Python与CAD系列基础篇（一）操作AutoCAD与读写CAD文件

0 简述

对于Python与CAD进行联动而言，首要的就是建立Python与AutoCAD软件的连接以及操作CAD文件。
作为本系列文章的开篇，将介绍：①如何通过python连接到AutoCAD软件；②如何使用python进行cad文件的读写。两者的区别是①通过win32com.client或pyautocad连接AutoCAD进行处理（需要AutoCAD软件，可以操作各种CAD格式文件）②通过ezdxf处理dxf格式文件（不需要AutoCAD软件，格式较单一）。在后面基础篇文章将以这两种方式来介绍各种功能的实现。

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文章的开头，简单介绍一下本系列文章可能存在的部分应用价值。

1 应用

• CAD数据提取：使用Python可以将CAD文件中的几何数据提取出来，进行进一步的分析和处理。例如，可以提取出CAD文件中的点、线、圆等几何对象，并计算它们的长度、面积等属性。这对于进行CAD数据的质量控制和分析非常有用。
• 数据可视化：Python提供了各种强大的数据可视化库，可以将CAD数据可视化展示。通过绘制图表、散点图、三维模型等，可以更直观地理解和分析CAD数据。
• 数据处理和建模：Python在数据处理和建模方面非常强大，可以使用诸如NumPy、Pandas和Scikit-learn等库对CAD数据进行统计分析、回归分析、聚类等操作。这对于CAD数据的优化、建模和预测具有重要意义。
• 批量处理：使用Python可以编写脚本来批量处理CAD文件，例如批量导出文件、批量修改图层、批量添加标注等。这可以极大地提高工作效率，减少重复性的任务。
• 参数化设计：Python可以与CAD软件结合，实现参数化设计。通过定义参数和公式，可以自动调整CAD模型的尺寸、形状等属性，快速生成不同变体的设计方案。
• 自动化生成报告：使用Python可以编写脚本来自动生成CAD设计报告。通过提取CAD数据、计算指标并生成图表，可以自动生成详细的设计报告，节省大量的手工操作时间。

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2 python连接AutoCAD

Python连接AutoCAD的方式有多种，介绍常见的两种方式。

①win32com.client

import win32com.client as win32
# 连接到AutoCAD应用程序
acad = win32.Dispatch("AutoCAD.Application")
# 提示信息，验证是否连接成功
acad.ActiveDocument.Utility.Prompt("Hello, Autocad from Python\n")
# 打开CAD文件
doc = acad.Documents.Open("test1.dwg")

效果展示：

②pyautocad

from pyautocad import Autocad
acad = Autocad(create_if_not_exists=True)
acad.Application.Documents.Open("test1.dwg")

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3 python读写CAD文件（不需要AutoCAD软件）

目前了解到的Python第三方库中，能够不依赖AutoCAD软件直接读写dwg文件的甚少，且不稳定。通过ezdxf库来对dxf文件进行读写和处理较为方便。

import ezdxf
# 读取现有CAD文件
doc = ezdxf.readfile("path_to_cad_file")
# 新建文件
doc = ezdxf.new()
# 保存CAD文件
doc.saveas("path_to_new_cad_file")

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4 结语

后续基础篇将进一步介绍Python与CAD的基础操作方法，如创建点、线、多边形几何对象；创建文本及图案填充；图形移动与复制；图层相关；标注相关等，通过①通过win32com.client或pyautocad连接AutoCAD进行处理（需要AutoCAD软件，可以操作各种CAD格式文件）②通过ezdxf处理dxf格式文件（不需要AutoCAD软件，格式较单一）两种方式来对基础篇功能实现。高级篇将介绍实例应用，如根据范围输出cad文件中文本、颜色、角度等信息；识别图片并转换至CAD图形等，通过具体的功能实现来认识如何使用Python来简化CAD工作。