Drawing Interchange Format

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Das Drawing Interchange File Format (DXF) ist ein von Autodesk spezifiziertes Dateiformat zum CAD-Datenaustausch und wurde in das CAD-Programm AutoCAD integriert. Das DXF-Format wurde neben dem DWG-Format geführt, um einen externen interpretierbaren Datenaustausch zwischen den AutoCAD-Systemen zu gewährleisten.

Das DXF-Format wird von AutoDesk beschrieben und offen dokumentiert. Wegen der gut dokumentierten, einfachen Datenstruktur wird das DXF-Format fast ausschließlich für den programmübergreifenden Datenaustausch auch über verschiedene Betriebssysteme hinaus verwendet. Jedes heutige CAD- und CNC-Programm beherrscht den Import und Export von DXF, womit DXF als Industriestandard[1][2] den kleinsten gemeinsamen Nenner aller CAD-Systeme bildet.[3] Alle Elemente, die für technische Zeichnungen sinnvoll und implementierbar sind, werden in DXF unterstützt.[4][5]

Ein DXF-ähnliches Format ist DXX. Dieses wird von Autodesk für den Austausch blockbezogener Attributwerte benutzt.

Herkunft[Bearbeiten]

Die Entwicklung des DXF-Formats wird von Autodesk als Entwickler des CAD-Programms AutoCAD bestimmt. Mit jeder neuen AutoCAD-Version kann eine neue, erweiterte DXF-Version vorliegen. DXF wird dabei stets nur erweitert, es werden keine Elemente aus dem Standard entfernt.

Begriff[Bearbeiten]

Die Herleitung der Bezeichnung DXF von „Data eXchange Format“ ist zwar naheliegend und gebräuchlich, aber falsch. Der Gründer von Autodesk John Walker sagte am 18. September 1982: „Der Dateityp des Drawing Interchange File Formats wurde von DIF in DXF geändert, damit nicht irgendein Gonzo versucht, eine Zeichnung in VisiCalc zu laden.“[6]

Geschichte[Bearbeiten]

Die erste DXF-Version kam mit der ersten Autocad Version 1.0 im Dezember 1982 heraus. Der damals typische PC hatte ein oder zwei Diskettenlaufwerke mit 100 bis 360 kB Speicherkapazität. Die damaligen Versionen von AutoCAD waren darauf ausgelegt, auf einem PC mit zwei Diskettenlaufwerken ohne Festplatte lauffähig zu sein. Der Speicherplatz war für das damalige Datenaufkommen vollkommen ausreichend. So gab es damals auch AutoCAD-Versionen für verschiedene Betriebssysteme (MacOS, MSDOS u.a.) und damit das Erfordernis, Geometriedaten aus AutoCAD zwischen den unterschiedlichen Plattformen untereinander auszutauschen. Zu diesem Zweck wurde das Datenaustauschformat DXF definiert.

Aufbau[Bearbeiten]

DXF-Dateien gliedern sich neben anderen Elementen hauptsächlich in die vier Hauptteile Kopf, Tabellen, Blöcke und geometrischer Teil der Zeichnung. Diese sind mit den entsprechenden englischen Namen gekennzeichnet. Es wird weit mehr als der geometrische Inhalt abgespeichert.

Kopf[Bearbeiten]

Der Kopf dient der Definition der Arbeitsumgebung. Hier sind grundlegende Eigenschaften gespeichert:

  • Festlegungen über die Assoziativität von Bemaßungen
  • Attribute für Maßketten
  • Einstellungen für Rundungen
  • globale Parameter für Schraffuren etc.
  • Stiftbelegungen der Ausgabegeräte
  • Position der lokalen und globalen Koordinatensysteme

Tabellen[Bearbeiten]

Der Tabellenabschnitt enthält die Informationen über die Darstellung verschiedener Elemente wie Farben, Strichstärken usw., die Darstellungen am Bildschirm, Papierbereiche und Ähnliches.

