AutoCAD 雑学：AutoCAD コンポーネント

AutoCAD をインストールすると、指定したフォルダに数多くのファイルがインストールされます。これらのファイルは、AutoCAD の実行時にすべての機能動作のために必要な、実行ファイルや定義ファイルです。

Windows 版 AutoCAD の話題になってしまいますが、ここでは、この重要なコンポーネントである実行ファイルに焦点をあてて、なぜ、異なる拡張子のファイルが存在するのか少し深堀りをしてみたいと思います。

実行ファイル？

実行ファイルの別名は実行可能ファイル（executable）で、拡張子 .exe を持つファイルを指します。Windows で言えば、デスクトップのショートカットアイコンをクリックしてアプリケーションをが起動する際に「実行される」ファイルです。AutoCAD の場合、実行ファイルは acad.exe になります。（AutoCAD LT の場合は acadlt.exe）

オートデスク社内で AutoCAD を開発している複数の開発者は、テキストエディタを使ってプログラムを記述し、コンパイルという作業を経て実行ファイルを作成します。このコンパイル作業によって、人間が判読出来るプログラムが、テキストエディタで開いても判読出来ないバイナリファイルに変換されます。

つまり、acad.exe をメモ帳などのテキストエディタで開いてみても、内容を理解することは出来ません。バイナリファイルとなった実行ファイルを正しく理解し、実行することが出来るのは Windows OS だけです（Windows の場合）。

実行ファイルの分散ファイル？

まもなく誕生から 40 年を迎える AutoCAD。毎年のバージョンアップで多くの機能を持つようになっています。実行ファイルである acad.exe も、最新の AutoCAD 2022 で 5.24 MB あります。

このファイルサイズを大きいと感じるか、小さいと感じるかは人それぞれと思います。ただ、実際は、もっと巨大になってしまった可能性もあります。

現在のサイズで収まっているのは、実行ファイルが分散して用意されているためです。Windows には、.exe の他に .dll の拡張子を持つダイナミックリンクライブラリ（dynamic link library）というファイルがあり、.exe ファイルの内容を分散することが出来ます。

.exe ファイルは実行時に .dll ファイルを参照することで、.dll ファイルに実装されている機能を利用することが可能になるというわけです。逆、.exe ファイルの実行時に、必要とする .dll ファイルが見つからないと、機能を実行できなかったり、最悪の場合、アプリケーションがクラッシュ/異常終了してしまいます。

AutoCAD のインストールフォルダを見てみると、このダイナミックリンクライブラリファイルが沢山あるこをがわかると思います。いずれのファイルも、acad.exe の実行に必要なものです。

DLL ファイルの亜種？

ダイナミックリンクライブラリ（.dll）は、 Microsoft 社が用意している仕組みなので、 Windows では一般的に使用されています。だたし、主体になる実行ファイル（.exe）で参照する .dll は異なるため、Microsoft Excel や Word のインストールフォルダにある .dll ファイルを AutoCAD のインストールフォルダにコピーしても、AutoCAD が Excel ファイルや Word ファイルを開いて編集出来るわけではありません。

AutoCAD に目を戻しましょう。インストールフォルダの .dll にも様々な役割を持つ .dll ファイルが存在します。AutoCAD の特定の機能を実装する .dll のほか、ObjectARX や AutoCAD .NET API を「公開する」 .dll もあり、多種多様です。

また、オートデスクが外部からライセンス供与を受けて AutoCAD に組み込んでいる .dll も存在します。ライセンス供与されたテクノロジは、AutoCAD の ABOUT コマンドで表示されるダイアログ下部のクレジットで確認することが出来ます。

そんな中、AutoCAD の実行ファイルしか参照出来ない「特殊な」.dll ファイルも存在します。

.arx ファイル

.arx ファイルは .dll の拡張子を変えたダイナミックリンクライブラリです。通常の .dll と異なり、AutoCAD のみが参照することが出来るように設計されています。大きな特徴は、AutoCAD 実行ファイル（ acad.exe ）の起動時に参照（ロード）させるだけでなく、必要に応じて参照を開始（ロード）させたり、参照解除（ロード解除）させることが出来る点です。

.arx は、AutoCAD API の 1 つである ObjectARX を使ってプログラムを作成、Microsoft Visual Studio（Windows 版）を使ってコンパイル、作成されています。ObjectARX は非常に強力な AutoCAD API で、カスタムコマンドの定義だけでなく、独自の見た目や振る舞いを持つカスタムオブジェクトも定義することが可能です。他の AutoCAD API ではカスタムオブジェクトの定義は実装出来ないようになっています。

ObjectARX が登場した AutoCAD R13（1994 年）当初、カスタムコマンドを定義するファイルもカスタムオブジェクトを定義するファイルも、すべて一律に .arx の拡張子を持たせていました。

