STEP格式文件是什么？

Step文件（也称为STandard for the Exchange of Product data，或简称STEP或ISO 10303）是一种用于表示三维CAD数据的标准文件格式。它是一种中立的格式，可以在不同的CAD软件之间进行交换和共享，因为它不依赖于任何特定的CAD软件。

Step文件的格式基于一系列的实体（entity）和属性（property）定义。每个实体代表了一个特定的CAD对象，例如线、面、圆柱体等等。每个实体有一系列属性，这些属性描述了该实体的特征和属性，例如颜色、尺寸、形状等等。

Step文件采用文本格式，通常以.stp或.step文件扩展名保存。在文件中，实体和属性的定义以及它们之间的关系以结构化的方式呈现，使用类似于XML的标记语言。这使得Step文件易于读取和理解，也方便了与其他软件的集成。

除了三维CAD数据，Step文件还可以包含其他元数据，例如制造信息、物理特性、材料信息等等。这使得Step文件在工业设计和制造领域非常有用，因为它可以在设计、分析、制造等不同的环节中共享数据。

对一个step文本文件的例子进行剖析：

Step文件采用文本格式，使用ASCII字符编码，下面是一个简单的Step文件示例，用于描述一个圆柱体对象：

文件中包含了两个主要的段落：头部（HEADER）和数据（DATA）。

头部包含了文件的描述信息，例如文件名、版本号、文件格式等等。在上面的示例中，FILE_DESCRIPTION（在《express语言》中定义的一个实体类型）行表示文件的描述信息，FILE_NAME（在《express语言》中定义的一个实体类型）行表示文件名和创建时间，FILE_SCHEMA（在《express语言》中定义的一个实体类型）行表示文件的格式标准。

数据段则包含了实体和属性的定义，使用了结构化的形式来表示它们之间的关系。每个实体都有一个唯一的标识符号（#1，#2等等），以及一系列属性。在上面的示例中，第一行定义了一个CYLINDRICAL_SURFACE（在《express语言》中定义的一个几何实体类型）对象，该对象有一个唯一标识符号#1和一个属性#2，表示该圆柱体的轴向位置和半径大小（10.0）。接下来的几行定义了该圆柱体对象的其他属性，例如坐标点、方向等等。

Step文件的文本格式可能看起来比较冗长和复杂，但是它的结构化形式使得文件易于解析和读取，而且方便了与其他软件的集成。

逐行解读一下例子中的头段：

一个STEP文件的第一行只写了ISO 10303-21是因为ISO 10303-21部分是所有STEP文件的基础，包括必须的文件头信息和文件描述。而其他ISO 10303部分则是可选的，并且需要根据具体应用场景来选择使用哪些部分。因此，即使一个STEP文件同时包含ISO 10303-21和其他部分，文件头信息也只需要写ISO 10303-21即可。

 

 

 

 逐行解读一下例子中的数据段：

首先需要注意的是，数据段中的每一行都以一个数字符号开头，例如#1=、#2=等，这些数字符号是用于标识每个Step实体的唯一标识符。在整个数据段中，每个实体的唯一标识符应该是唯一的。

这是一段包含CYLINDRICAL_SURFACE实体的STEP文件数据段。其中，#1 是该实体的标识符，CYLINDRICAL_SURFACE是实体类型，后面的空引号代表实体的名称（这里为空），#2 是实体的参数，表示该圆柱面的位置和方向，由AXIS2_PLACEMENT_3D实体类型定义。#3 是实体的参数，表示该圆柱面底部圆心的位置，由CARTESIAN_POINT实体类型定义。#4和#5 是实体的参数，表示该圆柱面的方向，分别代表圆柱面轴线的方向和法线的方向，由DIRECTION实体类型定义。

此外，该STEP文件数据段还包含了其他实体类型，如PRODUCT_DEFINITION_SHAPE、SHAPE_DEFINITION_REPRESENTATION、GEOMETRIC_REPRESENTATION_CONTEXT、GEOMETRIC_UNIT、SI_UNIT等。这些实体类型的定义在STEP协议中都有具体的规范，开发者可以根据需要在文件中进行引用和定义。

实际上，STEP文件格式定义了数百个实体类型，每个实体类型都具有特定的属性和参数。开发者需要了解这些实体类型以正确地编写和处理STEP文件。

Step文件中的实体类型是怎么规则和定义的呢？

EXPRESS 信息建模语言是产品模型数据交换标准 ( STandards for the Exchange of Product model data， STEP ) ) ) ) ISO 10303 的 核心。EXPRESS 语言提供了一种中性机制， 可以与各种编程环境( 如 C， C+ + 和 FORTRAN 等) 衔接。不同编程环境中的数据可以通过互动产生的 EXPRESS 语言数据档案进行互动。使用 EXPRESS 语言的好处还在于， 它既能被计算机编译， 又能被人们阅读。ISO 制定这一标準的初衷是建立一个统一的产品数据交换标準。除了 STEP 委员会的专家对 CAD /CAM /CAPP 产品数据描述和交换标準进行制定以外， 许多从事商务和信息工程的专家也开始研究用EXPRESS /STEP 作为数据建模的主要工具。笔者基于对企业建模的研究以及 EXPRESS 语言的以上特点， 把 EXPRESS 语言套用于企业建模， 并给出具体的套用方法和实例。

下面是一个express语言定义实体类型的例子

 下面是这个实体类型在step文件中的使用

要想深入了解step中使用实体类型的方法，需要看这些实体类型在express语言中是怎么定义的，以及参数是怎么规定的，还要看有什么约束。