CATIA V4 文件的 CAI 格式（仅限于 Windows）

CATIA 是 CAD/CAM 软件包。它包含机械设计、分析、形状设计和样式构建、设备和系统工程、产品合成以及基础结构的模块。

CAI 基于 STEP 标准。转换器 CATIA DirectConnect 是使用 STEP 的 EXPRESS 语言创建的。此文件传输系统非常专业且经过完善优化，CAI 方案有 31 个图元。

CAI 文件结构是经过改编的 STEP 格式版本，符合转化 CATIA 和 Alias 特定图元的需要。这由 STEP 文件中的 file_schema ('CAI') 声明指示。详细信息请参考 STEP 选项。

CATIA 几何体和数据映射

以下部分介绍了通过 CAI 文件在 Alias 与 CATIA 之间传输的几何体类型和非几何数据所用的映射过程。

支持的 Alias 几何体类型

下列 Alias 几何体类型可以导出至 CATIA。非几何体图元（如灯光、相机、纹理、窗口、材质球、动画）不受转换器支持。表条目中的数字指的是下文中的表 1 的注释中的注释条目编号。

Alias 图元 CAI 文件图元 CATIA 图元
构建平面 坐标轴 (1) 8.1 3 坐标轴系统
圆弧 有理曲线 46.1 有理性 B 样条曲线
圆 有理曲线 46.1 有理性 B 样条曲线
直线 直线（部分受支持）(2) 2.1 空间直线
曲线
  • B 样条曲线
  • 有理曲线
  • 3.2 B 样条曲线多项式空间曲线
  • 46.1 有理性 B 样条曲线
面 面元素 (3) 6.1 面
曲面
  • B 样条曲线
  • 有理曲面
  • 5.2 B 样条曲线多项式曲面
  • 47.1 有理 B 样条曲面
目标曲面 曲线曲面 (4) 12.1 边（面上线）
修剪曲面 面元素 (5) 6.1 面
修剪的目标曲面 面元素和曲线曲面 (1) 6.1 面和 12.1 边（面上线）
壳 开放壳 13.1 蒙皮

表 1 的注释

  1. 不会传输 Alias 构建平面的缩放组件。也就是说，平面的方向和位置保持不变，但大小会发生变化。往返转换（“Alias”>“CATIA V4”>“Alias”）后，具有原始比例值“Sx”、“Sy”和“Sz”的 Alias 构建平面将返回比例值 1、1、1。
  2. 通过“Curves”>“Line”和相关工具创建的 Alias 直线，在作为 CAI 直线基本体导出为 CAI 格式时不受支持，但作为 CAI B 样条曲线受支持。不过，在将 CAI 修剪曲线（其基本曲线为 CAI 直线，映射到 CATIA V4 有限直线）导入到 Alias 时，将创建 Alias 线。这类线将作为 CAI 线导出。这将确保会保留原始 CATIA V4 有限直线。
  3. Alias 面元素将被临时转化为修剪曲面，然后作为该曲面导出（请参见下面的注释 (5)）。
  4. Alias 目标曲面包含一条或多条面上线。系统会针对每条面上线导出一个曲线曲面图元。导入到 Alias 时，参考同一基础曲面的多个曲线曲面图元将被转化为一个 Alias 目标曲面，其中包含与这些曲线曲面图元对应的多条面上线。
  5. 一个 Alias 修剪曲面将作为一个或多个面元素导出（修剪曲面的每个区域对应一个面元素）。导入 Alias 时，参考同一基础曲面的多个面元素图元将被转换为一个 Alias 修剪曲面，其中含有与这些面元素对应的多个区域。

确定 CATIA V4 几何体和数据映射图元

若要确定支持的 CATIA V4 几何体和数据映射，请使用下表来确定通过 CAI 文件在 Alias 与 CATIA V4 之间传输的几何体类型和非几何数据所用的映射过程。该表之后提供了括号中字母和数字的说明。

