数字图形图像文件的跨平台转换与应用探讨

张轶哲 董佳

南京工业大学浦江学院 江苏 南京 210000

引言

本文中“数字图形图像文件”是指Photoshop、Illustrator、AutoCAD、3DSmax、北京精雕等可以生成图形图像的软件而生成的文件。（在某种特定环境下Word文件、Excel文件之类的文本文件也可视为图形图像文件，如产品宣传册中的表格）。

图形图像文件大部分在艺术设计专业领域中制作并产生，但艺术设计专业行业本身就分工细密，造成了专业图形软件使用的单一情况，如广告设计专业，基本属于平面二维设计方向，主要使用的图形图像软件为Photoshop、Illustrator；而环境设计专业需要生成CAD类的施工图与三维类的效果图，主要使用的图形图像软件为AutoCAD、3DSmax；而产品设计专业、视觉传达专业所用图形图像软件又各不相同，然而，各专业又不能完全割裂开来，所以各行业之间所生成的电子文档文件能否高效融合到一起就成了各行各业之间所需要解决的技术难点，从而提高生产效率的技术手段。行业间使用的软件类型不一致，造成了文件的不能直接利用，这种情况下会造成重复劳动现象，极度影响工作效率，本文将对各软件进行分析与操作，为数字图形图像文件的跨平台转换与应用找到解决方案，从而提高使用者的工作效率。

我们重点处理办公类软件，Word与Excel，二维图形图像类的软件，AutoCAD、Photoshop、Adob Illustrator、三维类软件、数控加工类的JD paint(北京精雕)，所选软件具有代表性，所陈述转换原理通用在以上类别软件。

AutoCAD与Photoshop的关系：为了论述方便我们以下把AutoCAD简称为CAD，Photoshop简称为PS,Adobe Illustrator简称为AI。

1 CAD与PS

PS与CAD软件是最常用的专业级软件，PS应用在广告行业，CAD广泛应用在装饰装潢与机械专业，（关于两者互相的融合使用的重要性，我们不在此赘述），如何实现两者间的互相转换，这一直让具体专业的人感到力不从心，因为两类软件是不同的属性与格式，PS为位图类软件，其文件格式为点阵式，用像素点构成万千变化的色彩。而CAD是矢量类软件，可以无限放大永不变形。矢量图像与位图图像的不同性质，我们如何使二者互转，就是本文重点研究对象，实现二者交换数据，通常可借用“桥梁”软件实现，Adob Illustrator即后称之为AI，作者工作中，遇到的工作问题是如何让服装效果图与服装结构制图出现在同一张图中。而现在随着广告的行业需求，越来越多的结构图纸（矢量文件）需要转化为专业级的彩色平面位图。

1.1 位图图像

位图图像，亦称为点阵图像或绘制图像，是由称作像素（图片最小元素）的单个点组成的。像 Photoshop 这样的编辑照片程序则用于处理位图图像。处理位图图像时，可以优化微小细节，进行显著改动，以及增强效果。当放大位图时，可以看见无数单个方块，每一个像素都是单独染色的。

1.2 CAD的文件进行位图化操作，即转化为PS可用图

我们先利用CAD的文件进行位图化操作，即转化为PS可用图的常用方法与优劣对比，在实际工作中矢量的AutoCAD软件的Dwg文件格式转化为位图，常见有：屏幕拷贝法（截图法）、输出法、打印管理输出位图法、打印矢量文件法、虚拟打印PDF法、第三方软件中转法这六类方法。

1.2.1 屏幕拷贝法。在AutoCAD软件中打开工作（根据行业需要）文件，调整好要出的图像，利用键盘上的Printscreen（输出屏幕），键盘标记“PRT”；手提电脑上通常为Fn +Prtsc 组合而成。并开启PS软件后“新建”，进行粘贴即可，CAD中的屏幕即被完整记录，并复制到了PS。由于截图法，存储的图像信息极少，所以其只能作为示意用图，并不可以用于完全的商业输出特别是广告业，这种方法不被推荐使用，或禁止在商业广告中应用。

