DXF-Datei – Aufbau und Mängel des Drawing Interchange File Format

Das Drawing Interchange Format (Dateiendung .dxf), die sogenannte DXF-Datei, ist ein in den frühen 80er-Jahren von Autodesk entwickeltes Dateiformat. Es dient dem plattformübergreifenden Austausch von CAD-Zeichnungen. Die Dateiendung DXF hat man gewählt, um das Format zuverlässig vom Tabellenkalkulationsformat DIF abzugrenzen. Praktisch alle heute gängigen CAD- und CNC-Programme unterstützen das DXF-Format für den Austausch von Daten. Bei der Nutzung ist allerdings zu beachten, dass das Format eine Reihe von Unzulänglichkeiten hat, die den Transport von Entwürfen darüber erschweren.

Inhaltsverzeichnis

1. Geschichte des DXF-Formats
2. Unzulänglichkeiten des DXF-Formats
3. Aufbau einer DXF-Datei
4. Häufig gestellte Fragen (FAQ) zum Thema DXF-Dateien
   
   
   

Geschichte des DXF-Formats

Nachdem Anfang der 80er-Jahre zunächst AutoCAD als Programm für MS-DOS veröffentlicht wurde, entwickelte das dahinterstehende Unternehmen Autodesk bald auch Portierungen für Macintosh und Unix-Systeme. Die verschiedenen Versionen der Software funktionierten, gerade was die Speicherung der Daten betraf, nicht komplett gleich. Daher wurde die Entwicklung des Drawing Interchange Formats notwendig, um die Kompatibilität zwischen den unterschiedlichen AutoCAD-Versionen zu gewährleisten. Obwohl Autodesk das Dateiformat zunächst nicht öffentlich spezifizierte, unterstützen es bald darauf auch die Entwickler alternativer CAD-Programme. Mit dem Release 14 von AutoCAD im Jahr 1997 wurde der Support für Mac und Unix eingestellt. Die DXF-Datei wurde von Autodesk jedoch fortgeführt, da sich das Format für den Austausch mit den Programmen anderer Softwarehersteller bewährt hatte. DXF setzt dabei auf eine vektorbasierte Beschreibung geometrischer Primitive. Durch deren Rekombination lassen sich auch komplexere Formen abbilden. Mit DXF kann man 2D- und auch 3D-Zeichnungen speichern.

Im Unterschied zum AutoCAD-nativen DWG-Format unterstützt DXF nicht alle CAD-Funktionen und ist so aufgebaut, dass teilweise wichtige Informationen verloren gehen. Aus diesem Grund wird das Dateiformat häufig auch als der „kleinste gemeinsame Nenner“ der verschiedenen CAD-Anwendungen beschrieben. Mit DXF können zwar nur Basic-Features der Programme genutzt werden, dafür steht der Standard aber programmunabhängig zur Verfügung.

Unzulänglichkeiten des DXF-Formats

Trotz des selbsterklärten Anspruchs, CAD-Informationen sauber von einem Programm zum anderen übertragen zu können, muss man bei der Portierung von Daten über das DXF-Format in aller Regel Reparaturen vornehmen. Zu den größten Unzulänglichkeiten des DXF-Formats gehört die sogenannte Dimensionslosigkeit des Formats. Da es international die unterschiedlichsten Notationen für Maße gibt, verzichtet das Format darauf, diese mit in die Datei zu speichern. Dadurch bleiben allerdings nur die Größenrelationen der Objekte zueinander erhalten. Übliche DXF-Import-Module bieten daher typischerweise die Option, die verwendeten Maße nachträglich einzutragen, um sie auch im neuen CAD-Programm nutzen zu können. Da das in der Regel manuell erfolgen muss, ist die Portierung von Daten über das DXF-Format meist sehr aufwendig.

Hinzu kommt, dass DXF keinen Support für Schriftartendateien bietet. Autodesk bietet einige vektorbasierte Schriftarten an, die sich direkt im DXF-Format speichern lassen. Die direkte Portierung von bei der Erstellung eines CAD-Entwurfs genutzten Systemschriftarten ist allerdings nicht möglich. Zudem unterstützt DXF keine unterschiedlichen Linienstärken und Schraffuren. Beides kann zwar mithilfe moderner Export-Funktionen in von DXF unterstützte Primitive übersetzt werden. Der Import in ein anderes Programm erweist sich im Anschluss dann jedoch oft als äußerst komplex. Linienstärken werden stattdessen häufig als Linienfarbe codiert. Da inzwischen viele CAD-Programme auch das Autodesk-eigene Format DWG unterstützen, kann es sinnvoll sein, für die Portierung von Daten darauf zurückzugreifen. Die Spezifikationen des DWG-Formats liegen im Unterschied zu DXF allerdings nicht offen.

Aufbau einer DXF-Datei

DXF-Dateien werden üblicherweise als im Klartext lesbare und editierbare ASCII-Dateien gespeichert. Die Dateien bestehen aus mehreren, klar voneinander getrennten Blöcken, die über Schlüsselwörter markiert werden. 

