图形化运行（精选十篇）
图形化运行 篇1
目前, 地区供电局配网检修运方安排时, 需要查阅大量的图形数据, 为更合理地安排配网运行方式, 保障配电网的运行安全, 对配网图形化运行方式安排进行了实际应用研究, 开发出一套配网图形化运方安排系统, 采用基于网络拓扑的运方计划智能生成策略、运方调整方案的优选排序算法、运方安排安全校核算法等技术, 实现了基于配网图形化的智能运行方式安排功能。通过信息化技术手段实现运行方式安全校核, 提高日常检修运方安排的工作效率。
1 配网图形化运方安排研究
配网图形化运方安排系统由以下功能模块组成:智能运方安排、运方计划安排的数据库存取处理、运方计划安排智能生成策略、运方调整方案的优选排序算法、运方安排安全校核算法、与调度一体化检修管理 (OMS) 系统接口。每个功能模块的技术内容如下:
1.1 智能运方安排
运方安排是对未来运行方式进行计划和安排, 研究的是配网“未来态”。该技术内容主要是为运方员提供方便、快捷的图形化操作界面, 系统自动截取防误操作系统的运行方式断面, 结合目前已经开出的运方安排 (按照时间先后进行自动预置) , 为运方人员提供一个图形化的运方安排操作平台, 在此平台上, 运方人员只要经过简单的鼠标操作和人机交互, 即可生成所需的运方安排内容。
1.2 运方计划安排的数据库存取
系统设计了专门用于存储运方计划安排的数据库表, 包括:停电设备名称、计划停电时间、对应OMS系统的申请单编号、运方计划安排内容等字段。当系统完成运方计划安排后, 再回写至OMS自动存储、保存该运方计划安排的全部内容。在后续进行计划安排时, 可以从该数据表中读取并加载。
1.3 运方计划安排智能生成策略
设计开发出一套基于网络拓扑的运方计划智能生成策略, 实现不同条件下电网设备的各种运方安排的智能生成。系统根据不同设备、不同操作目的进行设计。电网设备包括断路器、主变、线路、电容器等;操作目的包括停电方式、旁路代方式、合解环方式等。
1.4 运方调整方案的优选排序算法
运方计划安排智能生成过程中, 对于合解环操作, 可能存在多个合解环路径, 为了考察各个合解环路径的可行性和优劣, 需要开发运方调整方案的优选排序算法, 这个算法是项目的一个技术关键点, 它根据图形拓朴结构自动搜索到各个合环点, 排除一些不可行的合环点, 在剩余的合环点中根据优先排序原则进行筛选和排序, 最终将可行的方案按照优先顺序呈现给使用者。通过示例来比较一下工作效率情况:
1.4.1 传统出线断路器检修
1) 根据现有图形资料, 查看有几个可以合解环的点, 平均需要花费5~10分钟。
2) 记下所有合解环点对侧的线路, 平均需要花费5~10分钟。
3) 查看当前该断路器所带线路的负荷情况, 1分钟。
4) 一一查看所有可以合解环点对侧线路的负荷情况、额定值, 必要时, 还需要查看对侧线路所在系统主变的负荷情况, 甚至要考虑线路、主变三天或七天内的负荷峰值。平均需要10~60分钟。
5) 分别对可以合解环的路径进行分析, 比较哪个方案更好, 最终确定一个最佳方案, 需要几个小时。
1.4.2 系统计算
采用系统总的计算时间不会超过1分钟。运方人员只需要在这些方案上一一点击即可查看合解环负荷情况 (包括合环前、合环后、限额等) , 节约了大量时间。
1.5 运方安排安全校核算法
实现了运方安排内容的校核, 考察运方安排是否满足当前防误模拟屏的防误逻辑, 是否会引起设备过载等。主要校核以下内容:一是考察安排的内容是否满足调度倒闸操作规定;二是要保证操作过程中不会发生设备过载;三是对运方安排的设备最终状态进行验证。
1.6 与OMS系统接口
实现检修申请的自动获取和智能识别, 以及运方安排内容的回写。通过智能识别检修申请内容后, 系统自动调用运方安排计划生成策略, 最终生成运方批复内容, 并回写至OMS系统。接口的方式如下:调度OMS系统通过Web Service方式提供接口服务, 系统通过调用Web Service接口函数来获取检修申请单以及回写最终生成的运方安排内容。
需提供的Web Service接口函数有:按照时间区间等参数查询申请单列表, 根据查询到的申请单ID获取申请单内容, 根据申请单ID回写运方安排内容等。
与调度OMS系统的接口模块也包含了检修申请单智能识别技术, 该技术具备以下特点:
1) 建立了一个高效的匹配算法, 通过高效的匹配算法, 将检修申请单上的内容与系统的设备名称进行匹配, 在点击获取OMS系统申请单时快速识别, 用户不需要等待。在昆明配网方式, 每月都会有几百个检修申请, 每张申请单上的申请设备都要与系统的设备名称进行匹配, 需要高效的匹配算法做保障。
2) 设计了识别容错机制。
3) 具备多检修任务同时识别的能力。
4) 设计了多次识别机制。
2 主要技术路线
2.1 图形拓扑结构分析技术
为了方便使用, 将人员的干预降为最低, 系统仅通过简单快捷的方法完成不同方式调整目标的运方计划安排, 这就需要系统具有全面的设备状态和较强的图形拓朴结构分析能力。
2.2 方案择优排序功能
系统需要开发方式调整方案筛选、合解环最优方案择优排序功能。该功能首先要根据图形拓朴结构自动搜索到各个合环点, 再排出几个最优方案供运行方式人员进行决策选择。
系统采用基于网络拓扑的路径搜索技术, 读取电网图形, 根据设备的连接节点, 创建设备之间的连接。根据操作设备对象的连接情况, 按照指定的搜索条件找到满足要求的断开点, 从而得到物理上可行的供电操作路径。运方计划安排智能生成策略包括了运方调整方案的优选排序算法, 这个算法也是项目技术关键点。根据图形拓朴结构自动搜索到各个合环点, 先排除一些不可行的合环点, 再在剩余的合环点中根据优先排序原则进行筛选和排序, 最终将可行的方案按照优先顺序呈现给使用者。它包含两部分内容:排除算法和优选算法。
2.2.1 排除算法
是指不满足给定条件之一时就予以排除。给定条件是根据电网运行条件、调度规程以及配调运方安排经验整理出来的。排除的条件有:禁止合解环的开关 (如未核相) 、限电开关或者经过潮流分析估算会造成设备越限等。排除算法的流程图如图1所示。
2.2.2 优选排序算法
是对方案进行排序, 优先顺序按照电网运行条件、方式变化前后的潮流分布和运方安排经验整理出若干要素, 对这些要素设定不同等级的权值, 然后对各个方案进行计算, 通过权值大小进行排序。
例如:合解环线路是同一母线供电时, 进行合解环时潮流相对较小, 所有优先级比较高。其它的还有:能保持双电源用户双路电源者优先、开闭所开关优先于柱上开关、负荷比较轻的线路优先、路径近者优先等。根据这些条件的情况来设置优先级, 等级越高越优先, 权值越大, 最后分别计算每个方案的权值总和, 权值越大方案的优先级越高。计算权值示例如下:
等级1:负荷电流小于额定值的80%, 权值为2*1 000 (R1) 。
等级2:两路电源保持, 权值为4*1 000 (R2) 。
等级3:开闭所或变电站开关, 权值为8*1000 (R3) 。
等级4:同一母线, 权值为16*1 000 (R4) 。
等级n:。。。
总权值∑R=R1+R2+R3+R4+…, 权值越大越优先。
2.3 安全校核算法
运方安排生成后的安全校核算法的设计与开发。系统按运方安排方式的先后顺序自行逐行校核防误逻辑, 同时从实时系统获取变电站线路负荷情况, 估算配网负荷重新分配后是否会有设备越限, 超过允许值时提出警示。
2.3.1 安全校核原则
1) 按方式调整的顺序先后逐个验证。
2) 验证结论应与操作方法对应, 合解环不能有停电设备发生, 停电操作要提供停电范围供核对。
2) 校核结束, 提供最终保护状态报文供核对。
4) 合解环时简单负荷电流计算, 合理的调整方式, 均不能发生设备越限。
5) 验证不能通过时, 提供原因报文供分析。
2.3.2 安全校核算法设计
1) 在操作执行过程中, 检查操作的正确性。按照调度规定, 为各种操作设定不同的约束条件, 当执行这些操作时, 逐一验证操作是否满足约束条件。这些约束条件是依据网络拓扑自动生成的, 是系统按照接线方式分析的结果。
2) , 在操作执行后, 检查操作结果的正确性。按照操作任务目的, 检查操作后的状态是否满足任务目的。包括是否会过载、合解环是否会出现得失电情况、是否会导致双电源用户失电、操作执行后设备的最终状态是否正确等。
3) 校核时自动提取该运方安排开工时的时间断面进行防误逻辑检查, 以验证在时间上存在重叠的多个运方计划安排之间是否存在影响。包含两个内容:一是其它已开运方是否影响到本次运方安排;二是本次运方安排是否对其它已开运方造成影响。校核的结果通过图形化的界面显示出来, 对于不满足防误要求的操作给出警告框提示。
2.4 申请单内容的智能识别
系统通过接口直接从OMS系统中读取检修申请单, 并智能识别申请单的设备名称、停电区间、停电时间等, 从而自动定位至配网拓扑上进行智能生成运方安排。较高的识别率将有助于提升系统的易用性和实用性。
3 应用效果