注：

此信息对 CATIA 版本 4.1（而不是版本 5）有效。

CATIA 图元 CAI 文件图元 Alias 图元
8.1 3 坐标轴系统（固定） 坐标轴 构建平面
1.1 空间点 点 曲线和标注 (1)
2.1 空间直线 (1) 直线 直线
  • 3.1 多项式空间曲线 (1)
  • 3.2 B 样条曲线多项式空间曲线 (1)
  • 20.1 空间圆 (1)
  • 21.1 空间椭圆 (1)
  • 22.1 空间抛物线 (1)
  • 23.1 空间双曲线 (1)
B 样条曲线 曲线
46.1 有理性 B 样条曲线 (1) 有理曲线 曲线
4.1 平面 4.24 平面 (2) 平面 曲面 (2)
  • 5.1 多项式曲面
  • 0 未指定
  • 1 球体
  • 2 圆柱体
  • 3 圆锥体
  • 4 圆环体
  • 5 未指定的旋转曲面
  • 6 平移圆柱体
  • 7 直纹曲面
B 样条曲线 曲面
5.2 B 样条曲线多项式曲面 B 样条曲线 曲面
47.1 有理 B 样条曲面 有理曲面 曲面
12.1 边（面边界）(3) 导向边 修剪曲线 (3)
12.1 边（面上线） 曲线曲面 目标曲面 (3)
6.1 面 面元素 修剪曲面 (3)
13.1 蒙皮 开放壳 壳
7.1 体积 (4) 开放壳（一个或多个） 壳（一个或多个）
17.2 精确实体 (5) 开放壳（一个或多个） 壳
28.1 空间副本 副本 对象副本 (6)

表 2 中 CATIA 图元的注释

  1. 对于所有已修改限制的 CATIA 曲线，可以在导出时创建 CAI 修剪曲线对象副本。
  2. 对于 CATIA 平面，某些 4.24 平面在用作基准面曲面时可以传输。
  3. 与 CATIA 中的边关联的曲线将被转化为导向边使用的 B 样条曲线。CATIA 边的参数化定义转化为导向边使用的 B 样条曲线。
  4. CATIA 体积的域将被转化为开放壳。
  5. 实体的边界形式将被提取并转化为 CAI 元素（开放壳、曲线等）。导出精确实体之前，请确保此实体是最新的。

表 2 中的 Alias 图元的注释

  1. CAI 点将被转化为 1 阶曲线，包含两个重合点和用于标识此曲线位置的标注。导出为 CAI 格式时，此构建结构将会转化回 CAI 点。
  2. CAI 平面描述了无限平面并转化为单位 Alias 曲面。此曲面将重新导出为 CAI 平面。
  3. CAI 导向边映射到 Alias 修剪曲面的修剪区域中的修剪曲线。
  4. CAI 曲线曲面图元映射到特定曲面的一条 Alias 面上线。CAI 文件中多个 CAI 曲线曲面图元参考同一曲面时，会导致将多个 Alias 面上线添加到一个 Alias 目标曲面中。
  5. 一个 CAI 面元素映射到 Alias 修剪曲面的一个区域。如果 CAI 文件中有多个 CAI 面元素参考同一曲面，将会创建一个包含多个区域的 Alias 修剪曲面。
  6. CAI Ditto 作为表示 CAI 细节的 Alias 组的 Alias 对象副本节点（具有 CAI Ditto 变换）导入（请参见下面的“支持的非几何数据、组/对象副本”）。

    但是，如果同一 CAI 细节至少有两个 CAI Ditto 属于不同的父 CAI 细节，则这些 ditto 将被“分解”。也就是说，每个细节几何图元通过 CAI Ditto 的变换进行复制和传输。

支持的非几何 CATIA 数据

以下非几何数据可在 Alias 与 CATIA 之间导入和导出。

组/对象副本

Alias 组的导出方式取决于是否对其执行对象复制。不执行对象复制的 Alias 组的组件几何体会导出到相应的独立 CAI 几何图元。已执行对象复制的 Alias 组节点将作为 CAI 细节图元导出（也就是说，分组的 Alias 几何图元将成为 CAI 细节的成员）；Alias 对象副本节点将作为 CAI Ditto 图元导出。CAI Ditto 和细节随后会分别作为 CATIA Ditto 和工作空间导入到 CATIA。

