car P2))) t)(t NIL))))))
把所选到的面域旋转到使其包络框(样板的外切矩形)面积最小的位置。
样板位置的确定
样板位置的确定主要是采用样板靠试的方法，就是将要进行排料的样板慢慢向已排的样板靠近，直至相互接触而停下来，然后算出它们所占用的面积，动作完成后，再将该样板旋转一个角度。测试完成后，对比各个测试所得的面积数据，调出面积最小的样板位置，也就是该样板的最佳位置和角度了。
后记
由于我还在开发这个功能， 所以还有很多的地方需要加强和完善，这个方案也并不是最优化方法。在此也希望大家指出更好的方法和建议，谢谢。