配网图形化运方安排系统在昆明供电局投入应用后, 方式人员通过简单的图形界面点击操作和信息交互, 即可生成各种运方安排内容, 提高了配网方式人员的劳动生产率。生成运方安排可有两种操作方法, 一种是从调度OMS系统自动获取检修申请单, 经过系统自动识别 (或手工干预) 后由系统根据检修申请单的要求生成;第二种是由运方人员根据需要, 直接在图形上点选设备, 告知运方安排目的, 由计算机自动生成。利用运方安排安全校核算法可对运行方式安排进行校核, 及时提醒方式人员可能出现的错误, 确保电网安全运行。运方计划安排智能生成过程中, 对于合解环操作, 可能存在多个合解环路径, 为了考察各个合解环路径的可行性和优劣, 先排除一些不可行的合环点, 在剩余的合环点中根据优先排序进行筛选和排序, 最终将可行的方案按照优先顺序呈现给使用者。通过合解环操作、转供电分析, 可以减少用户停电时间, 有效提高供电可靠性, 应用效果良好。
4 结束语
通过配网图形化运方安排的研究应用, 使得运方安排工作具备一定的智能化水平, 通过图形化方式生成运方安排内容, 同时对运方安排内容进行安全校核, 为运方人员拟写的运行方式安排提供一种客观的辅助分析和校核手段, 改变了以往完全凭经验主观判断的状况, 可有效防止误安排运行方式事件的发生。通过本项目的研究应用, 使运方安排工作从手工阶段逐步过渡到图形化、信息化阶段, 顺应了当前智能电网的发展潮流, 为确保电网安全、提高供电可靠性提供了技术保障。
参考文献
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图形化运行 篇2
目前，我国正处在社会主义的初级阶段，近年来，我国社会主义经济高速发展，在这一过程中，对电力的运用和开发逐渐成熟，但是仍然有较大的发展空间，受电力管理模式和方法的限制，电力行业发展无法得到提速。变电运行一方面可以减少电力输送过程中的电能损失，另一方面大大满足了不同用电单位对电力的不同要求。因此，变电运行在整个电力管理中逐渐被相关部门重视，近年来，图形数据在变电运行管理中逐渐被运用，并取得较好的效果，下面就针对图形数据在变电运行管理系统中的应用做出探讨。
二、变电运行管理系统概述
在电力管理系统中，变电运行管理既是重点又是难点。我国目前的电力系统情况是，用电面积广，电力输送距离长，因此，需要采用高压输电来降低在输电过程中的电能损失，这就要求变压运行安全可靠，高效稳定。一般来讲，变电操作都是通过变电站进行的的，管理模式分为人工管理和智能管理两种，人工管理不能有效及时的满足用电需求和安全操作，因此，目前逐渐转型为计算机智能化管理，计算机智能化管理需要处理大量的数据。实际上，计算机智能化管理的内容包括安全、损耗、报表、行政等多个方面，为保证智能化管理全面有效进行，就需要将图形化数据与计算机智能化管理的数据库相结合。
三、变电运行管理的特殊性
变电运行管理的主要内容包括变电站或者变电所的设备安全、设备检修、实验数据的收集统计与分析、继电保护装置的参数设置、变电站或者变电所的运行情况分析、变电运行记录的填写、电能输入输出及相关电力参数等。变电运行管理的特殊性在于数据庞杂，并且变电运行的参数设置需要综合电力系统各参数进行分析，保证变电运行设置达到最优。为实现这种综合性分析快速便捷，准确有效，需要将图形化数据直接运用在变电运行管理当中。
四、图形化数据在变电运行管理系统中的应用分析
基于以上对变电运行管理特殊性的分析，需要将图形化数据运用到变电运行管理系统中才能保证变电运行系统的有效性。在变电运行系统中运用图形化数据需要先将数据转换成图形化数据，这就要求电力企业研发适合电力数据转换成图形化数据的软件，实现准确可靠地将电力相关参数转换成图形化数据。在变电管理系统运行的过程中，只需将其与可以将电力相关数据转换成图形化数据的软件相结合，就可以大大简化系统操作，并且实现变电运行管理的有效性。
对于开发可将电力相关数据转换成图形化数据的软件，需要具备以下功能：数据的获取、数据的输入输出和转换、相关电力数据的综合分析、数据的记录的存储、数据的查询和搜索等。
五、图形化数据在变电运行管理系统中的应用实现
当实现研发可将电力相关数据转换成图新挂数据的软件后，需要将该软件与变电运行管理系统相连接，通过软件数据和在软件上的操作指令实现对变电运行管理系统的智能化管理，首先，需要编入变电管理中需要用到函数公式和处理方法，以及针对分析结果做出的反应。首先，变电所或者变电站的电力参数被软件获取并输入，转换成图形化数据后进行处理，根据处理结果作出相应的反应，通过改变自身的属性实现对变电站或者变电所的变电设备的参数设置，从而实现对变电运行的计算机智能化管理，并且可以通过检验来看计算机的智能化管理效果是否達到最优，如果是，就可以投入大面积运行，如果不是，就需要进行改善，直到实现最优化管理。
六、结束语
我国经济正处在加速发展的时期，电力管理在整个经济发展过程中起着至关重要的作用，为保证国民经济的高速发展，需要提高电力管理系统对电力管理的效率和水平。图形数据在变电运行管理系统中的的应用极大地促进了电力行业的发展，然而，要维持电力行业的蓬勃发展，需要不断地研发与创新，开发新的管理技术，顺应时代对电力运用的需要和科技对电力发展的需求才是促进电力管理系统不断发展与创新的动力源泉。
图形化运行 篇3
一变电运行管理系统概述
变电站运行管理是电力系统运行管理工作中的重要内容, 它影响着整个电力系统运行的安全性、稳定性与可靠性。因受到主客观因素的影响, 我国变电站运行管理工作还没有获得如电力系统实时监控系统般高度的重视, 这使得发展水平相对而言低于国家电力行业的现实发展需求。就目前国内状况而言, 变电站运行管理模式主要集中于人工管理模式及计算机智能管理模式。人工管理模式主要表现为设备履历卡、设备实验报告、变电站运行工作记录等均由人工手动完成, 而与变电站运行管理有关的计算机软件使用的较少, 该种管理模式是与我国电力事业发展需求不相匹配的较为传统的管理模式。变电站计算机智能管理模式是相对较为先进的管理方式, 主要是组建起计算机管理系统, 以集中式数据存储处理方法的应用, 借助现代化的较为成熟的数据库技术等, 进行变电运行相关设备的运行管理。变电运行管理系统可有效的确保变电运行过程中多种设备、系统运行的安全性及计划性, 可在变电站基本的运行模块的基础上, 构筑独立运行且相对完善的管理系统。
二图形化数据在变电运行管理系统中的应用现状
在变电运行管理系统的运行使用中所呈现出的运行工况复杂、难度高的特点, 强调着要想实现变电运行管理系统的高效运作, 就必须重视变电运行管理系统和数据库系统的综合运用, 并在当前技术的支持之下, 图形化数据便可实现变电运行管理系统与数据库系统的融合。这就要求系统研发设计及研究人员先要了解变电站运行管理的常规工作以及变电运行管理的特殊性, 明确图形化数据具体的应用场合。
1.变电运行管理常规内容及特殊性
变电运行管理的常规内容主要集中在变电站设备运行的常规状态检查、设备运行健康状况的监测、实验数据的统计分析、继电保护装置的安全参数设置、变电站运行工况分析、变电运行设备的缺陷管理, 其中较为核心的管理内容有统计分析历史性实验记录、统计变电运行的记录、设置继电保护装置。以上变电运行管理的常规内容强调着图形化数据在变电运行管理系统中应用的可能性。
变电运行管理的特殊性主要表现为, 变电运行的历史性实验数据、运行记录、设备台帐及继电保护等多种台帐记录的种类繁多, 形式复杂, 实验数据、运行记录及台帐形式等变化较为频繁, 设备历史性实验数据也会随着实验项目的变化也发生变化;变电站运行管理所采用的具体模式要综合分析电力系统实时状况需求的改变, 运行数据、台帐记录发生的变化所引发的变电运行电压等级的变化。变电运行管理的特殊性强调着图形化数据在变电运行管理系统中应用的必要性。
2.图形化数据在变电运行管理系统中的应用分析
综合分析变电站运行管理工作的基本状况以及电力系统下变电站运行管理的特殊性, 进行图形化数据的开发, 以纯控件、面向计算机对象的程序语言的编写方式, 可设计研发出较为完善的变电运行管理系统, 确保变电运行管理工作开展中数据输入及查询的准确性、完整性及安全性等。
如果变电运行管理系统实现图形化数据查询, 系统操作将大为简化, 实际运行中的变电设备负荷参数可与系统软件中的图形图像处理软件结合, 就数据字段分别给予有针对性的属性设置, 可确保电力系统中运行使用的所有变电设备标签的完整性, 最终实现图形化数据查询。
在变电站运行管理中, 设备台帐的获取时间相对较长、数据的种类相对较多, 这给人工管理造成较大的难度, 而计算机智能管理模式的应用, 可实现修改在系统程序中的进行, 并就新增数据类型进行同步增添, 可有效的确保数据的安全性。图形化数据的应用可实现用户查询接口的自定义修改及台帐输入信息的自增设, 在实现系统应用程序功能自扩展的同时, 可较好的适应台帐的变化要求, 为用户的数据输入、信息查询等提供方便。
图形化数据应用中涉及到的画面制作类软件涵盖着系统的集成定义、数据接口的制作、系统接口的制作、数据的连接定义及电力系统图的绘制等, 在采用对象封装概念的基础上可实现变电设备实际形态对应的电气符号以原有形象空间标志的展示, 使得以控件自身高度及宽度的改变实现图形平滑放大成为可能, 这均使得画面图形的接口能够自由的放大缩小, 打印出的所得便是在图形显示界面上的所见等。
3.图形化数据在变电运行管理系统中的应用实现