1.2.2 输出法。输出格式是指AutoCAD中软件中的文件通过输出命令，输出为可以被PS软件可以支持的格式的一种方法。

CAD软件输出功能可以生成两个PS软件直接支持的格式：位图（*.BMP）与封装PS（*.EPS）BMP格式为位图格式，而EPS为矢量格式，相较而言，对于矢量图来说EPS格式质量优于位图，另外图元格式也是一个理想的格式，但是WMF格式不可以被PS直接调用，但可以用过渡软件AI进行编辑与转换。

转换为BMP格式，选取所有需要输出的元素、文件类别分别“输出”，为位图（*.BMP）与EPS格式。

对比二者，BMP质量视觉效果放大两倍已经无法清晰表达信息，所以此法存在致命缺陷不被采纳。EPS格式可以在输出时根据精度要求输入参数，所得文件观察后结果其底色为透明，其结果远远优于BMP文件类型，此法转换的位图，虽胜于BMP图，但是其有三个缺陷：①所有线宽仅有一个像素未分粗细主次不明。②图形中的不同元素，例如文字与线型为一个整体，无法分别操作与修改。③文字虽可辨认但出现破损现象达不到广告级要求。（图片的广告级要求是在保证图幅尺寸的前提下，分辨率为300dpi（印刷用精度）图像元素与元素之间边缘光滑无锯齿边）

1.2.3 打印管理输出位图法。AutoCAD的矢量文件通过设置绘图仪管理器通过打印方式输出成位图格式文件的方法，图像质量最优方案为TIFF格式。

进入“文件绘图仪管理器添加绘图仪”向导，根据提示选择生产商为“光栅文件格式”，型号为“Tiff Version6（不压缩）”、绘图仪名称命名为“My TIFF”（作者自定名称），完成绘图仪设置，生成“My TIFF”自定绘图仪。后配置“自定义图纸尺寸”，选择高精度图纸尺寸（A3印刷级像素设置为3508×4961像素）。

以打印的方式，打印机选择“My TIFF”，进行常规设置，文件输出TIFF格式，图面检查文字及其他元素清晰，符合印刷要求。文件缺点不便于后期修改，线型单一，无主次关系（原CAD中已设置过线型粗细度）如果通过其绘制彩色平面图，后续工作难度大，我们继续改进其方法，试着用打印矢量文件法[1]。

1.2.4 打印矢量文件法。相对于打印输出位图tif的方法，此法优于前者，除了解决精度问题以外，同时解决了线型粗细问题。

进入“文件绘图仪管理器添加绘图仪”向导，根据提示选择生产商为“Adobe”，型号为“Postscript Level2”（型号中三个都可以选，但建议选择Postscript Level2）、绘图仪名称命名为“我的EPS”（作者自定名称），完成绘图仪设置，生成“我的EPS”自定绘图仪。以打印的方式，打印机选择“我的EPS”，进行常规设置，文件输出tiff格式，检查后发现，文件完整、字体清晰，主次分明，这是一种比较优秀的输出法，缺点在于图层仅为一层，图像符合商业印刷要求。

打印为位图与打印EPS两者其实是通过设置绘图仪后利用打印功能完成图像输出，输出的文件并未通过打印机输出到纸质媒介，即硬件打印机并不存在，因此我们称此类方法称为虚拟打印，而虚拟打印目前较为优秀的方法即采用虚拟打印为Adobe公司的PDF格式，我们现在进行PDF输出。

1.2.5 虚拟打印Adobe PDF文件。 准备工作必须先在电脑上安装Adobe Acrobat Professional版（版本不限），安装完成后，电脑系统中会增加一台Adobe PDF打印机，因为此打印机的设置可调节，但其又不是真的在纸介质上输出文件，所以称之为Adobe PDF虚拟打印机，在控制面板中的打印机项中查询到存在Adobe PDF打印机。

