Notes

A G-kód értelmezése egyszerű szövegelemzés. A következő mondatokhoz hasonló szöveget kap paraméterként az értelmező:
„G01 X41.930159 Y203.200008 Z-0.125000”
„G02 X157.238097 Y69.346038 Z-0.125000 I-2.066544 J0.200699”
„G21”
A mondatot szavakra darabolja a szóközök mentén, és egyenként elemzi a kapott szavakat. Az első azonosítja a mozgás típusát, melyből síkvágás esetén két félét különböztetünk meg:
G00, G01: Egyenes vonalú mozgatást jelent, a két utasítás között a különbség, hogy G01 esetében az előtolást is meg lehet adni a szükségesebb paraméterek után.
G02: Kör interpoláció, azaz elmozdulás egy kör kerületén.
Mindkét típus megadja a célkoordinátát, melyet a későbbi szavakban található számok jelölnek .
A G02 esetén paraméterként még megkapjuk azon kör középpontjának koordinátáit, melynek a kerületén el kell mozdulnunk.
A G21 utasítás adja meg a koordinátarendszer léptékét, vagyis, hogy az X,Y, és Z szavakban található számokat milyen hosszmérték szerint kell értelmezni. A G21 arról tájékoztat, hogy ezek az értékek miliméterben értendők.
Ezzel elérkeztünk a feladat lényegi megvalósításához, azaz a G-kód végrehajtásához. Ahogy korábban kifejtésre került, bresenham megfelelő algoritmusait használjuk a különféle mozgások elvégzéséhez. Egyenes vonalú mozgás esetén a következő metódus fut le:
void G01(int x0, int y0, int x1, int y1) {

int dx = abs(x1-x0), sx = x0<x1 ? 1 : -1;
int dy = abs(y1-y0), sy = y0<y1 ? 1 : -1;
int err = (dx>dy ? dx : -dy)/2, e2;

for(;;){
setPixel(x0,y0);
if (x0==x1 && y0==y1) break;
e2 = err;
if (e2 >-dx) { err -= dy; x0 += sx; }
if (e2 < dy) { err += dx; y0 += sy; }
}
}
Paraméterként szükségünk van az induló, és végkoordinátákra. Utóbbit a G-kód elemzése során meghatároztuk, az indulási pont pedig minden esetben a jelenlegi pozíciónk lesz, ami megegyezik az előző utasítás végpontjával.
Az algoritmus először kiszámolja a két pont koordinátái közötti különbséget, melyeket a dx, és dy változókban tárol, majd ezek alapján meghatározza, hogy a két síkon előre, vagy hátrafelé kell-e lépnünk. A léptetés során figyelembe kell venni, hogy a motor egy lépés során 1.8 fokot fordul el, az ékszíjat mozgató tengely átmérője egy centiméter, így egy lépés során 0.157 millimétert tesz meg a szerszám, tehát egy milliméternyi elmozdulás megtételéhez 6 teljes lépést, és egy negyed lépést kell az érintett motorral elvégezni.
A meredekséget az err változóban tároljuk. A legtöbb egyenes vonalú mozgás esetén az egyik síkon mindig lépünk, míg a másikon csak bizonyos időközönként. Azt, hogy a nem domináns síkon mikor kell lépnünk, az err változóval figyeljük. Az értéke növekszik, ha a domináns síkon lépünk, és mikor elérünk egy határértéket, a másik síkon is lépünk egyet, a hibaváltozót pedig csökkentjük. A léptetéseket addig hajtjuk végre, amíg a kezdő, és végkoordináták meg nem egyeznek, ezután elmentjük a mostani végkoordinátákat, és értesítjük a számítógépet, hogy végeztünk.
A körcikkeket rajzoló algoritmus a következőképpen valósul meg:
#include <math.h>
void G02(int x0, int y0, int x1, int y1, int cx, int cy)
{
int radius=(abs(cx-x)*abs(cx-x))+ (abs(cy-y)*abs(cy-y)) ;
radius=sqrt(radius);
int error = 1 - radius;
int errorY = 1;
int errorX = -2 * radius;
int x = radius, y = 0;
int dx=abs(x0-x1);
int dy=abs(y0-y1);

setPixel(cx, cy - radius);
setPixel(cx + radius, cy);
setPixel(cx - radius, cy);
setPixel(cx, cy + radius);


while(y < x && x<=dx && y<=dy)
{
if(error == 0)
{
x--;
errorX += 2;
error += errorX;
}
y++;
errorY += 2;
error += errorY;

setPixel(cx + x, cy + y);
setPixel(cx - x, cy + y);
setPixel(cx + x, cy - y);
setPixel(cx - x, cy - y);
setPixel(cx + y, cy + x);
setPixel(cx - y, cy + x);
setPixel(cx + y, cy - x);
setPixel(cx - y, cy - x);
}
}

Ez a kód a jelenlegi koordinátát, és a végkoordinátát kapja paraméterül, valamint a képzeletbeli kör középpontját, melyen az elmozdulást végezzük(a kör középpontjának koordinátáit a G02-es G-kódú utasítássorokban az ’I’, illetve ’J’ karakterek utáni számok mutatják).
Először Pitagorasz tételével kiszámítjuk a kör sugarát, majd a kezdő és végpontok x,y koordinátái közötti különbséget. A szerszám leengedése után a körcikk kezdő pozíciójába állunk, az elmozdulást a tengelyeken pedig egy-egy külön változóban tároljuk. Mikor az elmozdulás abszolút értéke eléri a két pont közti különbséget megállunk.