对象式程序编写设计概念被涵盖于变电运行的画面制作软件系统中, 这也是图形化数据在变电运行管理系统中的应用重点, 它同时具备着底板、图形控件、字符控件、数据的输入控件、按钮控件及图像控件等, 以上控件均具备自身的属性、事件及函数, 通过控件自身属性的改变便可实现控件功能、表现形式、具体作用的改变, 事件的改变还可实现控件功能模块的改变。
对象式程序包装设计模式可以实现较为独特且相对强大的图画功能, 还可对以往传统的程序编写方式进行适当改变。图形化数据在变电运行管理系统中的应用, 首先需要进行电力系统的图元制作与数据链接定义的一次性合成。其次要进行系统输入接口的设计, 变电运行中的台帐信息的变化相对复杂、变化形式较多, 利用系统程序中的智能化水平较高的数据输入类控件进行操作, 同时运行画面绘制软件, 这使得用户不再需要进行程序的自我编制便可实现接口数据、台帐信息方便高效的输入输出;用户还可利用该软件进行系统中各类文档的编制及相互转换, 有效保障文档的属性;用户可通过对程序中控件多种功能的设计实现及充分利用, 实现画面不同程度的收缩放大及页面的显示打印, 可确保画面放大及缩小过程中质地的平滑细腻。最后是用户依据自身的实际需求进行外部系统、程序及应用软件的自由外挂, 实现外部程序相应操作的完成。
三图形化数据在变电运行管理系统中的应用发展
一次接线图融入到图形化数据在变电运行管理系统中的具体应用过程, 可以说是图形化数据在变电运行管理系统中应用的发展趋势。就图形化数据在变电运行管理系统中的应用而言, 一次接线图绘制分析过程中, 系统的终端操作用户可经由某开关控件点击操作实现对开关控制单元的综合性运行工况的监督, 该监控过程中涉及到的较为关键的对象主要有电流互感器、开关柜履及避雷器, 而一次接线图与图形化数据的融合应用, 可使得变电运行管理系统中实时调度系统捕获的接线图均是针对全电力系统运行过程中变电设备的运行工况反映图, 该图可实现就变电运行状态下电力系统电流、电压等负荷参数的全面系统反映, 变电运行管理系统运行的可靠性及有效性会得到更好地保障。
四总结
图形化数据在变电运行管理系统中的应用, 使得变电运行相关数据的输入查询更为便捷高效, 系统可显著提升变电运行管理工作的智能化及可操作性水平。
参考文献
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[4]陈宾.探究图形化数据在变电运行管理系统中的应用[J].城市建设理论研究.2012 (28)
文字、数据的信息图形化处理 篇4
引言
信息图形设计是以信息的眼光看待设计.出现的所有图形都不是以装饰为目的.而是围绕着信息传播的，它以信息传播为出发点以图形为媒介发挥图形优势。由于生活节奏的加快，现代人进入了这样一个所谓的“读图时代”：人们更习惯通过浏览，而不是通过阅读来获取信息和感知世界。图形能不断刺激眼球，激发人们的兴趣和求知欲，这使得图的形态越趋于明显的多元化；
下面就从互联网页面中文字、数据这两个大的要素进行分析探讨。
文字信息的图形化应用
1.图标
图标是具有具有高度浓缩并快捷传达信息、便于记忆的特性，开始广泛地出现在网页设计当中。图标在软件界面的应用更为广泛，多数工具软件都会充分利用图标识别来引导用户如何操作。特别是针对一些常用的功能，用户看到图标后的反映速度往往比文字要快。网页设计中适当使用图形化的符号来表示各个信息模块链接，能以直观、快捷、易懂的认知感受，完成信息的传达。INTERNET之所以叫做“互联网”，在于各个网站之间可以联接。要让其他人走入你的网站，必须提供一个让其进入的门户。而LOGO图形化的形式，比文字形式的链接更能吸引人的注意。在如今争夺眼球的时代，这一点是至关重要的。一个好的图标往往会包含用户所需的基本信息，特别是对一个商业网站来话，我们可以从中基本了解到这个网站的类型，或者内容。
2.文章标题的图形化处理
研究发现随着生活节奏的加快人们会花极少的时间来阅读大段的文字，一般情况下，用户都是通过浏览的方式寻找能够吸引自己的标题文字，我们知道图形对于人的吸引力远远大于文字，那么把标题性的文字与图形元素结合起来，将对大大增强其吸引力，同时也会加深用户的记忆，增加趣味性。文章标题的图形化处理可以理解为把记忆性的文字表现成图形元素或者与图形元素结合，同时又强化了它的表达功能。
3.大段的文字运用图形进行结构化处理
在我们成功将用户的注意力吸引到这篇文章之后，那么怎么才能让读者耐心的阅读下去？怎么才能让读者更好地理解文中所说的意思？怎样让读者用更少的精力理解更多的意思又成了我们需要解决的问题。此时，如果我们能把大段的文字也整合成图形与文字结合的形式那毫无疑问将会很好的解决这一问题。
将文字以图形对待，能极大激起读者的兴趣。在每一段中插入相对应的图片，广告要素：图片、文字、色彩，都包括进去。把文章要表达的意思用图片进行分解。是读者清楚的看到每一部分的含义，同时生动的图形，绚丽的色彩以及合理的构图会给读者一种美的享受，摆脱阅读大量文字的枯燥。
在我们的感受上，当我看到一大堆文字的时候，就会感觉的“烦”；在一大片文字中不容易找到所需要的信息；同时文字长容易跳行读，产生错误。相反如果文字配图片，并适当的将文字图片化就会简单易懂，容易找到信息，同时极大的增强了趣味性；小段文字间距段，使读者阅读起来非常的方便。
数据信息的图形化应用
针对某些调查性的文章，文章里面涉及到大量的数据信息。当用户要从文字或数字表示的数据中找到所需要的信息时，需要对全篇幅的文章的全部数据进行搜索，繁杂的数据以及错综复杂的分布，往往会让我们大伤脑筋，稍不留神就会对文章的意思产生曲解。虽然某些电脑软件具有搜集数据的作用，但功用性还是差强人意。如果将各种数据转化成人们最容易理解和最直观的方式进行表达，将大大提高人们的浏览效率。数据图形化就能够很好的实现这一目的。所以说设计师根据用户的心理诉求、思维方式和视觉习惯等，充分发挥创造性思维，将凌乱的数据转化为可视的、直观的图形是非常好的一种解决途径。
总结
在当今社会，信息传递已经有了新的意义。信息量对于用户和企业主来说无一不是至关重要的数据。因此，如何能够快速的获取信息将变得至关重要。把繁琐且令人头疼的大段文字，凌乱的数字转化成有意思的可视化信息，加快用户获取信息的效率，是信息图形化价值的一大体现。如今的社会仍在以前所未有的速度发展着，信息流动的速度也会越来越快，信息图形化势必会成为未来信息传播的一大捷径。
（作者单位：湖南工业大学包装设计艺术学院）
汉字图形化分析研究 篇5
关键词：图形,符号,传达,平面设计
当我们谈论起中国汉字，我们不得不去追溯汉字的演变发展，远古的时候我们的祖先用语言来交流，后来用手势，再后来想出了用做记号的方法，用画图的方法表达意思，最早的象形文字就是这样产生的。
既然汉字在产生与发展过程中，一直是以图形化的有着某种意义的符号出现，那么从符号和图形两方面研究它在平面设计中的作用无疑是一条必要途径。
就符号学来说，其产生之初，正是被用来研究文字和语言的。人们在长期的历史文化活动中，赋予某些符号特定的含义，这些含义可以具象可以抽象，而这些符号也可以具象可以抽象。当拉丁语系以其抽象的字母组合形成符号，来表示某些特定的含义时，我国的汉字则形成了一条独特的发展之路———它在表示含义时，可以是抽象图形也可以是抽象符号，甚至可以是具象图形。汉字作为一种有着某种含义的符号，其产生不是偶然的。我们的祖先为了生产生活的需要，他们以描绘万事万物的的方法来记述和传达一些简单的事情，就形成了早期的文字雏形。
现在研究汉字这一图形符号在视觉传达中的应用和意义,有人就说了,庄子说“言者所以在意,得意而忘言”(《庄子·外篇》),认为人们在传达信息的时候,并不注重承载我们所要表达内容意义的文字符号,这个符号是方是圆,是长是短不重要,重要的是接受该信息传达的人已得到自己所需的“意”,这已足够。因此他反对从图形符号层面研究汉字,认为无论是英文的“hill”还是中文的“山”,传达效果是一样的。如果从语言学、或者现代符号学奠基人索绪尔和皮尔士的理论出发,其观点无疑是对的,但是我们知道语言学、文学中的汉字和平面设计中的虽说有很多相同地方,比如两者都以汉字符号为中介,传达一定的信息内容。但是也有很多不同的地方,在平面设计中汉字不仅被赋予一定的含义内容,而且有时候会以图形化来处理。我们知道在对文字进行图形化处理方面,国外的平面设计也有,但我国的汉字在这一方面较拉丁语系的字母化、抽象化有着自己独特的优点和长处。
这里我们来谈一谈平面设计中的汉字符号,我们知道在平面设计中起传达作用的符号很多如各种图形、各类色彩、各种构图版式。那么汉字作为其中一种,有着它自己的特点。
首先,我们知道各类平面设计中,无论招贴海报、标志图徽、包装还是书籍设计,汉字正如索绪尔论述的那样,他以其语言声音、知觉音像和在接收者心中的心理概念、意念心像这一双面性,传达着特定的意义和表达。就这一点,汉字的功效其实和在文学中的一样都是起着含义传达作用的符号。用在标识中它可能是企业的名称活动的主旨。用于包装设计它可能它就是产品的品名,以及其他必需的提示、说明和注意事项。在招贴设计中它可能就是招贴的主题宣传口号以及其他附加说明等等。所有这些都是汉字在整个设计中所起的意义传达作用的体现。是所有文字都具有的特点。