在变换中包含非等比 (non-p) 缩放系数的 Alias 对象副本将在导出时被“分解”（也就是说，属于正在进行对象复制的 Alias 组的每个几何图元都会被复制并变换为独立的 CAI 几何图元）。只有包含非等比缩放组件的对象副本会被分解。不具备非等比缩放组件的其他对象副本会作为 CAI 细节的 CAI Ditto 导出（如上文所述）。

CATIA 工作空间和 Ditto 可能存在的情况是，不受 Alias Dag 结构和对象复制机制的支持。当同一工作空间的 Ditto 属于不同的父工作空间时就会出现这种情况（请参见上文表 2 中的 Alias 图元的注释中的注释 (6)）。在通过 CAI 格式从 CATIA 导出，然后又导入回 CATIA 时，CATIA Ditto/工作空间结构尽可能完好地保留。

名称

Alias DAG 节点名称将作为节点的几何体映射到的 CAI 图元的属性导出。Alias 对象副本节点名称作为 CAI Ditto 的属性导出；对应的 CAI 细节将具有 Alias 组节点复制对象的名称。CAI 图元的名称属性映射到 CATIA 中该实体的 CATIA 用户标识符。

从 CAI 导入到 Alias 时，可以将多个 CAI 图元映射到单个 Alias 对象（请参见上文表 2 中的 Alias 图元的注释中的注释 (4) 和 (5)）。其中的每个 CAI 图元都可以具有一个唯一的名称（CATIA 用户标识符），但是 Alias 对象只能有一个可查看和编辑的名称。未映射到 Alias 对象（具有可修改的名称）的 CATIA 用户标识符由 Alias 保留，以便于以后通过 CAI 格式导出到 CATIA，前提条件是为其指定名称的对象仍然存在。

例如，CATIA 用户可以对全部参考同一曲面的各个面进行命名。这些面将映射到 CAI 面元素，而这些 CAI 面元素又映射到单个 Alias 修剪曲面的修剪区域。只有修剪曲面节点可以具有名称，即正在修剪的基础 CATIA 曲面的名称。映射到修剪区域的每个面的 CATIA 用户标识符保留在 Alias 中，以便可以将其传输回 CATIA。对于映射到一个 Alias 目标曲面的多个 CAI 曲线曲面图元而言，存在类似的情况。CAI 曲线曲面名称属性将会保留，以便导出回 CATIA。

Alias 生成的 node#<n> 格式的名称（例如 node#5）不会导出为 CAI。CATIA 生成的 *<OBJ><N> 格式的名称（例如 *FAC5）不会导出为 CAI。对于没有名称的 CAI 图元，将在导入到 Alias 或 CATIA 时提供由系统生成的名称。

层

Alias 层的指定信息在导出为 CAI 时将会保留。与名称一样，层编号将成为 CAI 几何图元和 Ditto 的属性。层名称和其他 Alias 层属性不会被导出。

在通过 CAI 格式导入到 Alias 时，几何图元将被置于由 CAI 层编号属性定义的层上。如果层由导入过程创建，则将具有名称 CATIA_<N>，其中 <N> 是层编号。由 CAI 导入过程创建的所有层都按照编号升序顺序在层栏中进行排序。

与名称属性一样，CAI 面元素和 CAI 曲线曲面图元的层编号的指定信息在 CAI 导入期间被保留，以便可以通过 CAI 格式将此信息返回 CATIA，即使无法在 Alias 中修改。

在 Alias 中，几何对象及其在 Dag 层次中的所有祖先都必须在同一个层中。而在 CATIA 中，不一定是这种情况，因为 Ditto 与工作空间复制对象的组件可以位于不同的层中。通过 CAI 格式导入到 Alias 时，CATIA 层的此特性将会保留，以便于以后导出回 CATIA。如果您更改基于 CAI Ditto 创建的 Alias 对象副本的层指定信息，会更改正复制到 Alias 中新层编号的所有几何图元的层指定信息。但是，在执行 CAI 导出时，将使用组件几何图元和 Ditto 的原始 CATIA 层编号指定信息。

未指定给层的 CATIA Ditto 将在与 Alias 之间的双向 CAI 转换期间保留。而在 Alias 中，这些 Ditto 将作为驻留在默认层上的 Alias 对象副本进行导入。

