导入导出与数据交换

第09章 导入导出与数据交换

9.1 文件格式概述

9.1.1 原生格式 (SLVS)

SolveSpace使用 .slvs 作为原生文件格式。

格式特点

  • 纯文本格式（可读）
  • 包含所有设计数据
  • 支持参数化信息
  • 版本向后兼容（较新版本可打开旧文件）

文件结构

.slvs文件内容:
├── 文件版本
├── 参数列表 (Param)
├── 请求列表 (Request)
├── 实体列表 (Entity)
├── 约束列表 (Constraint)
├── 组列表 (Group)
└── 样式列表 (Style)

9.1.2 支持的导入格式

格式 扩展名 用途
SolveSpace .slvs 链接其他设计
DXF .dxf 2D图纸导入
DWG .dwg 2D图纸导入
STL .stl 3D网格导入
IDF .emn 电路板布局

9.1.3 支持的导出格式

格式 扩展名 类型 用途
PDF .pdf 2D矢量 技术图纸
SVG .svg 2D矢量 Web/图形
EPS .eps 2D矢量 印刷
HPGL .plt 2D矢量 绘图仪
DXF .dxf 2D矢量 CAD交换
STEP .step/.stp 3D精确 CAD交换
STL .stl 3D网格 3D打印
OBJ .obj 3D网格 渲染
Three.js .html 3D Web 网页展示
G-code .ngc 2D路径 CNC加工
VRML .wrl 3D场景 可视化

9.2 导入操作

9.2.1 导入DXF/DWG

导入步骤

  1. 菜单: 文件 → 导入
  2. 选择 .dxf 或 .dwg 文件
  3. 几何作为草图实体导入

导入内容

  • 线段
  • 圆和弧
  • 多段线
  • 尺寸（转换为约束）
  • 文字（部分支持）

自动约束生成

  • 水平/垂直线自动添加约束
  • 尺寸标注转换为距离/角度约束
  • 点重合自动识别

3D DXF处理 (3.0新增)

2D DXF: 导入为当前工作平面的草图
3D DXF: 导入为构造实体，保持3D位置

9.2.2 导入STL

链接STL文件

  1. 菜单: 新建组 → 链接/装配
  2. 选择 .stl 文件
  3. 三角网格作为实体加载

特点

  • 不可编辑几何
  • 可以添加到布尔运算
  • 用于参考或外部零件

支持的STL格式

  • ASCII STL
  • Binary STL

9.2.3 导入IDF

链接电路板

  1. 菜单: 新建组 → 链接/装配
  2. 选择 .emn 文件
  3. 电路板数据加载

导入内容

  • 电路板轮廓
  • 元件占位区域
  • 禁止布线区域（构造几何）
  • 安装孔位置

9.2.4 导入设置

单位转换

  • SolveSpace内部使用毫米
  • 导入时自动转换单位
  • 检查导入后的尺寸

坐标系对齐

  • 导入几何放在当前工作平面
  • 原点对齐可能需要调整

9.3 2D导出

9.3.1 导出视图

导出当前视图为2D图形:

菜单: 文件 → 导出 2D 视图

导出选项

  • 选择视图方向
  • 包含/排除隐藏线
  • 选择线型样式

9.3.2 导出剖面

导出剖切平面的2D图形:

步骤

  1. 设置剖切视图
  2. 文件 → 导出 2D 剖面
  3. 选择格式保存

9.3.3 PDF导出

特点

  • 矢量格式
  • 高质量打印
  • 保持精确尺寸

设置

  • 页面大小
  • 边距
  • 缩放比例
  • 背景颜色

9.3.4 SVG导出

特点

  • Web兼容矢量
  • 可以CSS样式化
  • 支持透明背景

用途

  • 网页嵌入
  • 文档插图
  • 进一步编辑

9.3.5 DXF导出

2D DXF特点

  • CAD软件通用格式
  • 保持精确几何
  • 约束转换为尺寸标注

改进 (3.0新增)

  • 精确的圆、弧、样条线（非多段线近似）
  • 保留颜色和线宽
  • 约束作为DXF尺寸导出
  • 自动移除重叠线

9.3.6 G-code导出

用途: CNC加工路径

设置

G-code导出设置:
├── 安全高度: [数值] mm
├── 进给速度: [数值] mm/min
├── 切削深度: [数值] mm
└── 工具直径: [数值] mm

注意事项

  • 仅导出2D轮廓
  • 需要后处理可能根据机器调整

9.4 3D导出

9.4.1 STEP导出

特点

  • 精确B-Rep几何
  • 工业标准格式
  • 保持曲面精度

导出选项

STEP导出:
├── 包含颜色: [是/否]
├── 包含透明度: [是/否]
└── 版本: AP203/AP214

颜色支持 (3.0新增)

  • 导出实体颜色
  • 支持透明度

9.4.2 STL导出

特点

  • 三角网格格式
  • 3D打印标准
  • 文件较大

导出设置

STL导出:
├── 弦公差: [数值] mm
├── 格式: [ASCII/Binary]
└── 合并所有实体: [是/否]