其次,和英文等其他语言不同,汉字的发生、发展、演化过程决定了汉字还具有另外一个特点,那就是图形化。我国《汉书·文艺志》中就提到“象形”、“象事”、“象意”、“象声”、“转注”、“假借”是造字之本。虽然发展到现在的简化字,大多数已经抽象化,不复汉字最初图形化的特点,但是仍有很多汉字仍保持着其本身的形象化,如“田”、“火”、“日”、“月”、“人”、“山”等。而中国传统哲学中对“意”、“神”的重视,又产生了如会意、象声、指事的造字法,就使得中国的汉字虽然是表意符号,但是这符号又蕴含很多大千世界的形形色色。正如东汉蔡邕对汉字的描述“……若龟纹针裂,栉比龙鳞,纾体放尾,长翅短身。颓若黍稷之垂颍,蕴若虫蚊之棼蹴……”(蔡邕《篆势》,《晋书》卷三六),形象的写出了观看篆书的感觉,而产生这样的感觉就是因为汉字有强烈的图形化倾向。有人会说,中国汉字从华夏始祖结绳发展到现在的简化字,其图形化已经很弱,这里再强调其图形化会不会是无稽之谈。答案当然不是,且不论中国的现行汉字中有很多“象形”“会意”字,就只看看我国汉字的发展源流就会看到,从甲骨文、篆书、隶书、楷书、行书、到草书,其在发展演变的同时,还产生了一门自己独有的艺术形式———书法。书法的产生和中国汉字的图形化有特点有着直接关系。我们知道我们祖先在最初的文字创造形式,主要是以事物描绘为主,如“行”字在甲骨文作“”或“”,如同一个十字路口,再如《说文解字》中对“主”的解释,镫中之火也,许慎认为“”是一个火把形状。诸如此类,在《说文解字》中不胜枚举。如同蔡邕所说“为书之体,须入其形。若坐若行,若飞若动,若往若来,若卧若起,若愁若喜,若虫食木叶,若利剑长戈,若强弓硬矢,若水火,若云雾,若日月,纵横有可象者,方得谓之书矣”当然这里有些夸张成分,但足以说明中国书法因为汉字的图形化,变化成为一种高层次审美的造型艺术。
从汉字应用在各类平面设计中图形化特点,我们发现其魅力和潜力是无穷的。首先我们来看书法应用于现代中国的平面设计。有人可能会问,以书法形式出现的汉字,尤其是简化字,已经和我国古代所谓的象形、会意等造字法相去甚远,是否同样具有图形化意味呢?这里我们要说的是汉字的图形化并非具象图形,当然更不是纯点线面的抽象,而是在化实为虚的基础上,竭力使书法保持一种意象上的生命感和活力和生气。可能发展到后来字本身的含义和字形之间没有任何联系,但是由于中国书法自身发展演变过程所赋予它的,所长期积淀的,能被中国人感知的感情意味,审美意味却十分明显。而这时所谓的图形化已和中国传统审美意识所强调的写意、畅神相暗合。因此哪怕是一点一划,以书法形式写出来都具有图形化意义。正如卫夫人所说“点如高山坠石,横如千里陈云”。正因如此,我国越来越多的设计师趋向于用书法字体来设计标志、招贴的主要图形。
现在我们很多时候看到的是印刷类的汉字,这些印刷字体不似英文单词由一个个字母组成,当它以印刷形式出现,用在标识、招贴、包装的主要图形设计方面,不仅传达明确的意义,而且在画面中分割画面,构图中其点如圆,其横如方,文字图形和底相互衬托,相得益彰。如最新的故宫博物院院徽的设计,设计取“宫”字形。是对“宫”字的图形化处理所得来创意。“宫”字的两个“口”,正好符合紫禁城“前朝后寝”的建筑理念。“宫”字的下边不封口,寓意过去的皇宫是封闭的,今天的故宫博物院是开放的。暂且不论该标志的优略与否,有一点是可以肯定的那就是对中国汉字图形的挖掘,才有了这个创意。
既然汉字无论是以传统的书法形式,还是以印刷体出现在现代设计中,尤其当它被作为图形应用时,其与生俱来的优势则非常明显,如何对汉字做图形化处理?
首先是形意兼备式的应用。也就是把汉字作为主要图形处理时,发挥它在设计中使汉字具备人们赋予它的抽象意义的同时,还发挥其本身图形化特点。就这一方法来说,直接应用汉字会显得画面平淡无奇,没有新意,流于世俗,尤其是对各种书法字体和字库中的印刷体直接挪用。但是如果过分求变求异,则会使汉字的意义传达性降低,起不到应有的作用。因此,对字体的设计,应结合设计的意图、目的,充分挖掘汉字图形化的潜力。中国奥运会徽的设计就是对“京”的图形化做了充分的应用,使它既传达出北京这一意思,又具有运动这一内涵,一举双得。
其次是强调形而淡化意。也就是观众在看到这类设计时,首先感受到的是它强烈的图形感。其次在认真欣赏后,才发现该设计还构成了一个字体,从而产生回味,使观众从字而去联想,也就深化了设计主题。如中国电信现行标志,人们对他的第一感觉是图形化很强的横竖交叉图形,当细细品味时,会发现它原来还是中国电信的一个“中”的变形。当然这类应用最忌讳把风马牛不相及的图形和汉字拼凑在一起。
第三种汉字图形化处理是只讲求形,不要求它有什么具体的意义传达。这一种应用对设计者要求较高,不仅要求设计师有很好的图形形式把握、文字语言理解能力,还要求对汉字书法有深层次的领悟,对中国哲学审美有正确理解。其实就是把文字作为图形化处理,以节奏、韵律、变化、对比等图形法则达到一定感受,文字本身并不具有传达意义。中国的草书是一种以淋漓尽致的感情抒发和高度的线的抽象为其特点,整体讲求一种强烈的作者感情发泄,而形成一种意致。正如唐孙过庭所说“达其性情,形其哀乐”(孙过庭《书谱》)。我国元代的陈绎曾在评述书法感情情绪的抒发性时讲“喜即气和而字舒,怒则气粗而字险,哀即气郁而字敛,乐则气平而字丽”(元陈绎曾《翰林要诀》)。通过上面论述,我们知道汉字因为其线形化,可以不顾字本身的含义而以一种有意味的图形出现。这里就需要我们的设计师在把握设计目的的基础上,分析汉字带给人们的不同心理感觉,创造出优美的汉字图形。
总而言之,从结绳记事、甲骨文到现行的简化字,汉字以其自己的特点不断发展变化,其在现代平面设计中的作用也日趋重要。究其图形化特点来说,现有研究远远不够,当然无论从哪个角度,符号学、现象学、语言学还是其他,汉字图形这一特点无疑是研究汉字之于平面设计的根本。
参考文献
[1]叶其容.从符号学看汉字的形成[J].传奇.传记文学选刊(理论研究),2010,(01).
[2]焦振涛.汉字造字方法与平面设计[D].清华大学,2004.
图形化编程语言LabVIEW 篇6
虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件, 结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化应用。灵活高效的软件能创建完全自定义的用户界面, 模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成, 标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。硬件是虚拟仪器的基础, 而软件是实现虚拟仪器的关键, 任何用户都可以通过修改软件的方法很方便地改变、增减仪器系统的功能和规模。虚拟仪器技术的出现开辟了用户自主设计仪器的新时代, 为各层次设计者提供了广阔的思维空间, 其优势体现在:性能高、扩展性强、开发时间少和无缝集成。传统仪器把所有软件和测量电路封装在一起, 利用仪器前面板为用户提供一组有限的功能。而虚拟仪器系统提供的则是完成测量或控制任务所需的所有软件和硬件设备, 功能完全由用户自定义, 可以使用高效且功能强大的软件来自定义采集、分析、存储、共享和显示功能。可以“实现一个应用, 不同的设备”或者“许多应用程序, 一个设备”。
所以虚拟仪器技术将有很大的发展空间, 值得进一步应用和推广, 其系统的组成如图所示, 虚拟仪器技术的组成部分包括:高效的软件、模块化的I/O硬件和用于集成的软硬件平台。
1. 虚拟仪器的硬件平台
虚拟仪器的硬件平台由计算机和I/O接口组成, 计算机是硬件平台的核心, I/O接口负责被测信号的采集、调整、放大和模/数转换。I/O接口硬件仪器根据不同的标准总线主要有以下五种:
(1) PC总线插卡。是基于计算机标准总线 (如IS (AIndustry Standard Architecture) Bus或PCI (Peripheral Component Interconnect) Bus等) 的内置功能插卡, 即PC-DAQ (Data Acquisition) 数据采集卡。插卡式仪器插入计算机主板上的空槽中即可, 价格低廉, 用途广泛。
(2) GPIB (General Purpose Interface Bus) 标准总线仪器。GPIB技术是IEEE488标准早期的发展阶段。GPIB测量系统的结构和命令简单, 适用于要求高精确度的场合, 但不适宜进行数据的高速传输。
(3) VXI (VEMBus Extension for Instrumentation) 标准总线仪器。VXI是高速计算机总线VME总线在VI领域的扩展, 它具有稳定的电源, 强有力的冷却能力和严格的电磁屏蔽功能, 是开放性仪器总线标准。然而, 组建VXI总线要求有机箱、零槽管理器及嵌入式控制器, 造价比较高。
(4) PXI (PCI Bus Extension for Instrumentation) 标准总线仪器。PXI是PCI在仪器领域的扩展, 是一种新的开放式的、模块化仪器总线标准。PXI仪器符合工业级的制造标准, 具有高级定时和触发功能, 更适应苛刻的工作环境。
(5) 远程总线数据接口 (RS-232、USB、IEEE1394、Ethernet等) 与前面几种总线相比, 接口简单, 使用方便。随着数字化的发展, 很多设备将信号模数转换后进行传输。这样可以保证数据的精度不丢失, 且不易受干扰。
