日常折腾日记：手动配置UG二次开发环境——使用NX Open C++和Visual Studio

一、背景

   最近需要做一些CAD软件二次开发的工作，所以这两天花了些时间了来入门。之前几乎没用过这个软件，以前用过Pro/E，但是的它界面实在是太难看了，这促使我有了学习UG的动力。折腾数日，这几天的收获主要是了解了一些UG开发的基本的概念，和有了初步的二次开发思路。本文并没有太高级的内容，只是记录了本人的这两天的经历和学习思路。

本人使用了UG12.0，VS2019，在64位的WIN10 系统 上。

关于UG软件的介绍网上很多，这里只说一下UG提供的一些编程开发接口，这一块搞清楚很有必要，否则看文档会晕的。这里是官方文档。

   UG提供了很多种开发接口，包括 NX Open、GRIP、SNAP、KF等。其他几个都比较小众，最强大也好用的就是NX Open系列。这个系列里面大概分三类，它们可以相互兼容，可以同时使用。

1. Open C：原来的名字叫UF（User Function），处于NX Open系列的最底层，使用C语言，国内很多比较早的书和教程都用这个，但是由于它是C语言，很多东西都比较原始，开发难度比较大。
2. Open C++：基于Open C做了封装，使用C++语言。结合了C++面向对象的优势，相较之下好用一些，但同时失去了少量的功能性，经常与Open C同时使用。
3. NX Open：基于Open C，提供了多种语言可供选择（C++、JAVA、Python、.NET等等）。相较前两个更加完善。本人选择了这个系列的NX Open C++（JAVA和Python可能会更方便些，可惜资料不多）。
   
       官方手册里给的结构图：
   

还有一个要搞清楚的概念是，UG支持两种形式的二次开发程序，分别是内部模式和外部模式（这个概念在Pro/E二次开发里面叫做异步模式和同步模式）。内部模式就是指以动态链接库的形式嵌入到UG的主程序里使用，我们做二次开发的输出文件是*.dll形式的动态链接库，这种文件不能直接运行，必须嵌入到其他程序中使用。外部模式的程序可以独立地运行，通过调用UG的库来实现功能，这种输出文件是*.exe形式的可执行文件。本人使用的是外部模式，内部模式开发也 类  似，配置稍有不同。二者的功能可以完全一样，不同的地方在于程序入口，。

二、UG安装目录结构

   网上的资料对这方面的描述，都是直接使用了UG专门为VS提供的项目模板，这个方法也是官方手册上提供的唯一方案，可能是考虑客户的方便吧。但是它对UG和VS版本有要求，对于有强迫症的我来说，重新让我装一个低版本的VS并不是个好的解决方案。网上有的教程说UG只能用对应版本，其实不是的，只是项目模版对VS版本有要求，折腾一下把环境搭好了代码一样写的。

   先看一下UG的目录结构：

   我的机子上安装目录是：C:\Program Files\Siemens\NX 12.0

   里面是这样的：（可能会少些文件夹，我只装了建模部分和二次开发接口部分，大概5个G，全装的话应该要20G）


   其中

1. NXBIN：是UG主程序文件夹，UG主要的可执行程序都在这里；
2. UGOPEN：是UG二次开发编程接口所在的目录，里面是Open C的库（libxxx.lib，*.dll）和头文件（主要形式是uf_xxx.h），一些例子程序（有JAVA、C++、Python、.NET，附带说明，可以参考一下），以及一个名叫NXOpen的目录，是NX Open系列头文件（以命名空间_开头的文件）的所在位置；
3. UGOPENPP：是Open C++的所在目录，里面头文件形式为*.hxx。

三、开始动手

   首选要安装一个VS，我用的是2019版（与2017兼容），其他版本也可以。UG版本12.0（64位）。操作系统是WIN10。要注意的是不同UG版本的目录结构有些差异，但是要找的这些库和头文件都是类似的，可以用everything辅助查找一下。UG安装过程中如果选自定义安装的话，一定要勾选编程开发接口那一项。安装好这两个软件之后：

1. 打开VS，依次点菜单 文件-新建-空项目，在源文件那里新建一个ugtest.cpp的空文件，然后在项目名称那里右键-属性；
   
2. 注意项目配置，要选Debug（或release，Debug是指开发阶段的配置，开发完成后要发布的话要配置的是Release），平台一定要选x64，因为UG12.0提供的都是64位版本的库。看情况而定，如果是较旧版的UG可能是32位的。
   
3. 然后就是配置属性的常规页，配置类型我这里选的是应用程序（*.exe）。按个人需求，如果开发内部模式的程序一定要选动态库（*.dl）。这一步是告诉编译器我们要输出的文件是哪种类型。
   
4. 接着点C/C++页，在附加包含目录里加入两个存放头文件的路径（在VC++目录页的包含目录那里加也可以，区别是一个针对全局的配置，一个是针对该项目的配置）。这一步的目的是告诉编译器应该在哪里找我们用的头文件。
   
5. 再接着，在链接器页，在附加库目录里添加UGOPEN文件夹。这一步是为了让编译器能找到要用的*.lib文件（这个并不是静态库文件，而是动态链接库的导出库文件，添加之后可以让程序在需要时自动加载dll文件。同样，在VC++目录页库目录配置效果相同）。
   
6. 下一步，在链接器-输入页，加上在NXOPEN目录里所有的*.lib文件名。这一步的目的是告诉编译器，我们的程序要用到哪些动态库，如果少加会报错，“无法解析的外部符号…”。我添加项的如下：
   
       libameopencpp.lib
   
       libanimationdesigneropencpp.lib
   
       liblinedesigneropencpp.lib
   
       libmfgmlpopencpp.lib
   
       libnxopencpp.lib
   
       libnxopencpp_annotations.lib
   
       libnxopencpp_assemblies.lib
   
       libnxopencpp_bodydes.lib
   
       libnxopencpp_cae.lib
   
       libnxopencpp_cam.lib
   
       libnxopencpp_diagramming.lib
   
       libnxopencpp_diagramminglibraryauthor.lib
   
       libnxopencpp_die.lib
   
       libnxopencpp_display.lib
   
       libnxopencpp_drafting.lib
   
       libnxopencpp_drawings.lib
   
       libnxopencpp_facet.lib
   
       libnxopencpp_features.lib
   
       libnxopencpp_fields.lib
   
       libnxopencpp_formboard.lib
   
       libnxopencpp_gateway.lib
   
       libnxopencpp_geometricanalysis.lib
   
       libnxopencpp_geometricutilities.lib
   
       libnxopencpp_issue.lib
   
       libnxopencpp_layer.lib
   
       libnxopencpp_layout2d.lib
   
       libnxopencpp_markup.lib
   
       libnxopencpp_mechanicalrouting.lib
   
       libnxopencpp_mechatronics.lib
   
       libnxopencpp_modldirect.lib
   
       libnxopencpp_motion.li
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