.dbx ファイル

カスタムオブジェクトは、線分や円、寸法や画層など、AutoCAD が図面ファイル（.dwg/.dxf）に保存するのと同じレベルで独自の見た目や振る舞いを持たせたオブジェクトを指します。特定の業種で扱うオブジェクトを用意する手段として非常に有用であるため、オートデスクも AutoCAD Mechanical や Plant3D、Civil3D などで使用しています。もちろん、3rd party の開発者がカスタムオブジェクトを定義することも出来ます。

ただ、カスタムオブジェクトを定義する .arx ファイルをロード解除してしまったり、カスタムオブジェクトが含まれる図面を定義する .arx ファイルがない AutoCAD で開くと、AutoCAD が、本来オブジェクトが持つ独自の見た目や振る舞いを参照出来ないため、オブジェクトの運用に問題が起こります。このような状態のカスタムオブジェクトをプロキシオブジェクトと呼びます。

カスタムオブジェクトがプロキシオブジェクトになってしまった場合、オブジェクト自身の削除や、色、画層の変更など、カスタムな情報以外の編集を許可するかは、カスタムオブジェクトの定義で決まります。運用を考えると、最低でもカスタムオブジェクトが持つプロパティは参照出来るようにしたいはずです。

そこで考え出されたのが、オブジェクトイネーブラ（Object Enabler）です。カスタムオブジェクトを定義する .arx ファイルの拡張子を .dbx に改め、カスタムオブジェクトを作成（作図）するコマンド定義 .arx ファイルと区別します。

オブジェクトイネーブラを無償でダウンロード提供してプロキシオブジェクトになるケースを低減し、オブジェクトの作成や高度な編集コマンドを定義する .arx ファイルを有償で販売する、といったものです。

オートデスクも、この方法でオブジェクトイネーブラ（.dbx）を無償ダウンロード提供しています。

なお、プロキシオブジェクトは、オブジェクトイネーブラを AutoCAD にロードした時点で、再び、カスタムオブジェクトの振る舞いを取り戻します。データの欠落は起こりません。

.crx ファイル

コマンド定義を実装する ObjectARX ファイルを .arx に、カスタムオブジェクト定義を実装する ObjectARX ファイルを .dbx にして長らく販売が続けられてきた AutoCAD ですが、AutoCAD 2013（2012 年）で変化が訪れます。

AutoCAD for Mac の再開計画です。Mac 版の AutoCAD でも、プログラムをコンパイルして実行ファイルやダイナミックリンクライブラリなどの実行ファイル（バイナリファイル）を作成することになります。もちろん、Windows と Mac は異なる OS であるため、実行ファイルやダイナミックリンクライブラリの拡張子も異なります。

Windows 版 AutoCAD と Mac 版 AutoCAD を開発する際、少しでも共通したロジックを利用して開発リソースの増大を避けたい、とオートデスクは考えました。この取り組みを説明したのが、コンソールバージョンの AutoCAD のブログ記事です。

AutoCAD のコマンドは、コマンドプロンプトでメッセージ表示と入力を繰り返して完結するコマンドと、ダイアログボックスなどのユーザインタフェースを表示して操作を完結するコマンドに大別されます。後者のタイプでは、プラットフォームによって実装の仕方が大きく異なるため、専用化せざるおえません。一方、前者はロジックや実装を共通化出来るので、プラットフォーム間で開発リソースの増加を抑止することが可能なわけです。

そこで、両者を区別するために拡張子の分離が考案されます。ユーザインタフェースを持たないコマンド定義を実装する .crx と、ユーザインタフェースを持つコマンド定義を実装する .arx です。

AutoCAD for Mac と .crx の導入は副次的効果も生み出します。Forge の Design Automation API for AutoCAD です。ユーザインタフェースを持たない「エンジン」にアドイン/プラグインアプリをロードさせて実行する自動化する Design Automation API では、ユーザインタフェースは不要なため、.crx が最適なわけです。

もう一度 AutoCAD のインストールフォルダを除いてみましょう。定義ファイルのほかに、.exe 以外に、.dll、.arx、.dbx、.crx が多く存在していることがわかります。どれも AutoCAD の実行に必要なダイナミックリンクライブラリということになります。一部を削除したり、ファイル名や拡張子を変更すると、AutoCAD が参照出来なくなり問題が発生します。

最後にいくつか補足と注意点です。

AutoCAD .NET API を使って作成したアドインは、ユーザインタフェースの実装有無にかかわらず、常に .dll の拡張子を持ちます。Design Automation API for AutoCAD で使用する場合には、ユーザインタフェースを持たない実装を使用する必要があります。
.dll、.arx、.dbx、.crx は、すべて AutoCAD バージョン毎にコンパイルされ直したものがインストールされます。異なるバージョン間の使用はサポートされないばかりか、これら一部の抜き出し、複製は、使用許諾違反になりますので注意してください。

By Toshiaki Isezaki