2. 虚拟仪器的软件平台
虚拟仪器软件包括I/O接口设备驱动程序和应用软件。I/O接口设备驱动程序实现对DAQ、GPIB、VXI、PXI、RS232等硬件仪器的控制。VISA (Virtual Instrument Software Architecture, 虚拟仪器软件体系结构) 是I/O接口软件库及其规范的总称, 通过调用底层驱动程序控制仪器。目前已有多种设计虚拟仪器的软件开发工具, 比较常用的有:
(1) 文本式编程语言:如基于传统语言的C、Visual C++、Visual Basic、Lab Windows/CVI等。采用大家比较熟悉的语言, 拥有众多函数和类库, 适应面广, 开发灵活多变, 可以自己开发驱动程序。往往用来开发大型的、功能复杂的仪器软件, 但开发人员需要有较多的编程经验和较强的调试能力。
(2) 图形化编程语言:如NI-Lab VIEW、HP-VEE等。拥有逼真的仪器面板元件, 图形化的常用模块, 智能化的数据连线, 简便易用、丰富多彩的函数库和工具包。软件通过建立和连接图标来编写虚拟仪器程序并定义其功能, 具有编程效率高, 通用性强的特点。图形化软件编程工具为用户设计虚拟仪器提供了最大限度的方便与良好的开发环境。
二、Lab VIEW简介
1. Lab VIEW的基本概念
Lab VIEW是美国NI公司创立的虚拟仪器领域中最具代表性的图形化编程开发平台, 与Visual C++、VisualBasic、Lab Windows/CVI等文本编程语言不同, Lab VIEW用图标、连线和框图代替传统的程序代码, 是一种图形化的编程语言 (G语言) , 主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域, 并适用于多种不同的操作系统平台。Lab VIEW作为G语言的典型代表, 是目前国际上唯一的编译型图形化编程语言, 在功能完整和应用灵活性上不逊于任何其他高级语言, 是带有可扩展函数库和子程序库的通用程序设计系统。
Lab VIEW提供用于PCI、GPIB、VXI、PXI、RS232/485、USB等各种仪器通信总线标准的所有功能函数, 以及数据分析、显示和存储的应用程序模块;32位的编译器生成32位的编译程序, 保证用户数据采集、测试测量方案的高速执行;提供包括DLL (Dynamic Link Library, 动态链接库) 、DDE (Dynamic Data Exchange, 动态数据交换) 、Active X在内的大量与外部代码或软件进行连接的机制, 提供CIN (Code Interface Node, 代码接口节点) 使得用户可以使用由C或C++语言编译的程序模块, 使得Lab VIEW成为一个开放的开发平台;具有强大的网络功能, 支持Data Socket协议、TCP/UDP协议和网络发布等。此外, Lab VIEW还提供常用的程序调试工具, 具有断点设置、单步调试、数据探针和动态显示执行流程等功能, 使用户能够非常清楚的观察数据传递过程中的细节, 使程序的调试和开发更为便捷。
Lab VIEW的运行机制就宏观上讲已经不再是传统上的冯·诺伊曼计算机体系结构的执行方式了。传统的计算机语言 (如C语言) 中的顺序执行结构在Lab VIEW中被并行机制所代替。从本质上讲, 它是一种带有图形控制流结构的数据流模式, 这种方式确保了程序中的函数节点只有在获得它的全部数据后才能够被执行。这样, Lab VIEW中被连接的方框图之间的数据流控制着程序的执行次序, 而不像文本程序受到行顺序执行的约束。因此, 可以通过相互连接的方框图快速简洁的开发应用程序, 甚至还可以有多个数据通道同步运行。
2. VI的组成
在Lab VIEW环境下开发的应用程序称为VI (Virtual Instrument) 。VI由人机交互界面——前面板 (Front Panel) 和相当于源代码功能的框图程序——后面板 (Diagram) 组成。前面板是程序的界面, 在这一界面上有控制量 (Controls) 和显示量 (Indicators) 两类对象。在前面板中, 控制量模拟仪器的输入装置并把数据提供给VI的框图程序, 例如开关、旋钮;而显示量则模拟仪器的输出装置并显示由框图程序获得或产生的数据, 例如波形显示窗口等。后面板又称代码窗口或框图程序, 在后面板中对VI编程, 以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出等功能。后面板中包括前面板上对象的连线端子, 还有一些前面板上没有但编程必需的对象, 如函数、结构和连线等。
三、Lab VIEW的软件开发流程和设计步骤
1. Lab VIEW的软件开发流程
在Lab VIEW平台上开发软件, 既要遵循软件工程学的普遍规律和基本方法, 又要考虑到图形化编程语言的特点。软件工程学中用各种生命周期模型描述软件开发的各个阶段, 不同的软件生命周期模型各有其优缺点。根据最经典的瀑布模型, Lab VIEW平台上软件开发主要有六个阶段:一是系统需求分析阶段。在数据采集、分析、显示、存储、传输等方面明确用户需求, 考虑方案的可行性和成本;二是结构设计阶段。Lab VIEW符合模块化的程序设计思想, 采用由顶向下的方法, 把复杂的系统需求逐步分解为一系列简单的子任务, 为每一个子任务创建相应的VI, 有些子任务可能需要进一步划分, 从而形成逐层调用的树形软件层次结构, 例如本文开发的传感器信号测试平台的树形VI结构;三是细节设计阶段。按照软件的结构确定每个模块的输入输出以及完成的功能;四是编写代码阶段。先由底层VI开始编写图形代码, 再逐步向上集成, 直到顶层程序;五是
程序测试阶段。由于每个子VI都可以单独执行, 使得程序调试非常方便。每完成一个模块就测试一个, 输入预期的参数, 观察输出结果。发现问题及时修改, 最后进行总体测试;六是软件维护阶段。软件维护是为了使软件能够持久的满足用户的需求。软件维护分为改进性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护。
2. Lab VIEW设计VI的步骤
(1) 在前面板上放置控件。用工具模板中相应的工具从控制模板中取用所需的相关控件, 排列到前面板中合适的位置, 打开控件的属性设置窗口进行参数设置, 并加上各种文字说明或标签, 还可以加上一些装饰用的控件。
(2) 在后面板上放置节点、框图。用工具模板中相应的工具从函数模板中取用相关控件, 排列到后面板中合适的位置, 这些控件就是后面板中的节点或框图。一般情况下, 前面板中创建的控件会自动在后面板创建相应的端口。
(3) 在后面板上连线形成数据流。使用连线工具按数据流的方向将端口、节点、框图依次相连, 构成对象之间的数据通道, 其中不同的线型代表不同的数据类型。
(4) 运行检验。利用仿真或实测的方式进行VI功能检验。
(5) 程序调试。一是找出语法错误。如果存在语法错误, 则当启动快捷键工具栏的“运行”按钮时, 该按钮变成一个折断的箭头, 程序不能被执行。单击该按钮, 弹出错误清单窗口, 窗口中列出错误项, 双击其中任何一项, 出错的对象或端口就会自动变成高亮形式。二是慢速跟踪程序的运行。单击快捷工具栏中的“高亮执行”按钮, 该图标变成高亮形式, 再单击“运行”按钮, 程序就以较慢的速度运行。没有被执行的代码灰色显示, 执行后的代码高亮显示, 并显示数据流上的数据值。这样, 就可以根据数据流动状态, 跟踪程序的执行。三是断点与单步执行。使用断点工具可以在程序的某处终止程序执行, 用探针或单步执行方式查看数据, 来查找程序中的错误。四是设置探针。通过设置探针来查看框图程序流经某一根连接线的数据值。五是数据观察。在查找错误时, 单击“高亮执行”, 观察数据流中各个节点的数值。六是命名存盘。命名并保存设计好的VI。
四、小结
本文解释了虚拟仪器的基本概念, 介绍了虚拟仪器的体系结构, 比较了虚拟仪器与传统仪器的差别, 说明虚拟仪器技术将有很大的发展空间, 值得进一步应用和推广, 描述了虚拟仪器软件Lab VIEW的特性及其程序开发方法。基于虚拟仪器的图形化编程语言Lab VIEW, 以及利用Lab VIEW开发VI的流程和设计步骤。
摘要：虚拟仪器技术的出现, 开辟了用户自主设计仪器的新时代, 为各层次设计者提供了广阔的思维空间, 其优势体现在:性能高、扩展性强、开发时间少和无缝集成。在LabVIEW平台上开发软件, 既要遵循软件工程学的普遍规律和基本方法, 又要考虑到图形化编程语言的特点。根据最经典的瀑布模型, LabVIEW平台上软件开发主要有:系统需求分析阶段、结构设计阶段、细节设计阶段、编写代码阶段、程序测试阶段、软件维护阶段。
关键词：公共利益,地方政府,征地制度
参考文献
[1]莫慧芳.基于LabVIEW的小波神经网络在电机声频故障诊断中的应用研究[C].广东工业大学工学硕士学位论文, 2005, (5) :2-6.
[2]高波, 周大威, 王炎.焊缝自动跟踪系统的发展综述[J].黑龙江自动化技术与应用, 1995, (4) :1-4.
