This is an old revision of
Doc/VCA/part6 from 2008-08-26 15:49:27..
Реализация
Реализацию будем производить поэтапно, в направлении от функций в концепции к её представлению на библиотеке QT, и так до последнего компонента. Такой подход позволит получать результат между этапами, анализировать его и учитывать особенности на следующих этапах. Для пошаговой реализации разобьем всю задачу на логические части и выстроим их в зависимости одна от другой, в реализации.
Action source page doesn't exist yet(/Doc / VCA / part 6 / part 1?)
Action source page doesn't exist yet(/Doc / VCA / part 6 / part 2?)
Сессии исполнения проектов -- Выполнено
Целями данного этапа является:
- Реализация сеансов исполнения проектов на уровне модели данных СВУ, в модуле UI.VCAEngine:
- Формирование иерархического дерева виджетов конечной визуализации на основе проекта для которого открывается сеанс.
- Формирование кадров значений для процедур обсчёта виджетов конечной визуализации.
- Обработка ссылок на параметры источников данных OpenSCADA.
- Реализация иерархического обсчёта процедур и обновления ссылок виджетов.
- Формирование механизма прохождения и обработки событий по иерархическому дереву.
- Реализация визуализации сеансов проектов в модуле представления UI.Vision(QT), как полноценного пользовательского интерфейса с элементами визуализации динамики, истории и управления:
- Формирование окна исполнения проекта (RunTime).
- Визуализация кадров проекта в режиме "RunTime", с периодическим обновлением содержимого.
- Реализация передачи и обработки событий.
- Реализация механизма переключения/открытия/замещения/навигации по страницам проекта с учётом сценариев обработки.
На данном этапе был добавлен механизм исполнения проекта в сеансах модели данных модуля VCAEngine, а также визуализация сеанса проекта, режим "RunTime", в модуле визуализации на библиотеке QT Vision, с элементами обновления данных и интерактивного взаимодействия с пользователем.
Формирование иерархического дерева виджетов конечной визуализации на основе проекта для которого открывается сеанс.
В соответствии с рис.6 и рис.7 объекты сессии проекта наследуются от абстрактного объекта Widget и используют соответствующие объекты проекта. Так, сессия (Session) использует проект (Project) и формирует развёрнутое дерево на основе него. Страница проекта Page прямо используется страницей сессии SessPage. Остальные объекты (SessWdg) разворачиваются в соответствии с иерархией элементов страницы (рис.7).
В дополнении к стандартным свойствам абстрактного виджета (Widget) элементы страницы, и сами страницы, сессии получают свойства: хранения кадра значений вычислительной процедуры, обсчёта процедур и механизм обработки событий. Страницы сессии, в дополнение ко всему, содержат контейнер следующих по иерархии страниц. Сессия в целом обсчитывается с указанной периодичностью и в последовательности:
- "Страница верхнего уровня" -> "Страница нижнего уровня"
- "Виджет нижнего уровня" -> "Виджет верхнего уровня"
Такая политика позволяет обходить страницы в соответствии с иерархией, а событиям в виджетах всплывать на верх за одну итерацию.
В сессии реализована поддержка специальных свойств страниц:
Container - страница является контейнером для нижележащих страниц;
Template - страница является шаблоном для нижележащих страниц;
Empty - пустая, не активная страница, это свойство используется совместно со свойством Container для организации логических контейнеров.
На основе этих свойств реализованы следующие типы страниц:
Standard -- Стандартная страница (не установлено ни одно из свойств). Является полноценной конечной страницей.
Container -- Полноценная страница со свойством контейнера (Container).
Logical container -- Логический контейнер, фактически не являющийся страницей (Container|Empty). Выполняет свойство промежуточного и группирующего элемента в дереве страниц.
Template -- Страница шаблон (Template). Чистая шаблонная страница используется для описания общих свойств и доопределения их в частном порядке во вложенных страницах.
Container and template -- Страница шаблон и контейнер (Template|Container). Совмещает функции шаблона и контейнера.
Формирование кадров значений для процедур обсчёта виджетов конечной визуализации.
В разделе выше мы уже отмечали, что виджет сессии содержит кадр значений процедуры обсчёта. Этот кадр инициируется и используется в случае наличия процедуры обсчёта. В момент инициализации создаётся перечень параметров процедуры и выполняется компиляция процедуры с этими параметрами, в модуле реализующем выбранный язык программирования и закодированным полным именем виджета. Скомпилированная функция подключается к кадру значений процедуры обсчёта. Далее выполняется вычисление с периодичностью сессии.
