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包装纸盒CAD系统研制

来源：北京印刷学院图象中心 2008-02-11

   　 一、引言
    　随着社会经济的发展，人们已从传统的简陋包装向新颖，高档的包装观念转变，对商品包装要求越来越高。在我国，包装行业还只是处于发展阶段，每年由于商品包装不合理都造成巨大损失。为赶上世界水平，国家花费大量的外汇引进包装的应用软件和设备，但其昂贵的价格使很多企业却步。目前，国内在印刷行业中已普及了彩色桌面系统，包装纸盒的设计也是使用这些系统，操作烦琐，速度慢，精度不高，不容易修正，工作效率很低，且废品率高。因此，立足于实用，提高工作效率，本项目提出了包装纸盒计算机辅助设计（CAD）系统的开发。
    　七十年代德国、美国等一些先进的工业国家就开始研制纸盒CAD和CAM系统，LASERCOMB公司1973年开始研制纸盒CAD系统软件，1985年德国的MARBACH公司研制了“包装纸盒交互式系统”，1987年ERPA公司的“包装纸盒CAD系统”等等，这些软件多用于人机交互操作，涉及盒型设计，排料，输出，激光模切等功能，被广泛使用。在国

内，广东，上海地区的几家企业如“和兴激光”，“深圳嘉洛”等引进的国外软件和设备，“和兴激光”还在北京开设了办事处。北大方正在98年研制了下套纸盒CAD系统软件，在市场上仅见到其试用版本，因此目前在市场上还没有国产的、面向中小型企业的专业包装纸盒CAD系统，大多数企业都是使用如Freehand，AutoCAD等图形设计软件设计纸盒。
   　 二、主要技术问题
  　  对于研制包装纸盒CAD系统，其中涉及的问题很多，一些是包装设计方面的，一些是计算机图形学方面的，主要有：
    　1.初始化参数：对于一个包装盒，一般给出的是外尺寸、其长、宽，高对应于盒所占用的体积，或者内尺寸，其长、宽、高对应于盒的容积，则对具体的盒形，其构造尺寸根据外尺寸或内尺寸及纸板的厚度进行计算。
   　 2.对象化设计：对使用绘画工具产生的每一条线、弧、圆等都当作一个对象，进行编辑如删除、修改等。也便于对对象进行分层操作。
  　  3.结构化设计：对于一个整体盒形一般由盒盖、底、插片等配件构成，实际上可以看成是由几个配件拼接而成，其结构性很强，尤其对管、盘形盒。结构化设计就是把每个配件作为一个整体（在AutoCAD中称为块），对之进行移动、伸缩等操作以达到较好的拼接。
    　4.参数化设计：盒形的各配件的位置，及大小用参数及其表达式确定。
    　三、系统介绍
    　此系统是在Windows系统中用C++语言编制的，功能包括纸盒盒型库、盒型设计、拼版、输入输出等部分：
    　1盒形设计：盒形设计可以如下几种方法：
    　1）直接取出整体盒形库中的样例为模版进行编辑，修改。
    　2）用提供的绘图工具及编辑工具绘制，取出零件库中的盒形配件插入到当前的设计图形中。
    　3）对从文件读入的盒形进行参数标定，以实现参数化，并可存入盒形库中。
    　操作工具主要有：1）绘制工具：可根据不同要求较方便地绘出对象，包括辅助线、线段、圆、弧、椭圆（弧）、正多边形、倒角、切口线、文本等。2）编辑工具：包括旋转、平移、伸缩、镜象等几何变换，Undo和Redo功能，及块、层的定义和操作。3）显示工具：放大镜（放大和缩小比例显示），标尺（单位可为厘米，英寸，点），辅助线，导航等。4）标注工具：进行平等辅助线的距离、相交辅助线的夹角、单个对象的长度、弧度、半径等的标注，其标注值随对象的大小和位置的变化而变化。
    　2盒型输入输出：以DXF文件的格式输入图形，或调入盒型库中的盒型。本系统可以以几种文件格式存储图形，一是以标准文件格式DXF、EPS、WMF文件存储，及用于数控机床使用的NC格式文件，另一种文件格式定义为OFG，是便于本系统的调用及修改，是以对象为单元进行的存储，它包括对象名、层名、对象的控制点、对象的属性等等。盒形的可以输出到打印机、绘图仪上。
    　3拼版：在完成盒型设计之后，打开菜单文件/模版，则打开了一个拼版的窗口。生成版时可能需要的功能：1）桥：对选

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