线路故障排查点预案图形化研究 篇7
目前, 国内对于故障排查点的项目研究并没有成型的研究方案, 而西方国家在这方面较为成熟。我局通过学习法国配电公司的装进经验, 根据线路配置自动化情况, 制定出合理的故障排查点预案, 并实现图形化。
在欧洲国家故障排查技术较为成熟, 且应用多年。以法国为例, 其对于中压故障点的排查是根据线路的配置自动化情况, 设置故障查找的预定点, 相当于把每条线路的故障处置预案以线路接线图的形式直观地展示给班组人员, 方便班组人员现场开展工作。
目前, 国内仅对于故障排查点的项目研究, 但并没有成型的研究方案。
2 原理说明
本成果主要通过以下三方面工作开展研究。
2.1 制定合理的配网中压故障排查点设置原则
根据线路配置的自动化情况, 制定出合理的故障排查点的选取原则。
1) 配网自动化三遥点。便于查看有无故障电流, 并可以及时通知调度进行远程操作。
2) 主干线路上设置断路器柜。对断路器柜后端线路, 检查断路器柜有无动作, 如果断路器柜没有动作, 初步分析断路器后端设备无故障。
3) 需在线路首端设置。需要对变电站出线电缆进行测试, 所以必须前往第一级, 电缆在站内一侧必须要变电操作, 调度通知后才能检测出线电缆。
4) 环网柜最好有备用脚。通过备用角查找故障, 避免了拆卸电缆头所用的时间20 min左右。
5) 环网柜设置在户外。不用找用户电工开门, 省去等待时间。
6) 环网柜在主干线路上, 最好带有支线线路 (发现问题后可以及时进行转电操作) 。
7) 环网柜为半绝缘柜。节省了环网柜电缆头拆卸的时间, 相比于全绝缘柜, 省去了拆卸绝缘护套的时间10 min左右。
8) 基于安全考虑, 有联络电缆的环网柜不能选择 (联络点, 有带电开关, 风险较高, 有发生误入带电间隔, 误操作带电开关的安全隐患) 。
9) 带变压器单元, 且在同一个配电房。如果环网柜下端不易拆除, 可以直接从变压器测进行试验, 查找故障。
通过以上几个原则, 优先选择线路上的故障排查点。
2.2 制定合理的故障排查点排序原则
按不同的设备类型、设备停电影响范围等要素, 制定出线路中故障排查点的排序原则。
1) 故障线路的站外第一级柜子。
2) 故障线路上有断路器柜。
3) 故障线路上有柜子具备配自设备。
4) 如果该排查点具备以下条件之一, 均可优先选择:故障线路上的户外柜子具有备用脚;故障线路上的柜子有半绝缘柜;避免拆装电缆头附件。
5) 查完支线上的所有故障排查点后再继续向后查找。
6) 故障用户较多的支线优先选择。
7) 往前返复确认。
根据线路运行方式的不同, 线路的故障排查点排序均会发生变化, 根据以上几点的优化排序, 我们将属性进行优化, 从而得出了故障排查点的优化排序原则。
2.3 制定故障排查点的属性资料
依据现场故障排查中所需要的资料, 结合GIS系统中现有的资料, 增加部分故障排查的属性。在系统选点时同时录入, 以方便故障排查时单线图上的排查点资料齐全。
2.4 系统固化
制定故障排查点录入数据框架, 将线路故障排查时所需的资料进行编排, 合理将现有的资料进行排版, 在单线图系统中录入选取好的故障排查点, 并在网格中标识, 实现图形化。
第一步:故障排查点录入
第二步:故障排查点预案图形化
第三步:故障排查点查询
3 结语
该项目从一线职工在故障查找中遇到的实际问题出发, 针对故障线路, 提前将故障预想并在系统中形成图形化的指引, 方便班组现场开展故障查找工作。改变目前人工排查故障点耗时长的现状, 通过制定线路故障排查点预案并与单线图结合, 实现罗湖辖区公用线路故障排查预案图形化, 从而缩短线路故障排查时间。
摘要：随着电网规模的不断发展和扩大, 对供电可靠性水平提出了更高的要求, 但是当电网出现事故跳闸, 导致用户停电时, 公司必须尽快查找故障点并实现快速复电, 而故障排查点预案图形化能够有效帮助查找故障点。在现阶段配网线路缺乏配网自动化的情况下, 人工排查故障需要结合线路上设备的实际情况, 延长了故障查找的时间, 因此制定故障排查点预案图形化对于缩短故障排查时间及减少用户停电小时数有显著效果。
图像语义的图形化标注和检索研究 篇8
现有的图像检索系统在对图像内容进行描述时, 大多直接采用了传统的低层图像特征, 如颜色、纹理、形状等。在这些传统的图像检索模型中, 图像描述一般采用统计数据的形式。实际上, 这些统计数据与人对图像内容的理解存在很大差异。从人的认知角度看, 人对图像的描述和理解主要是在语义层次上进行的。如何利用图像的语义特征来提高检索性能的问题已得到越来越多的关注[1]。
利用MPEG-7[2]标准中的语义描述方案, 通过实现基于语义对象的图像分割, 本文提出了一个新的图像语义标注框架, 并在此基础上实现了基于语义的图像检索。将图像看成是对象, 图像对应的视觉和语义特征看成是图像对象的属性, 是一种直观获取图像语义的方法。由于人对图像内容的理解具有主观性, 这会使图像检索产生歧义, 影响检索性能, 因此通过图像分割和MPEG-7标准这两种方法的结合, 降低人的主观性对图像检索性能的影响。
基于图像语义标注模型, 检索系统提取图像语义描述图中的不同长度的路径信息作为索引项, 实现基于路径索引 (Path index) 的图像检索。与文献[3]相比, 本文提出的标注模型是建立在图像视觉特征和图像语义内容相结合的基础上, 利用计算机可理解和可处理的图形化结构进行图像内容描述, 使计算机有能力对复杂语义问题进行处理。
1图像语义的图形化标注模型
1.1图像语义描述
用户对图像内容的语义理解必须通过一定的方式表达出来, 以提供给应用系统处理。语义内容的表示方法有多种, 如语义网络、数理逻辑、框架方法等。但是目前为止, 这些技术还不够成熟, 不能真正满足人的需求。1998年10月, 运动图像专家组 (MPEG) 着手制定MPEG-7标准。制定MPEG-7标准的目标是提供一套描述符标准, 用来描述各种类型的多媒体信息, 以便更快、更有效地检索信息。本文即采用MPEG-7的语义描述方案实现对图像语义内容的描述, 规范化图像语义的表示, 降低标注过程中人的主观性的影响。
1.2MPEG-7语义描述方案
MPEG-7语义描述方案SDS (Semantic Description Scheme) 是MPEG-7的一个具体实现, 它利用标准化的、可扩展的本体对多媒体内容进行语义标注[2]。语义描述方案包括很多具体的语义描述符SD (Semantic Descriptors) , 可用于表示主体、对象、事件、位置、时间以及概念等信息。语义描述符通过语义关系成对地连接在一起。
1.3基于语义对象的图像分割
图像语义研究[4]是近年的热门课题, 研究的主要内容之一是图像语义区域, 并分析区域之间的空间位置、逻辑关系等, 它们是基于语义图像检索的基础。语义物体或区域的提取与图像分割的目的不同, 分割是要求去掉一些小的边缘, 精确地分割出图像中所包含的物体;而语义提取是分析感兴趣的区域, 忽略周围一些不相干的区域。
本文利用K均值聚类算法对图像像素的颜色特征进行聚类, 获取图像语义对象的区域信息, 并作为图像标注的根据。图1是一个图像分割示例。
1.4图像语义的图形化标注
对于经过分割的图像, 根据图像包含的语义对象信息, 实现图像语义标注。基于MPEG-7标准, 我们使用主体、对象、关系等信息来形成一个语义场景, 并采用图形方式对这些语义信息进行组织, 标注信息存放在XML文档中。
图2是对图1中的图像语义描述进行图形化表示的一个示例, 矩形框体及标识信息表示语义节点及其内容, 箭头及标识信息表示语义关系。
这些信息存储在图像对应的XML文档中, 组织如下:
2基于语义标注的图像索引和检索机制
2.1检索的基本思想
利用标注模型对图像库中的图像进行描述, 并保存在与之对应的XML文档中, 这些XML文档形成一个标注文档库。利用已开发的检索引擎Lucene[5], 采用语义图的不同长度的路径信息实现图像语义检索, 检索过程如图3所示。因此, 在检索过程开始之前, 需要为标注文档库建立索引文件。
2.2建立索引文件
索引文件的主要组成是语义图的不同长度的路径信息。在检索系统的实现中利用了长度为0、1、2的路径。其中, 长度为0的路径即是语义节点;长度为1的路径包含关系名、源节点和目标节点;长度为2的路径[6]包含三个节点和两个语义关系, 中间节点是第一个语义关系的终点, 是第二个语义关系的起点。
索引文件的创建过程如图4所示, 其中, SA (Semantic Annotation) 表示图像的语义标注信息, PI (Path Information) 表示语义图的路径信息。
2.3检索
在索引文件创建后, 进行满足用户查询输入的检索。这一过程主要分为两个阶段。首先, 根据用户输入的查询语义图, 利用索引文件找出所有满足条件的查询文档, 得到一个文档集合;然后, 根据这个集合, 利用Lucene检索机制进行索引查找和文档得分计算, 获得检索结果列表。
获取查询文档集合主要分为两步来实现。首先, 根据用户输入的查询节点信息, 利用索引文件中长度为0的索引项, 检索出满足查询条件的所有语义节点信息, 并把这些节点组成一个节点结果集合;然后, 根据这个节点结果集合和查询语义关系构建语义查询图, 得到一个查询图集合。对于每一个查询图, 提取出长度为0、1、2的路径项信息, 每条路径项作为一个词, 形成一个查询文档, 最终形成一个查询文档集合。
得到查询文档集合后, 利用索引文件对标注文档集合进行基于路径的检索, 根据Lucene机制中定义的Scoring函数[5], 计算文档得分, 并对图像进行排序, 最后把结果返回给用户。
3实验和结果
本文的标注和检索系统是用Java语言在Eclipse环境下设计并实现的。在实验过程中, 首先, 从101_ObjectCatelogy[7]图像库中选取500幅图像作为图像集合, 利用语义标注模型, 对这些图像进行分割和语义标注, 语义标注图形由3-6个语义节点和2-5个语义关系组成。