Blöcke[Bearbeiten]

Die Blockdefinitionen enthalten Informationen über Elemente, die zu Blöcken zusammengefasst sind. Neben Schraffuren oder Maßketten kann dies auch frei definierte Geometrieelemente beinhalten. Bei Problemen mit DXF werden häufig einfach die Blöcke gesprengt und zu normalen Elementen gemacht, was zwar den Speicherbedarf erhöht und das Hantieren mit den Elementen erschwert, die allermeisten Probleme jedoch beseitigt.

Geometrie[Bearbeiten]

Im geometrischen Teil werden Linien, Polygone, Kreise, Kreisbogen, Texte und alle anderen Grundelemente mit verschiedenen Attributen wie Ebenen, Farbe, Strichstärke oder Linientyp gespeichert. Einige Programme importieren nur diesen Abschnitt, wodurch viele Informationen verlorengehen, Probleme jedoch weitgehend vermieden werden.

DXF-Versionen[Bearbeiten]

Die DXF-Versionen haben eigene Versionsnummern und werden häufig umgangssprachlich der entsprechenden AutoCAD-Version zugeordnet, mit der diese Version erstmals erzeugt werden kann. In AutoCAD lassen sich DXF-Daten von der eigenen Version oder einer früheren AutoCAD-Version einlesen. Am Anfang einer vollständigen DXF-Datei steht die Versionsnummer (ACnnn) der DXF-Version. Anhand dieser kann die benötigte Version von AutoCAD ermittelt werden. DXF ist immer uneingeschränkt abwärtskompatibel.[7]

Autocad-Version DXF-Version
Release 5 / Version 2.0 AC1.50
Release 6 / Version 2.1 AC2.10
Release 7 / Version 2.5 AC1002
Release 8 / Version 2.6 AC1003
Release 9 AC1004
Release 10 AC1006
Release 11/12 AC1009
Release 13 AC1012
Release 14 AC1014
Release 2000/0i/2 AC1015
Release 2004/5/6 AC1018
Release 2007/8/9 AC1021
Release 2010/11/12 AC1024
Release 2013/14 AC1027

Es ist mit einfachen Mitteln, z. B. mit Texteditoren und fast allen Programmiersprachen möglich, DXF-Dateien zu erzeugen, auszuwerten oder zu manipulieren. Diese Möglichkeiten bieten sich besonders für geometrische und auf geometriebasierende Berechnungen von CAD-Modellen z. B. zur Optimierung von Flächen an. Bekannte DXF-Konvertierungsprogramme sind DXFKONV und CADconv von Kazmierczak Software.

Unterstützte Geometrieelemente[Bearbeiten]

Unterstützte Geometrieelemente sind alle von Vektorprogrammen benötigte und benutzte Elemente wie Punkt, Linie, Kreisbogen, Kreis, Spline, Text, externe Symbole und Schriftarten, Blöcke, Bemaßungen, Regelflächen, einfache Freiformflächen, Solids sowie mit Flächen beschnittene Solids. DXF ist im Import voll abwärtskompatibel, im Export werden von älteren Programmversionen unbekannte Objekte ignoriert, was die prinzipielle Verwendung auch neuer Dateien in sehr alten Programmversionen ermöglicht.

Problematische Geometrieobjekte beim CAD-Datenaustausch[Bearbeiten]

DXF unterstützt nur Grafische Primitive sehr gut, wenn es als CAD-Austauschformat systemübergreifend verwendet wird.

Geometrische Elemente, die keine grafische Primitive sind, werden wie in jedem CAD-Format häufig nicht vollständig unterstützt, können aber als Blöcke oder gruppierte Einzelelemente durch grafische Primitive dargestellt werden.

