目前参数化绘图方法需要人工预处理有关交、切点的信息，每变换一幅图形，用户要重新编写程序。在进行尺寸标注时，需要人工处理，工作效率低。所以，希望找到一种独立于具体图形的方法，只需输入图形的有关尺寸及信息，便可自动计算出图形的数学模型，根据已形成的图形的数学模型，形成尺寸标注的必要信息，以完成尺寸的快速标注。

1相关元素法的基本原理

    相关元素法是将一条条曲线及直线看作是一个个元素，所有元素都是圆弧(圆是特殊的圆弧)或直线，而两个元素的关系只不过是相交或相切。这样，给出元素本身信息及与其相关的元素号码等信息，通过程序自动运算，求出所求交点及切点等。在电机图纸中，大部分元素是圆弧、直线，不规则曲线(如波浪线)很少，可用相关元素法绘电机零件图。相关元素法有关图形的约定是：

    a．图形元素可能是圆弧或直线。

    b．圆弧的方向为逆时针方向。

    c．每个元素都有起点和终点。对于直线，起点和终点为直线的两端点。对于圆弧，起点和终点的变量是圆弧起始角和终止角。

元素的类型只有直线和圆弧，组成平面元素之间的连接关系是通过元素及其相关元素运算得到的。元素之间的相关关系只有相交或相切两种。电机图形中存在以下关系：

    对于一个图形，完全可以用元素及元素之间的相关关系描述，通常，一个元素与其他两个元素相关。对于一个元素，它的最多信息是，本身的元素信息(包括元素的类型及初始数据)，与第一相关元素的关系类型(指相交或相切)；与第二相关元素的关系类型。通过这些信息，就可求出图形中交、切点，决定一幅图。通过给出各元素初始值及相互关系，由计算机自动求出所需点的坐标。

    在计算机绘制过程中(见图1)，关键是在于Pl和P2点的确定，而P1点是由1号元素和2号元素相切决定的，P2点是由2号和3号元素相切决定的。利用相关元紊法，将图形元素的初始信息和元素之间的交、切信息输入计算机，由计算机完成。在“相关元素法的程序具体实现”中，将以图1为例说明。

2相关元素法的程序具体实现

    用C语言实现此程序，定义了三个数组：

  整型4维数组[n][4](n表示元素的个数)。数组存储的是各元素类型，相关元素号码，及指向存储元素具体信息的数组的指针。第i个元素在中所存储的信息为：

    [i][0]：第i个元素的类型，1表示元素为一直线，2表示元素为一圆弧。

    [i][1]：与第i个元素起点相关的元素号码。如果它等于f则表示起点已知；等于一f则表示起点为另一个元素的起点或终点，具体由р=[i][3]及[p]或[p]来定(或中存储的是元素的号码，起点用负数表示，终点用正数表示);如果[i][1]大于O且不等于i,设等于j，则此元素和第i个元素的交点为此元素起点；若它小于0且不等于-i，设等于-j，此元素和第j个元素的切点为此元素起点。

    [i][2]：与第i个元素终点相关的元素号码，其意义与[i][1]类似。

    [i][3]：指向具体存储第i个元素的元素信息的数组的指针，若元素类型为1，则指向数组，若元素类型为2，则指向数组。

    另外，还定义了两个数组存储圆弧和直线的信息。结构数组存储的是所有n1个圆弧的信息，其中结构的定义：即存储单个圆弧的信息。结构数组存储的是所有n2个直线的信息，其中结构的定义：即存储单个直线的信息。程序开始时，这两个数组存储圆弧和直线的已知信息，程序运行过程中，处理完第i个元素后，就用新的元素信息值刷新旧值。程序运行完后，所有的元素都求出了其正确的信息值。这时就可根据和中存贮的数据进行图形的绘制。

    形成[][4]的过程，需要说明的是，在实际运用此方法中，数组中[][3]由程序自动生成。

    第O个元素：是一直线，故元素类型为1，两端点均已知，并且，此元素按顺序存储于数组[]的第0号，所以有：

    [0][0]=l，[0][1]=0，

[0][2]=O，[0][3]=0

    第1个元素：是一直线，故元素类型为1，左端点已知，右端点是元素(1)和元素(2)的切点，并且，此元素按顺序存储于数组linedata[]的第1号，所以有：

    [1][0]一1，[1][1]=l，[1][2]=-2，[1][3]=l

    第2个元素：是一圆弧，故元素类型为2，起点是元素(1)和元素(2)的切点，终点是元素(2)和元素(3)的切点，并且，此元素按顺序存储于数组arcdata[]的第O号，所以有：

  [2][O]-2，[2][1]=-1，[2][2]=-3，[2][3]=0

    第3个元素：是一直线，故元素类型为1，一端点是元素(2)和元素(3)的切点，另一端点已知，并且，此元素存储于数组linedata[]的第2号，所以有：

    [3][0]=1，[3][1]=-2，[3][2]=3，[3][3]=2

    相应的aredata[]中的数据为：

    0 O 0 O 25：第0段圆弧(第2号元素)的已知信息，由于圆心、起始角、终止角未知，但可由与其相切的两元素决定，故先赋0，半径已知为25。

    相应的linedata口中的数据为：

    O 0 0 100：第O段直线(第O号元素)的已知信息，它的两个端点已知，为(O，O)及(0，100)。

    O 100 100 100：第1段直线(第1号元素)的已知信息，它是一条水平线且一个端点已知，已知的端点为(0，100)，故直线方程是y=100，所以另一端点值可估计取为(100，100)，此点的取值要求是满足直线方程。

    0 O 43．3 25：第2段直线(第3号元素)的已知信息，与水平夹角为30。且经过点(0，0)，故直线方程为y=tg30z。一端点已知，为(O，0)，另一端点可依直线方程任意取一点(43．3，25)。

  经过计算机运算后，数组和中的初始数据由精确值取代，这时就可以根据linedata和arcdata的值进行图形的绘制。该程序的框图如图2所示。

3尺寸标注方法

    对于一幅机械图纸，尺寸标注部分的工作量大于单纯图形绘制的工作量。因为尺寸标注很复杂，要求的定位点很多，如果全靠人工给出信息，工作效率很低。由于相关元素法对图形的线、弧都进行了编号，且进行了数据处理，这样就可在标注尺寸时利用这个特点，在找标准尺寸的定位点时，利用元素编号由计算机程序自动找出所需端点的坐标值，而不是由人工直接给出定位点的坐标值。例如，对于最普遍的直线型标注，一般需要三个定位点，如图3所示A点、B点、c点，A，B两点可由元素决定，而c点只需给出相对于A点或B点的偏移量。标注尺寸大为简化。

4举例

    用一空调电机端盖(图4)为例，说明相关元素法绘图的过程。

    因为图形具有对称性，取其1／8，编号如下(只对图形的外缘进行了处理)：

    以上数据是主程序处理后的输入计算机的已知信息，element[][]数组只需写出前三维，第四维由程序自动生成。有了以上已知信息，程序就可利用相关元素法的原理自动计算出图形的1／8的数学模型，再利用镜象、旋转等变换即可得到整个图形。