• Der erste Block ist der HEADER der Datei, in dem Meta-Informationen zur gespeicherten Zeichnung abgelegt werden. Dazu gehören auch Informationen wie die erforderliche Stiftbelegung in einem Plotter. 
• Danach folgt der Bereich CLASSES. Er soll eigentlich dazu dienen, Daten über definierten Bibliotheken der exportierenden Software abzulegen. Der Block wird allerdings nur selten genutzt. Grund dafür ist, dass die Möglichkeiten des CLASSES-Blocks sehr begrenzt sind und eine sinnvolle Definition der meisten von modernen CAD-Programmen generierten Konzepte darüber kaum möglich ist. 
• Es folgt der TABLES-Bereich, in dem klare Angaben zu Elementen wie Farben und Strichstärken gespeichert sind. 
• Im BLOCKS-Abschnitt der Datei definiert man die Logik des Aufbaus. Die im folgenden ENTITIES-Block definierten geometrischen Einheiten werden hier logisch zusammengefasst. 
• In eben diesem ENTITIES-Block die eigentlichen Vektor-Informationen für die Zeichnung abgelegt. Die Vektoren sind in Form von Fließkommazahlen (floats) definiert. Die logischen Elemente wiederum werden mithilfe von Ganzzahlen (integers) durchnummeriert und so eindeutig adressierbar gemacht. 

Viele CAD-Programme und Import-Module lesen nur den ENTITIES-Block der DXF-Dateien aus. Das vergrößert das Problem fehlerhaft portierter DXF-Dateien weiter. Es folgen weitere Blöcke, in denen man Objekte in Scriptsprachen wie AutoLISP oder Thumbnails ablegen kann. In der Praxis spielen weder der OBJECTS- noch der THUMBNAILS-Block eine große Rolle. Mit dem Befehl END OF FILE wird dem DXF-Parser schließlich mitgeteilt, dass die Datei endet und keine weiteren Informationen ausgelesen werden können.

Häufig gestellte Fragen (FAQ) zum Thema DXF-Dateien

Was ist eine DXF-Datei?

Die DXF-Datei ist ein von Autodesk entwickeltes Dateiformat und steht für „Drawing Interchange Format“ (Dateiendung .dxf). Es dient dem plattformübergreifenden Austausch von CAD-Zeichnungen. Praktisch alle heute gängigen CAD- und CNC-Programme unterstützen das DXF-Format für den Austausch von Daten.

Wie erstelle ich eine DXF-Datei?

DXF-Dateien können von fast jedem CAD-Programm ausgegeben und auch wieder eingelesen werden. Daneben gibt es die Möglichkeit, DXF-Dateien über Online-Konvertierungstools zu erzeugen. Das ist zwar nützlich, wenn eine CAD-Datei in einem exotischen Format vorliegt und nicht gelesen werden kann, allerdings auch sehr fehleranfällig. Insbesondere die Konvertierung DWG to DXF funktioniert aber auch über solche Onlinetools sehr gut.

Wie kann ich eine DXF-Datei öffnen?

So ziemlich jedes CAD-Programm kann DXF-Dateien öffnen. Der Nutzung steht damit unabhängig vom genutzten Betriebssystem nichts im Weg. Auch reine Betrachtungsprogramme wie DWG TrueView unterstützen oft das Einlesen von DXF-Dateien. Eine besondere Bedeutung für das DXF-Format hat nach wie vor das Programm AutoCAD. Neue DXF-Format-Versionen sind in der Regel am AutoCAD-Releasezyklus ausgerichtet.

Ist DXF ein 3-D-Format?

DXF-Dateien können Baupläne für zwei- und dreidimensionale Objekte enthalten. Viele Editoren und Betrachtungsprogramme können 3D-Objekte direkt aus einer DXF-Datei rendern und anzeigen. Das ist nicht zuletzt nützlich, um zu überprüfen, ob die DXF-Datei grobe Fehler enthält. Kann ein Objekt nicht vollständig gerendert werden, gibt es vermutlich ein Formatierungsproblem.

Ist das DXF-Format besser als DWG?

Die Frage, ob DXF besser als DWG ist, lässt sich schlecht pauschal beantworten. Beide Formate haben ihre Vor- und Nachteile. Wer mit AutoCAD arbeitet, wird aber typischerweise die Speicherung im DWG-Format bevorzugen. Für die Interoperabilität mit anderen Anwendungen scheint auf den ersten Blick DXF das besser geeignete Format zu sein. Die klaren Formatdefinitionen helfen dabei, gut lesbare Dateien zu erstellen, während DWG-Dateien von alternativen Programmen nur mithilfe nachgebauter Importfunktionen eingelesen werden können. In vielen Fällen funktioniert das inzwischen aber dennoch besser als der Umweg über das DXF-Format. Insbesondere weniger komplexe Designs können viele CAD-Programme mittlerweile auch als DWG-Dateien einlesen.