Werden in DXF CAD-Objekte verwendet, die das Zielsystem nicht kennt, so werden diese ignoriert, solange der DXF-Standard eingehalten wird, oder der Import schlägt fehl. Da viele Programme den aktuellen DXF-Standard jedoch unsauber umsetzen, sind seit langem spezielle Programme auf dem Markt, die derartige unsaubere Dateien reparieren und lesbar machen können.

  • Schriftarten werden nur bedingt unterstützt, beim Export ist meistens unbekannt, welche Schriften sich auf dem Zielsystem befinden. Aus diesem Grund werden von Autodesk Plotterschriften bereitgestellt, die sich leicht auf geometrische Primitive reduzieren lassen, ohne das Schriftbild zu verändern. Prinzipbedingt sind derartige gesprengte Schriften dann im Zielsystem nicht mehr als Schrift sondern als gruppierte Grundelemente vorhanden. Dieses Problem ist nicht zu umgehen, da keine Schriftdefinitionen existieren, die von allen CAD-Systemen unterstützt werden. TTF- und ähnliche Schriften können integriert werden, funktionieren aber nur befriedigend, wenn sie im Zielsystem auch vorhanden sind.
  • Schraffuren bereiten ähnliche Probleme wie Schriften. Autodesk und DXF orientieren sich am US-amerikanischen Standard ANSI, Schraffuren werden aber als solche nur ordentlich übergeben, wenn auch das Zielsystem diesen Standard unterstützt, auch hier bietet die Sprengung der Elemente eine Lösungsmöglichkeit, welche jedoch nachträgliche Änderungen stark erschwert.
  • Bemaßungen können prinzipiell nur unbefriedigend übertragen werden, da es zu viele Standards für ihre Formatierung gibt. Auch sie können durch Auflösung in Grundelemente optisch sauber übertragen werden, die Assoziativität geht jedoch verloren.

Die oben genannten Einschränkungen sind systembedingt und werden heute als weitgehend unlösbar angesehen. Der Datenaustausch unter CAD-Systemen ist nur in wenigen Fällen ohne Nachbesserungen möglich.

Aus historischen Gründen konnte das Attribut "Linienstärke" eines Objektes nicht direkt mit DXF übertragen werden. Hier wurde die Information "Farbe" eines Objektes ersatzweise zur Zuweisung einer bestimmten Linienstärke verwendet. Erst in modernen AutoCAD-Versionen ist es möglich, Linien und anderen geometrischen Objekten direkt bei der Erstellung eine eigene Linienstärke zuzuweisen und diese Information direkt im DXF mit zu übertragen.

Siehe auch[Bearbeiten]

Weitere Formate zum Austausch von CAD-Daten sind IFC, STEP und IGES, diese sind jedoch weniger weit verbreitet als DXF [8][9], und der inzwischen als veraltet geltende VDA-IS.

Weblinks[Bearbeiten]

Fußnoten[Bearbeiten]

  1. DXF intern, ISBN 3-9805108-1-6
  2. Generalidad de Catalunya: Estàndard d’intercanvi de dades urbanístiques en format CAD (cat.; PDF-Datei; 402 kB)
  3. Scan eines Berichts in der c't Heft 24 vom 24. November 2005, Seite 56
  4. Gerhard Pülz, Bauhaus-Universität Weimar, DXF-Datenaustausch (PDF-Datei; 343 kB)
  5. международная стандарт обмена данными Internationaler Standard für Datenaustausch (russ)
  6. DXF intern (gedruckte Version von 05/1998)
  7. Autodesk Exchange: Cómo guardar dibujos con formatos de archivo de versiones anteriores (kast.)
  8. Формат IGES Формат DXF Формат STEP Vergleich der Formate IGES, DXF und STEP (russ.)
  9.  Fritz-Nikolai Rudolph, Jürgen R. Dietrich: Praktischer Einsatz von CAD- und EDM/PDM-Systemen, Teil III (PDF-Datei; 520 kB). In: CAD-CAM Report. Nr. 6, 2003.