图5是一个语义查询实例。其中, 左图是用户查询输入, 右图是与之对应的查询结果列表, 并列出了图像对应的语义内容标注图形。
通过结果图像的语义标注内容与查询图的比较, 可以看出, 与输入查询图有较多匹配内容的图像获得了较高的得分, 这说明它们有较为相似的语义内容。由此可知, 该系统可以有效实现基于语义的图像检索。
为了说明本文提出方法的语义检索性能, 与基于全文检索 (Full text) 方法进行比较。全文检索的内容是存储在XML文档中的所有的图像语义标注信息, 语义对象和语义关系的标识信息作为检索过程的基本组成。以查全率和查准率作为标准, 对比这两种方法的性能, 图6是比较结果。从图中可以看出, 本文提出的方法在查找精度上较全文检索有很大的提高。
4结论
本文提出了一个基于MPEG-7标准的图像语义标注模型和检索框架。利用MPEG-7语义描述方案, 通过基于对象的图像分割, 实现了图像语义内容的图形化标注, 并在这些标注信息的基础上实现了基于语义内容的图像检索。图像语义的图形化标注是人对图像语义内容理解的可视化过程, 也是一种计算机可理解和可处理的方法。在检索过程中, 用户把查询内容转化为图形化描述结构, 通过利用不同长度的路径信息实现图像检索。实验结果表明, 本文提出的方法能够有效实现基于语义的图像标注和检索, 并且具有较高的查全率和查准率。
参考文献
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谈汉字图形化的设计手段表达 篇9
关键词：汉字设计 图形化 视觉符号
中图分类号：H123
文献标识码：A
文章编号：1003-0069（2015）03-0136-02
一 汉字图形化的意义
字体设计是设计师按视觉艺术的美学规律加以整体的精心安排。一般来说，字体设计讲究文字的准确性、适合性、可视性、艺术性等原则。而汉字是世界上最古老的文字之一，也是使用人数最多的文字。据统计，使用汉字和汉语的人数达到了16亿人次以上。它是当今世界上体系最为完善、结构最为严谨的象形文字，其造型的方式承载着中国历史文化的丰富。图形和文字都是视觉符号的重要元素，都在视觉传达设计中承担着信息传达作用的重要媒介。但是，文字和图形在信息传达的效果上却并不相同。图形是最直接、最易传达、最易识别和记忆的信息的载体。汉字图形化设计可以把图形迅速引起注目、传达信息效果最直接的属性和通过文字阅读的信息进行综合的表达。分别从汉字的意义和图形的意义来进行信息的传达，两种不同的平面设计元素融于一体，可以互相补充、共同演绎出汉字图形信息的传达和解读的双重优势。这样可以使新的汉字图形化设计不在受地域、语言、国家等条件的限制，而更具有识别性和文化性，使汉字图形化成为“国际语”。
二 汉字图形化设计的表现形式
英国设计大师艾伦弗莱彻认为“好的字体设计是信息与灵感、昨天与今天、现实与幻想、工作与娱乐、工艺与艺术、意识与无意识的融合。”信息时代的当今，浏览、翻看手机日渐成为现在人们每天的习惯，从电脑字库中的字体已经不能满足受众对于审美的需要。受众对于单一化的文字不能形成良好的视觉印象，使得对于信息的印象就会减弱。把汉字图形化的设计可以比传统的标准字库，更能引起受众对于阅读的兴趣。将图形手段用在汉字设计中，可以使得汉字的形与意进行融合，满足受众对于视知觉个性化的需求，又增加了文字的感染力和生动力。
1形态的表达
a）笔形的变化
文字图形化的第一目的是激发受众视觉上的新鲜感，加强对于形象的记忆、利于信息的传达。各汉字间的不同主要是由笔画的不同所决定的。每个笔画都有自己独特的形态特征。笔形的变化是对基本汉字的形态，通过对笔画线条粗细、方向走势、笔划弧度、形状、长短来实现对汉字图形化的表达。
b）叠加与重复
叠加汉字的笔画是为了强化文字向图形转变的形式感，强调汉字字形中某一个笔画或是某一个结构可以突出重点强调的部分，增强了汉字的内涵，又使单调的汉字形象丰富，给人以醒目、沉稳的视觉效果。使用叠加和重复的设计手法时，汉字大，叠加重复紧密，给人紧张、激烈、节奏感强的印象；汉字小，叠加重复松散，给人轻柔、舒缓之感。在徽州印象汉字设计中（图1），徽派建筑是徽文化的重要组成部分，以砖、木、石为原料，以木构架为主且注重装饰。在徽派建筑中提取石雕图形为基本元素进行叠加和重复，笔画的互相叠加充满着徽派建筑散落在山麓间鳞次栉比，高低错落又增加了空间的层次和韵律美。粉墙黛瓦的建筑群体风貌也运用到汉字设计的颜色之中，无不增添了徽州城市的含隐蓄秀、典正雅致、庄重高洁、不染尘俗之气。以图形的巧妙组合，使单调的形象变得更为丰富。
c）化繁为减
汉字的笔画的多少悬殊差距大、结构变化复杂多样。格式塔心理学中介绍：“人们的认知都有‘完形’的倾向。当视觉对象出现残缺，即我们的视知觉对象发生了形式、形状的变化时，知觉会激起一股将它‘补充’或恢复到应有的‘完整’状态的冲动力，使人脑保持一种‘连续’或‘不变’的感觉。”在基础汉字字形中有主要笔画和辅助笔画，在图形化设计中可以将汉字中起装饰作用的笔画去掉。在保证汉字的识读的情况下，使汉字显现图形趋于简约化、几何化，展现新的线条、曲线美和硬朗美，使人充分的调动了受众的感知能力的同时又表达出严谨、回味无穷的视觉审美享受（见图2）。
d）共用笔画
因为汉字主要以形声方式构造的，多数都有相同的笔画。通过寻找笔画之间的内在联系，可以把单位元素进行缩减空间并围绕单位元素合理安置汉字的其余部分，构筑汉字整体性表达，这样可以文字更显简洁紧凑，更具整体的表现力。共用笔画可以是图形化的文字具有更强的符号性和识别性。现代字体设计很好地继承和发扬了共用笔画这种手段，在标志设计、招贴设计等领域大量使用，也获得良好的视觉传达效果。在王炳南去毒得寿海报（图3）设计中，通过两张撕破的纸，将“毒”和“寿”巧妙地拼合起来，王炳南寻找“毒”和“寿”相同的笔画，利用其外形同构的特征，使得汉字中其他的部分围绕其共用笔画的周围，又用一黑一红颜色上的差异，完美体现出只有去掉内在的“毒”，才能得到“寿”的深刻内涵。新形成的文字产生了很强烈的构成感，丰富的汉字的形态，将海报的内涵特征通过一个“字”充分的诠释出毒品危害生命的信息。
e）异形同构
汉字作为一种特殊约定俗成的信息符号，在人们的印象中有着稳定的笔画和结构特征，已经形成了视觉习惯。打破受众对于汉字的习惯性认识，使受众产生崭新的感觉，从而激发受众的阅读兴趣。异性同构本是图形创意的表现形式，但是在汉字的图形化设计表达方式中也是同样适用的。通过对于不同具象、抽象图形或是数码影像，将图形、影响和汉字有机地的结合，将汉字的某部分笔画巧妙地替换、借用，可以使图形化的汉字产生墙里的视觉反差，增强汉字的表现力。在“请坐”（图4）的设计作品中，设计空间从静态的二维平面向多维度的空间转换，这样可以提高汉字的互动性。在他的这个作品中“请”字在保持基本的识别性的前提下与椅子进行同构表达，并融入立体空间之中，使作品的视觉表现丰富，又增添了趣味性，进一步深化了意义的传递，使人们产生无限的遐想空间。
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f）图底共生
共生图形是以轮廓互借的形式存在，形与形之间相互连接和制约，并形成图底反转的视觉效果，也称为“正负形”。式塔心理学中描述：“当人的注意选择把视觉对象至于视域中心时，它便凸显在前，显得清晰和鲜明，其它对象则模糊远去，成为背景。”汉字中也可以通过正形汉字笔画与负形汉字的白底通过轮廓线的共用、使字与底的转换的方式共同存在，有意识、积极地关注底的变化和形状，在底中添加象形图形，以有目的地、有效地利用负形来进行汉字图形化的设计这种方式可以提高汉字的表达能力和承载能力，具有强烈的冲击力和是错觉，产生受众阅读的趣味性，增强趣味的记忆和传达的速度与力度。
g）装饰美化
对汉字的装饰美化，是依据字义与要求，利用图形、图案对汉字笔画或是汉字的外形加以修饰，使汉字突破抽象线条的样式，变得华丽、丰满，这样可以做到汉字的字、形、意相互映衬。这样既有形体的装饰性，又有很强的实用性（图5）。
2意象的表达
意象是设计者通过自己的主观思想和对客观事物的感受和情感结合而产生的。汉字本身虽然具有形态构成，但其最重点表现的却是字义。字义可以分为表面字义、汉字的深层寓意、寓境的表达。汉字图形化设计中是利用汉字本身独特的形态来诠释意义、内涵、信息等，使受众对于形态产生不同层次的感知及领悟，图形化的汉字能体现视觉上的形态之美和形态美之上的意义、意味无穷。
a）表面字义的表达
汉字是表意的文字，它本是就蕴含着丰富的意义。汉字不仅传递着信息和情感，同时也凝结成中华民族特有的审美心态和思维观念。汉字是由象形到概括、提炼为抽象的符号的，图6中文字通过与手指的剪影的结合，形象地表现了文字的字义——美，构成鲜明生动的文字形态，可以给人带来更为直观的视觉冲接力和更强的心理触动。
b）深层寓意的表达
谐音取意是利用汉字同音或近音的先决条件，用同音或近音的汉字代替原本的汉字，产生区别于汉字本意的新的修辞格。
比喻的表现手段是通过甲事物看成乙事物而认识甲事物。在汉字的图形化设计中，可以找甲乙不同汉字的共同笔画，发现汉字甲暗含在汉字乙身上不为人所熟知的特征，可以对设计出的汉字的内涵产生新的认识。
借形的表现手段是利用汉字本身的形体结构特征进行适当的变形，使汉字不破坏本身的识别的前提下，并与相关意义的图形结合，可以产生“一词多义”的效果形成新的视觉形象。
靳埭强设计的《岁寒三友》（图7）系列海报中，运用了中国传统文化中象征朋友的图形符号——竹、松、梅，这里的“三友”又是内地、港澳、台湾的象征，把水墨技法表现传统图形与汉字的笔画紧密的结合在一起，形成了一个有机的整体。在营造“禅”的意境的同时，画面用简洁朴素的视觉图形表现出“传承创新”的设计主题。李泽候在《意境杂说》中写道，“意境”是“情”“理”与“形”“神”的统一，是客观景物与主观情趣的统一。形与神是意境创造的前提，形就是图形，是意境产生的载体。神是指艺术精神中更高的境界。画面突出主体、错落有序，可以流露出古今融合的新意，设计作品不但微妙含蓄地表达了海报传达的主题，而且富有诗意，耐人寻味。