用前述方法进行打印，打印机选择“Adobe PDF打印机”，文件输出为PDF格式，对比EPS文件与PDF文件，PDF图像文件质量高于EPS，光滑度高，（可看文字边缘）PDF文件可用Abode Illustrator进行编辑，发现文字也可以进行修改，此方法优于EPS文件，只要软件存在“打印”功能项就一定可以用PDF打印输出为高质量的位图文件，包括Word与Excel文件也可以转化为图形图像文件。

如果没有付费的“Adobe PDF打印机”，CAD软件的打印项中的打印机选择栏中有“DWG to PDF”也可以生成虚拟打印文件，但文件中的文字不可以在修改，但其他与“Adobe PDF”质量一致。

1.2.6 第三方软件中转法。第三方软件中转法，在此是指两类软件生成的文档格式不兼容，然后采用第三方（种）软件，作为中转改变其中一种格式为类一中软件可兼容的格式而达到互为通用的方法。

AutoCAD的标准文件为*.DWG格式，PS生成的标准文件格式为*.PSD格式两个软件不直接产生关联，如何处理

CAD文件做完先期处理，例如整理图层和“清理”后进行存储，文件存储时注意版本匹配，或者存为低版本格式。在AI中直接打开DWG文件即可，对比后AI保留了CAD文件中的大多数可修改信息，包括图层信息、文字信息等。在AI中可以对CAD文件进行处理并得到商业级图形图像。

虚拟打印与Illustrator转换文件格式的对比：

论述至此，信息保留最为完整的为DWG通过Illustrator转换，编辑后转存为PSD文件格式，但是此法仅能对于二维图形的转换，因为Illustrator软件为二维类软件，不存在“Z”向信息，所以转化会失败，解决方法可以通过虚拟打印方法（即EPS虚拟打印法，与PDF虚拟打印法），所以我们不能简单地区分两者谁优谁劣。

AutoCAD的三维DWG的转化主要用虚拟打印法，但需要注意消隐，与弧形轮廓线显示。

通过虚拟打印方法，可以把CAD中的三维图形转化为二维图形图像，但需要设置Facetres（命令行中输入），提示中输入10，其为着色细腻度，控制实体消隐，着色，渲染显示时，表现为实体表面的光滑度。DISPSILH命令，键入1值。其功能为是否显示实体的轮廓线。可得专业级效果的位图，我们现在也需要研究位图类软件与CAD间的关系。

AutoCAD的制图功能强大，但也有其不力，在制图中，有些非自然物可以非常简易快速可被绘制出来，但自然形象的物体在CAD中绘制就极烦琐，例如，表现室内古董架上的马，龙等装饰陈设，户外的石狮还有企业的Logo等，如果用AutoCAD中的Sketch（徒手绘制）命令绘制，就极为困难，（调用现成的图块，为抄袭他人作品不在此研究中），而PS或AI却可以极为方便地描绘图像的轮廓外形，我们可以转换为CAD文件。

2 PS文件的路径转换为AutoCAD的DWG格式

PS软件的路径工具处理Logo或其他图形，抠取出的路径通过“文件/导出/路径到Illustrator”存为AI文件，进入AI中，在AI中导出DWG格式文件，就可以被CAD调用，在CAD中通过缩放大小等命令，获得想要的参数尺寸。

3 Photoshop与3DSmax

Photoshop文件可以被3DSmax作为贴图用，而3DSmax渲染图存为TIF文件带通道文件可以被PS调用、编辑。由于此为从业的最基本常识从而不在此讨论该功能，我们讲解PS的路径配合3D的二维修改功能快速完成建模。

3DSmax虽然为功能强大的三维软件，但有些工作依靠其自身的功能去建模就无法完成或显得力不从心，但借助于其他软件辅助，只要注意克服其弊端即可快速高效完成建模（转换的核心其实质为PS的路径是生成为AI通过3DSmax的导入命令引入其中进行编辑为修改，其实也就是以Illustrator作为转换软件而存在），我们以栏杆为例：客户通常只提供一张照片与简单尺寸，然后需要进行精准的三维建模，通常情况下，这个案例在3DS MAX中完成需要非常繁复的勾描操作，并且还不能得到精准数据，但如果通过PS完成基本二维形的创建会在极短的时间中完成（经测试此法可在3分钟内完成客户要求）[2]。