Вычисление, и обработка виджета в целом, выполняется в следующей последовательности:
- выбирается события, доступные на момент вычисления из атрибута "event", виджета;
- события загружаются в параметр "event" кадра вычисления;
- загружаются значения по входным связям в кадр вычисления;
- загружаются значения специальных переменных в кадр вычисления (f_frq, f_start и f_stop);
- загружаются значения выбранных параметров виджета в кадр вычисления;
- вычисление;
- выгрузка значений кадра вычисления в выбранные параметры виджета;
- выгрузка значений кадра вычисления по выходным связям;
- выгрузка события из параметра "event", кадра вычисления;
- обработка событий и передача не обработанных на уровень выше.
Обработка ссылок на параметры источников данных OpenSCADA.
При исполнении виджета сеанса необходимо выполнение обработки ссылок. На данный момент подключение по ссылкам выполняется в момент вычисления, что является не быстрой операцией. Реализация обработки ссылок будет пересмотрена и оптимизирована в дальнейшем.
Заложена поддержка следующих типов ссылок:
- Значение константы ("V"). Переменная для определения в момент конфигурации страницы в проекте.
- Атрибут параметра подсистемы "Сбор данных" ("P"). Механизм доступа к значениям параметра подсистемы "Сбор данных" системы OpenSCADA.
- Атрибут вложенного виджета ("W"). Внутренняя прямая связь между вложенными виджетами.
На данный момент реализованы первые два типа ссылок. Последняя будет реализована вместе с реализацией базового виджета "Link".
Формирование окна исполнения проекта (RunTime).
На стороне визуализации (модуль Vision), для визуализации процесса исполнения проекта, реализован объект VisRun. При запуске он шлёт запрас на создание и инициализацию сессии. Далее выполняется запрос на перечень открытых страниц. Исходя из информации об открытых страницах VisRun и их связности формируется результирующий интерфейс. На рис. 11 приведён пример классического SCADA интерфейса с объектами сигнализации, где главное окно содержит страницу внутри, которая замещается по нажатию на кнопки объектов сигнализации и листания.
file:vision_run.png
Рис.11 Окно визуализации исполнения проекта. Режим "RunTime".
Визуализация кадров проекта в режиме "RunTime", с периодическим обновлением содержимого.
Реализовано обновление содержимого открытых страниц интерфейса визуализации с периодичностью исполнения сессии проекта. В процессе обновления выполняется:
- запрос списка открытых страниц у модели и проверка соответствия реально открытых страниц этому списку;
- запрос изменённых данных по каждой странице и её виджету;
- обновление содержимого страниц и их виджетов в соответствии с полученными измененными данными.
По закрытию "RunTime" окна производится и закрытие сессии проекта в модели данных. В дальнейшем будет реализована возможность подключения к ранее открытой сессии и отключение от сессии, без её закрытия.
Механизм запроса только изменённых данных основан на абсолютном счётчике исполнения сессии. При внесении реальных изменений в атрибуты виджетов выполняется запоминание значения этого счётчика, что и позволяет идентифицировать изменённые атрибуты. Такой подход позволяет повысить производительность и уменьшить нагрузку на трафик в случае доступа к модели через сеть.
Реализация передачи и обработки событий.
Визуализатор сессии ("RunTime"), в виду своего непосредственного контакта с пользователем, собирает различные события. Часть событий обрабатывается образами базовых виджетов (Text, Box, Document и т.д.), в результате чего могут формироваться другие события. Другая часть прямо передаётся в модель данных, где они и обрабатываются.
В модель данных события передаются сразу после получения, где они собираются в атрибуте виджета "event" до момента следующей итерации исполнения сессии. Далее, в процессе обсчёта сессии, события извлекаются из атрибута "event" и обрабатываются в процедуре виджета или в соответствии со сценарием в атрибуте "evProc". Не обработанные событие поднимаются к вышестоящему виджету модели.
Реализация механизма переключения/открытия/замещения/навигации по страницам проекта с учётом сценариев обработки.