弦公差影响

  • 较小值 = 更多三角形 = 更光滑 = 更大文件
  • 典型值: 0.01-0.1 mm

9.4.3 OBJ导出

特点

  • 通用3D格式
  • 支持材质文件(.mtl)
  • 适合渲染软件

材质导出 (3.0新增)

  • 自动生成.mtl文件
  • 包含颜色信息

9.4.4 Three.js导出

特点

  • WebGL预览
  • 浏览器查看
  • 交互式3D

导出内容

  • HTML文件
  • JavaScript代码
  • 嵌入的几何数据

视图选项 (3.0新增)

  • 使用当前视口投影
  • 或指定固定视角

9.4.5 VRML导出 (3.0新增)

特点

  • 3D场景描述
  • 支持颜色
  • KiCAD兼容

用途

  • EDA软件3D预览
  • 虚拟现实应用

9.5 导出质量控制

9.5.1 弦公差设置

弦公差决定曲面离散化精度:

弦公差 = 曲面与近似之间的最大距离

较小的值:
├── 更精确的曲面
├── 更多多边形
├── 更大文件
└── 更长导出时间

典型值:
├── 预览: 0.5-1.0 mm
├── 普通: 0.05-0.1 mm
└── 高精度: 0.01-0.02 mm

9.5.2 导出前检查

检查清单

  1. 所有约束满足（绿色状态）
  2. 实体模型正确生成
  3. 无非流形几何
  4. 正确的单位设置

使用分析工具

分析 → 测量体积  # 验证实体完整性
分析 → 检查自由度  # 确认完全约束

9.5.3 问题排查

导出失败

  • 检查是否有有效实体
  • 检查布尔运算结果
  • 尝试使用"强制三角网格"

文件过大

  • 增加弦公差
  • 简化模型
  • 使用二进制格式（STL）

精度问题

  • 减小弦公差
  • 使用STEP格式（精确）
  • 检查原始模型精度

9.6 批量导出

9.6.1 命令行导出

使用命令行工具批量导出:

# 导出为STL
solvespace-cli export-mesh input.slvs output.stl

# 导出为STEP
solvespace-cli export-step input.slvs output.step

# 导出2D视图
solvespace-cli export-view input.slvs output.pdf --view=xy

9.6.2 脚本化批处理

#!/bin/bash
# 批量导出所有slvs文件为STL

for file in *.slvs; do
    name="${file%.slvs}"
    solvespace-cli export-mesh "$file" "${name}.stl"
done

9.6.3 参数化导出

结合脚本实现参数化导出:

# 修改参数并导出
for size in 10 20 30; do
    # 修改参数（需要自定义脚本）
    modify_param input.slvs "length" $size
    solvespace-cli export-mesh input.slvs "output_${size}.stl"
done

9.7 数据交换最佳实践

9.7.1 CAD系统间交换

推荐格式: STEP

原因

  • 精确几何
  • 广泛支持
  • 保持设计意图

注意事项

  • 检查导入后的几何
  • 某些特征可能需要重建
  • 参数化信息不保留

9.7.2 3D打印工作流

推荐格式: STL 或 3MF

工作流程

1. 完成模型设计
2. 检查实体完整性
3. 设置适当弦公差
4. 导出STL
5. 在切片软件中检查
6. 打印

常见问题

  • 非流形几何: 在切片软件修复
  • 尺寸偏差: 检查单位设置
  • 表面质量: 调整弦公差

9.7.3 CNC加工工作流

2D轮廓加工

1. 创建2D轮廓
2. 导出DXF或G-code
3. 在CAM软件中设置刀具路径

3D加工

1. 完成3D模型
2. 导出STEP
3. 在CAM软件中创建刀具路径

9.7.4 文档和演示

技术图纸

  • 使用PDF导出
  • 添加尺寸和注释

Web展示

  • 使用Three.js导出
  • 或导出SVG嵌入网页

演示文稿

  • 导出PNG/SVG截图
  • 使用爆炸视图

9.8 格式转换工具

9.8.1 免费转换工具

FreeCAD

  • 支持多种格式转换
  • 可以作为中间格式桥梁

MeshLab

  • 3D网格格式转换
  • 网格修复和简化

9.8.2 在线转换服务

  • CAD Exchanger
  • 3D-Tool
  • Online 3D Model Converter

注意: 在线服务可能有隐私问题

9.8.3 格式兼容性表

从 ↓ 到 →  | STEP | STL | DXF | OBJ
-----------|------|-----|-----|----
SolveSpace | 精确 | 网格 | 2D  | 网格
FreeCAD    | ✓    | ✓   | ✓   | ✓
Fusion 360 | ✓    | ✓   | ✓   | ✓

9.9 总结

本章介绍了SolveSpace的导入导出功能:

  1. 文件格式: 原生格式、支持的导入导出格式
  2. 导入操作: DXF/DWG、STL、IDF导入
  3. 2D导出: PDF、SVG、DXF、G-code
  4. 3D导出: STEP、STL、OBJ、Three.js、VRML
  5. 质量控制: 弦公差、导出检查
  6. 批量导出: 命令行、脚本化
  7. 最佳实践: CAD交换、3D打印、CNC加工

下一章将深入讲解约束求解器的原理。

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posted @ 2026-01-10 13:15  我才是银古  阅读(46)  评论(0)    收藏  举报