三 结论
汉字图形化的设计在信息繁杂的今天有着非常明显的优势，它比传统的汉字在表达信息上，更加方便、快捷和直观。将汉字通过图形化的方式来表达，首先我们要尊重汉字本身的结构和意义，不能机械的罗列和堆叠、不要为了浮夸的设计而本末倒置，而是在不影响识别性的前提下，将汉字的图形语言充分的挖掘并表现出来。无论使用多么丰富的表现形式、多么鲜明的个性色彩、多么怪诞的变形效果，都必须遵循字体设计的基本原则前提下，从字体设计的主题和应用的整体效果出发。汉字图形化的设计目的并不只是片面地让文字好看，而是要明确体现设计的主题以及完美变现版面的整体效果，加强汉字的观赏性与思想性，保持文字原有的结构和创意图形内涵的双重作用，体现出生动的结构美和意境美的感受。
基于QT的数据图形化设计与分析 篇10
QT是一个跨平台的C++图形用户界面应用程序框架, 它提供给应用程序开发者建立图形用户界面所需的所用功能。在用QT进行用户界面开发时基本都要使用QT设计师这样的可视化设计方法, 它能够帮助程序员快速设计窗体, 大幅度提高开发效率。但是, 在需要进行数据图形化显示与分析时, QT设计师却没有内置的图形窗体控件来帮助程序员进行开发, 这样会大大降低开发效率。本文基于QT实现了一个绘图通用类, 它拥有通用的数据接口, 能够绘制基本的数据曲线, 并且可以利用外部输入设备提供诸如区域放大以及缩小、标记线显示当前数据值以及增益调整等功能。双缓冲技术的应用不仅解决了窗体闪烁问题, 而且能够基本保证用户在进行图形数据分析时的无延迟响应, 为利用QT进行数据图形化界面开发提供了一种可行的解决方案。
1设计
整个方案的设计分为图形绘制和图形数据分析两个部分。图形绘制部分主要存储接口函数获得的数据, 并绘制成为曲线;图形数据分析部分主要响应用户在图形界面的一系列操作, 然后依据不同的输入设备以及输入方式判断用户当前期望进行的分析操作。输入设备是鼠标以及键盘, 设计流程如图1所示。
该方案被封装在类DataAnlysisCurve中, 该类继承自QT的QDockWidget类, 它能嵌入到主窗口中或者作为一个浮动窗口悬浮在主窗口之上。类结构图如图2所示:
2实现
2.1应用程序接口实现
DataAnlysisCurve类提供六个API函数, 其中前四个是绘图必须被调用的接口, 后两个则是功能扩展接口:①bool SetSignalValue (QVector
2.2数据的图形化表示
图形化方式采用曲线, 每条曲线代表一个信号并以颜色加以区分, 可以同时在一个坐标系中绘制多条曲线, 以便分析各个信号之间的关系。图形界面的绘制采用双缓冲技术, 可以有效地解决闪烁问题, 并且能够提高绘图效率, 保证用户在进行图形分析的时候操作流畅。绘图采用两个函数, 一个是QT自带的paintEvent ( QPaintEvent * event ) , 主要用于刷新显示用户选择放大区域的矩形框、标记线以及信号量信息的文字刷新;还有一个是自定义的RefreshPixmap ( int CurrZoomStage ) 函数, 主要用于计算每个信号的信号量对应屏幕中的位置, 也就是从逻辑坐标到物理坐标的转换, 然后用直线将每个信号量连接起来, 这样就构成了一条光滑的曲线。
2.3图形界面的操作
提供给用户的操作方式有:①区域放大和缩小;②点击右键出现标记线或者通过键盘左右移动标记线, 以比较同一时刻不同信号的信号量;③点击增益按钮调整信号增益值。
图形界面的操作主要依靠QT的事件机制进行响应。在QT中主要通过函数bool event (QEvent *event) 对所有界面操作进行筛选。例如:当用户选择放大某个区域时, 就要点击左键并拖动鼠标, 选中后释放左键。这一操作涉及到三个事件:当左键按下时进入MouseButtonPress事件, 此时可以获取按下位置的物理坐标;按住左键拖动鼠标又将进入MouseMove事件, 此时会不断刷新橡皮筋选择框;左键释放后进入MouseButtonRelease事件, 此时将获得释放位置的物理坐标。最后会将物理坐标转换为逻辑坐标, 获得新的信号量最大最小值和起止采样时间并重绘曲线, 操作效果如图3所示。
图3的矩形框即为用户进行区域放大的橡皮筋选择框, 当用户释放左键后就将显示放大区域曲线, 如图4所示。
曲线可以被多次放大, 当需要缩小放大后的曲线时, 可以双击鼠标左键, 此时进入MouseButtonDblClick事件处理响应。标记线的定位可以点击鼠标右键, 进入MouseButtonPress事件, 由于有左键单击和右键单击, 因此需判断出是右击然后再处理响应, 同样可以通过键盘的“A”、“D”键左右移动标记线, 此时进入KeyPress事件, 然后判断按下的按键再做相应处理。信号的增益调整后将重绘整个图形, 因此将调用paintEvent 函数和RefreshPixmap函数。
2.4方案应用
该方案在航电仿真系统的RS422总线监控软件中的应用如图5所示。
3关键技术分析
3.1双缓冲技术
3.1.1 解决图形闪烁问题
闪烁产生的原因有两个:①图形窗口每次刷新都将擦除绘图区并把背景填充当前背景色, 然后再调用绘图程序进行图形绘制, 巨大的色差会使背景在一擦一写的操作中显示于前后两幅图之间, 如果绘图区频繁重绘, 这种反差就会更加明显, 于是就会看到闪烁现象。②如果绘图时间过长, 例如数据量过大或者绘图时需要大量计算, 那么在填充背景和绘制图形之间会有较长时间的延迟, 这样也会造成闪烁现象。而利用双缓冲技术能够解决图形界面闪烁问题。它首先将图形绘制在内存中, 然后在需要显示的时候直接把图形复制到窗体上, 这样就解决了因为绘图数据量过大而导致闪烁的问题。在设计中使用RefreshPixmap ( int CurrZoomStage) 函数, 将背景以及曲线绘制在脱屏像素映射中, 并存储在QVector
//为当前放大级数新建对应窗口大小的脱屏像素映射
m_VecPixmap[CurrZoomStage]=QPixmap (m_CurrWidgetSize) ;
//脱屏像素映射同整个窗口部件对应
m_VecPixmap[CurrZoomStage].fill (this, 0, 0) ;
//创建画笔, 在该脱屏像素映射上绘制
QPainter painter ( &m_VecPixmap[CurrZoomStage=]) ;
其中CurrZoomStage为当前放大级数, 初始图即为0, 放大一次后为1, 依次类推。每次调用RefreshPixmap函数进行重绘时都需要传递该参数, 同时在创建脱屏像素映射时还需要知道当前图形窗口的尺寸, 只有知道这个两个参数后才能正确创建对应的脱屏像素映射。最后需要强制刷新来更新窗体显示, 此时使用update () 函数能够避免闪烁问题, 因为调用该函数并不会立即产生一个绘图事件, 而是向QT主事件回路插入一个绘图事件, 等待下一个主事件回路再来执行, 当连续调用update () 函数时, QT会将多个绘图事件优化为一个绘图事件进行处理。绘图事件paintEvent () 函数将脱屏像素映射复制到显示器上, 并同时刷新橡皮筋选择框、标记线和数据。具体代码如下:
//创建画笔
QPainter painter (this) ;
//将该脱屏像素映射复制到窗口部件的 (0, 0) 位置
painter.drawPixmap (0, 0, m_VecPixmap[m_iCurrZoomStage]) ;
3.1.2 人机交互无延迟响应
利用双缓冲技术, 将每次绘制的脱屏像素映射保存在容器m_VecPixmap中。当用户在执行区域放大时需要不断刷新橡皮筋选择框, 此时会不断调用paintEvent () 函数来强制刷新图形界面, 将当前所处放大级数的脱屏像素映射m_VecPixmap[CurrZoomStage]整个复制在显示器上, 然后再重绘橡皮筋选择框, 这样重绘任务就显得异常轻松, 图形界面也不会出现延迟现象。标记线的移动以及数据的显示刷新同样应用该方法。将放大后的图形缩小还原, 同样不需要重新计算坐标轴和重绘曲线, 因为每次的图形绘制都保存在容器m_VecPixmap[CurrZoomStage]中, 在进行缩小时只需要将上一次的图形直接复制到显示器上即可, 这样也保证了图形界面不出现延迟。
3.2实现动态坐标转换
放大操作将动态转换坐标系, 确保了放大效果与用户选择的区域一致并无失真地显示放大区曲线。由于坐标转换存在多种情况以及用户操作的不可预知性, 因此在进行物理坐标到逻辑坐标的转换时就需要根据各种情况确定出不同的转换方法。
当鼠标左键按下时, 计算物理坐标和逻辑坐标转换的比例尺、Y轴最大值以及X轴最小值, 如表1所示 (每帧表示一个采样时间) 。
当左键释放时, 需要根据释放位置以及坐标轴的情况来计算当前Y轴最小值以及X轴最大值, 其计算方法和左键按下时类似。
4结束语
数据的图形化显示使得数据的观察十分直观, 加之提供的数据分析操作, 使得数据的分析与比较更加方便。基于QT编写的绘图通用类具有通用性强、易使用、易维护、易扩展的特点, 并且具有良好的人机交互性, 它给开发者提供了一个QT环境下进行数据图形化显示与分析的有效解决方案。
摘要：在用QT进行用户界面开发时, 由于其没有内置的图形窗体控件, 使得开发者在进行数据图形化界面的开发时需要编写大量代码, 这样降低了开发效率。针对这一问题, 利用双缓冲技术以及QT的事件机制, 设计了一个绘图通用类, 它能够实现基本的绘图功能以及多样的图形数据分析方式。目前该方法已经应用在航电仿真系统的RS422总线监控软件以及数据记录软件中。
关键词：QT,数据图形化,双缓冲技术,事件机制,图形数据分析
参考文献
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