对象颜色

如果 CATIA 模型使用 CATIA 标准颜色表，则 CATIA 对象的线框显示颜色在与 Alias 之间的双向 CAI 转换期间将会保留。如果模型引用用户定义的颜色表，则在通过 CAI 格式导入到 CATIA 时，则对于每个元素，会从标准颜色表中选择与原始颜色最接近的 CAI 颜色。

与名称和层一样，对象的 CATIA 线框颜色索引是 CAI 几何图元的属性。通过 CAI 格式导入到 Alias 时，CAI 几何图元的颜色索引将根据 CATIA 标准颜色表转化为 RGB 颜色。此 RGB 颜色用于创建指定给所创建的相关 Alias 对象的简单材质球，除非该对象为曲线。只有对于曲线才会保留 CATIA 线框颜色索引。对于没有 CAI 颜色属性的 CAI 曲面几何体，系统会为其指定 Alias 默认材质球。

在从 Alias 导出为 CAI 格式时，通过在 CATIA 标准颜色表中，找到表示与关联 Alias 材质球的 RGB 颜色最接近的颜色索引，来确定 CAI 几何曲面的颜色索引。对于非曲面 CAI 图元，将导出保留的 CATIA 颜色索引（如果存在）。对于原始 Alias 曲线几何图形，层颜色用于查找与 CATIA 标准颜色索引最接近的指数。

层颜色

层颜色不会通过 CAI 格式显式传输。但是，层颜色将会指定给使用以下两种方法之一、通过 CAI 格式导入后而创建的层。

采用第一种方法（默认）时，将根据层编号除以 15 得到的余数，为创建的层指定 15 种可用颜色之一。随着层编号的增加，这将在可用的 Alias 层颜色中循环选择。

第二种方法使用在 CATIA 环境的启动初始化文件“CATINSTD.dcls”中定义的 CATIA 标准层颜色表。如果此文件存在于 Alias 安装的“/usr/aw/alias/.Alias/”文件夹中，或位于 Alias 用户帐户的“.Alias/Prefs.1/Color/”文件夹中，则将通过 Alias CAI 导入过程从此文件中提取 CATIA 标准层颜色表，用于层颜色指定过程中。

CATIA 标准层颜色表为 256 CATIA 层中的每个层指定一个默认 CATIA 颜色索引，该索引的 RGB 颜色在 CATIA 标准颜色表中定义（请参见上文的对象颜色）。如果 Alias CAI 导入过程有权访问此默认层颜色指定功能，则将为新创建的 Alias 层指定一种与该层编号在表中的对应颜色非常接近的颜色。

若要激活第二种方法，请将“CATINSTD.dcls”文件从 CATIA 安装目录复制到“/usr/aw/alias/.Alias/”，或复制到用户帐户的“.Alias/Prefs.1/Color”文件夹。或者，在上述两个 Alias 文件夹之一中创建一个符号链接，以指向 CATIA 安装目录的“CATINSD.dcls”文件。

例如，如果 Alias 安装在“/usr/aw”中，而 CATIA 安装在“/usr/catia”中，则以下命令将创建必要的符号链接： 

ln -s  /usr/catia/cfg/dec/CATINSTD.dcls /usr/aw/alias/.Alias/CATINSTD.dcls

为 CATIA 创建蒙皮和偏移时会发生什么情况？

将 Alias 与 CATIA 集成在一起时，创建“蒙皮”和“偏移”（或从导入的 Alias 模型创建实体几何体）是一种常见的工作流。从 Alias 中导出模型时，必须确保使用正确的公差构建几何体，而且还可以对其进行缝合。Alias 中的缝合过程可发现曲面之间的间隙，使您可以在将文件输出到 CATIA 时修复相应的几何体。

缝合期间，曲面成对出现。这意味着，可能会分割曲面边界以适合相邻曲面，而且会将周期性几何体打断为多个曲面。基于此原因，应该在缝合之前先保存 Alias Wire 文件，这样，如果需要对 Alias 模型执行进一步修改，构建历史将会保留。

父主题： 附录