图1 PS中路径工具匹配3DSmax

在PS软件中通过路径工具勾出1/2剖面，路径文件即为3Dmax软件中的样条线，可以如图勾取，上下边可以与栏杆外侧平齐；拷贝路径至一个按照栏杆长宽尺寸新建的图形文件中，可以忽略分辨率，粘贴至内并放大并贴齐至边缘，文件导出为AI格式文件（也可以在AI中完成抠描工作，然后用变换工具调节路径尺寸为栏杆指定尺寸）；在3DSmax中设定好匹配单位，导入工作AI文件；利用样条线的分段功能2等分最长的底边并取得封闭的1/2剖面；调节重心点至对称轴点（此为关键步骤）；车削命令成型，完成操作，通过验证完成符合尺寸与细节要求。

在3DSmax建模工作中，路径的绕排问题是无法完全解决，特别是文字，3DSmax是会发生字体变形的。我们可以通过AI的文字沿路径排列功能解决，也包括传统花边图案的处理。

Illustrator制作环形文字；用“文字创建轮廓”功能，分解文字为路径；存储后调入3DSmax中，以此形为依据生成三维文件。工作效率极高。圆形回纹、万字纹等，通过图案笔刷制作获得后，利用对象扩展外观功能进行路径分解后，存为AI文件也可调入3D软件中直接应用。应用AI作为辅助软件可以极大提高3DSmax的工作效率。

图2 AI中文字路径绕排匹配3DSMAX

4 3Dmax与AutoCAD

3DSmax文件可以直接导出AutoCAD的DWG文件，但直接导出是3D格式CAD文件，不易标注与生成施工图纸。

我们可采用如下方法进行操作：第一，用3DSmax打开Max文件。第二，在顶视图中，用Section（剖面）命令，切割出对象的底部形，中间形，与顶部型。第三，删除Section物体，把各个Shape文件的“Z”向坐标值设为0并成组，新建一个顶剖面层并把成组物放置其上，成组并建图层。第四，依照同样原理，剖切前视图与左视图，并且新建图层，对应放入相应图层注意前视图的剖切形的所有Y值为0，左视图的剖切形的X值为0。第五，File（文件）/Export（输出）文件的保存类型设为DWG，文件存为DWG格式。第六，用AutoCAD打开导出图，并进行适当整理。第七，调入CAD模板文件，进行生成施工图的操作。利用CAD的虚拟打印功能，结合专业也可以生成彩色平面效果图。

5 3Dmax与数控加工类软件

随着计算机图形技术的发展，数控加工基本摆脱了以前繁重的加工编程工作，可以以三维数字化模型直接自动计算出加工刀路或工作路径，基于此分为“减材”数控加工，即三维雕刻；“增材”数控加工即三维打印二种工作模式。三维雕刻常用软件国产的一般使用北京精雕JD Paint软件，功能相对强大，也可以通过软件制作三维浮雕文件，但大家都忽略利用其他软件生成的三维文件供给JD Paint使用，效率降低。

可以用三维类软件生成三维文件后，输出为OBJ格式，并注意Z向翻转的设置；在JD Paint软件中利用“艺术曲面标准曲面读取OBJ文件”，放大值为1倍进行调入，在JD Paint软件中生成刀具路径进行加工即可。三维打印对使用者的软件打印设置要求要低一些，为了节约打印成本，我们不打印成实心体，通过3DSmax软件中的“壳”修改功能进行“抽壳”后导出“STL”格式即可被三维打印机程序读取。

6 结束语

综上论述证明，软件数据的相互交换与转换，应用得当可大幅提升工作效率，我们已论述了二维、三维、数控软件的数字文件交换与转换方式，其原理总结如下。即：第一，找寻待转软件的可存储与打开的共同格式转换[3]。第二，一种软件的输出（输入）格式，能被另一软件打开或导入。第三，借助于中间软件进行转换为相互可以打开（直接读取）或导入（间接读取）的格式。第四，输出为通用虚拟打印格式文件。