基于OPENGL电力绘图组态软件的开发

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1、基于OPENGL电力绘图组态软件的开发季丹丹，宋玮（华北电力大学电气工程学院，河北保定071003）摘要：本文结合对组态软件的认识与研究开发，介绍了利用信息封装、数据抽象、动态连接和继承的特点，该系统的发展情况及其在电力系统中的应用，基于建立了组态软件面向对象分析（OOA）和面向对象OPENGL提出了组态软件的设计思想、特点（可视化、设计（OOD）模型；窗口化、图元化）以及面向用户的开放式人性化界面操作（2）以windows9X/2000，WinNT为操作平台，技术。实现后的图形组态具有可视化交互式的友好界面，保证了组

2、态系统得稳定可靠运行及清晰、友好的人操作方便，功能齐全，适合于中小型电力企业对控制流程机界面；图的绘制与实现。（3）用visualc++6.0编写组态程序，利用MFC类关键词：组态系统；人机交互；OPENGL；图元库库对OPENGL代码进行了封装，实现了windows窗口与OPENGL的关联，并利用可视化技术将系统运0引言行状态以图形或图像方式予以显示，以使系统运行市场化、地区能源结构不平衡和新技术的不断人员更方便、更直观地了解当前系统的运行状态，涌现，使得电力系统愈加复杂，伴随着技术和经济以使其采取的运行控制措施更有

3、效、更有针对性。发展而带来的数据激增，使得运行更趋于极限。原１基于OPENGL的真实感图形绘制技术有EMS中的数据显示方式已不能满足实际要求。如用计算机在图形设备上生成连续色调的真实何利用现有的系统分析技术、数值分析理论、计算感三维图形造型或曲面造型系统来完成场景的几机数据处理和显示技术构成新的运行状态可视化何描述，直接影响了图形的准确和图形绘制的计平台，已成为亟待解决的问题。本软件是将面向对算耗费，选择合理有效的数据表示和输入手段极象技术与开放的图形库相结合，使用VisualC++设其重要。将三维几何描述转换为二维透

4、视图，可计开发了基于OPENGL的图形组态软件，加强了数通过对场景的透视变换来完成确定场景中所有可据综合显示以及颜色与3D的显示。见面，这需要使用隐藏面消除算法将视域之外或现今的组态软件的发展趋势是：被其他物体遮挡的不可见面消去计算场景中可见（1）尽量向友好的图形化界面发展，充分利用面的颜色，严格地说，就是根据基于光学物理的图形界面操作系统的特点，使用户能够迅速掌握使光照模型计算可见面投射到观察者眼中的光亮度用方法。大小和色彩组成，并将它转换成适合图形设备的（2）面向对象的系统，向用户提供一种直观模颜色值，从而确定投影

5、画面上每一像素的颜色。拟工业运行环境的途径。接着通过明暗处理模型确定画面上每一个面的颜（3）客户/服务器的系统结构，使用网络数据库色，最终生成图形。图1所示为OPENGL工作结构。存储数据，利用网络与数据库对数据的完善管理，WindowsApplication既保证数据的安全性又便于访问。（4）不同目标需求决定了组态软件的不同结构Glu32.dll与设计思想，一个组态软件的开发必须与实际情况相结合，合理设计，选择不同的实现方案。GD132.dllOpenglGl32.dll[GDIAPI][WiggleAPI][ope

6、nglAPI]图形组态即以提供界面生成工具为主，开发人员可以快速制作友好的人机界面供控制系统使用，WindowsPlatform同时这类软件又提供了一些数据交换接口，使界面能动态地反映系统的运行情况。VideoDisplayDriver基于OPENGL图形组态软件的特点：[OpenglSupport][3DDDISupport][GDISupport](1)组态软件采用了面向对象的软件设计方法，图1OPENGL工作结构12系统分析图形组态软件的最终目的是让操作员能自由地添加图元，并对新加的图元能够灵活地配置参数，任何一

7、个组合图元都是由基础图元（如点，直线，曲线，圆）通过对几何体间相互位置的几何约束而构成。用面向对象的分析方法进行整个方案的设计首先要找到每个对象的共性，即不同图元之间有哪些属性是共有的。这里可以将变量与行为进行分类，分类的结果是进行数据库设计的重要依据。根据分析结果最基本的表有workshop(变电站表）、device(设备表)、vardefine(变量表)，从下位机传上来的数据经过图2电气线路图通信机后写入相应得表中。如果发生事故（从数据进行分析），可以根据事故类的类型采取相应涉及到元件的属性，以弹出窗口的形式进行得

8、操作措施。编辑修改，如图3所示：3基于OPENGL组态软件的设计与实现3.1基于OPENGL的可视化绘图界面主导画面也可以称为主画面，它是运行人员最常监视的画面。在这里主导画面的内涵是：包括运行人员所监视的系统的全部信息，通过该画面，运行人员可以掌握整个系统的运行状态。该画面并非是一些原始参数的大组合，而是一些非常概括性的信息。传