Переключение, открытие, замещение и навигация по страницам реализовано на основе обработки событий по сценарию, в атрибуте активного виджета "evProc". Сценирий этого атрибута записывается в виде списка команд с синтаксисом: <event>:<srcWdg>:<com>:<prm>
где:
event -- ожидаемое событие;
srcWdg -- дочерний виджет - источник события
com -- команда сессии;
prm -- параметр команды;
Реализованы следующие команды:
open -- Открытие страницы. Открываемая страница указывается в параметре prm как на прямую, так и в виде шаблона (например: /pg_so/1/*/*).
next -- Открытие следующей страницы. Открываемая страница указывается в параметре prm как на прямую, так и в виде шаблона (например: /pg_so/*/*/$).
prev -- Открытие предыдущей страницы. Открываемая страница указывается в параметре prm как на прямую, так и в виде шаблона (например: /pg_so/*/*/$).
Специальные символы шаблона расшифровываются следующим образом:
pg_so -- Прямое имя требуемой страницы, с префиксом. Требует обязательного соответствия и используется для идентификации предыдущей открытой страницы.
1 -- Имя новой страницы в общем пути, без префикса. Имя предыдущей страницы игнорируется.
* -- Страница берётся с имени предыдущей открытой страницы или подставляется первая доступная страница, если предыдущая открытая страница отсутствует.
$ -- Указывает на место открытой страницы относительно которой необходимо искать следующую или предыдущую.
Для понимания работы механизма шаблонов приведём несколько реальных примеров:
Переключение объекта сигнализации:Команда: open:/pg_so/2/*/*
Было: /pg_so/pg_1/pg_mn/pg_1
Стало: /pg_so/pg_2/pg_mn/pg_1
Переключение вида:
Команда: open:/pg_so/*/gkadr/*
Было: /pg_so/pg_1/pg_mn/pg_1
Стало: /pg_so/pg_1/pg_gkadr/pg_1
Следующая/предыдущая страница вида:
Команда: next:/pg_so/*/*/$
Было: /pg_so/pg_1/pg_mn/pg_1
Стало: /pg_so/pg_1/pg_mn/pg_2
В связке с выше описанным механизмом, на стороне визуализации (RunTime), построена логика, регулирующая каким образом открывать страницы. Логика построена на следующих атрибутах базового элемента "Box":
pgOpen -- Признак "Страница открыта".
pgNoOpenProc -- Признак "Исполнять страницу даже если она не открыта".
pgOpenSrc -- Содержит адрес виджета или страницы, открывшей текущую. В случае вложенного контейнерного виджета здесь содержится адрес включаемой страницы.
pgGrp -- Группа страниц. Используется для связки контейнеров страниц со страницами в одной группе.
Логика определения способа открытия страниц работает следующим образом:
- если страница имеет группу "main" или совпадает с группой страницы в главном окне или нет страницы на главном окне, то открывать страницу в главном окне;
- если страница имеет группу, которая совпадает с группой одного из контейнеров текущей страницы, то открыть в этом контейнере;
- если источник открытия страницы совпадает с текущей страницей, то открыть в виде дополнительного окна над текущей страницей;
- передать вызов на запрос открытия дополнительным окнам с обработкой у каждого по первым трем пунктам;
- если ни кто из родственных окон не открыл новую страницу то открыть её как родственное окно главного окна.
Совокупность всех этих механизмов уже сейчас позволяет строить сложные, многоуровневые и многооконные интерфейсы пользователя.
Проектирование и реализация примитивов отображения -- Реализация
На данном этапе планируется реализация моделей данных и образов визуализатора Vision для всех базовых элементов: "ElFigure", "FormEl", "Text", "Media", "Diagram", "Protocol", "Document", "Function", "Box", "Link".
Примитив элементарная фигура (ElFigure)
Реализована поддержка элементарных фигур: линии, эллиптической дуги и кривой Безье, обладающих свойствами?. Для элементарных фигур реализованы следующие операции:
- создание/удаление фигур;
- перемещение и изменение размеров фигур с помощью мыши и клавиатуры;
- возможность связывать элементарные фигуры друг с другом, получая более сложные, для которых доступны все свойства исходных элементарных фигур;
- возможность одновременного перемещения нескольких несвязанных фигур;
- заливка замкнутого контура цветом и/или изображением;
- генерация событий клавиш мыши, в момент клика мышью на залитые контура;
- масштабирование;
- поворот.
Общая концепция создания и управления элементарными фигурами.
Фигуры лежащие в основе данного виджета содержат точки(начальная и конечная), которые могут стыковаться с соответственными точками других фигур, и точки, с помощью которых изменяется геометрия фигуры.
Добавить фигуру можно с помощью мыши:
- Выбрать желаемую фигуру из контекстного меню.
- Задать с помощью левой кнопки мыши начальную и конечную точки (для линии при удерживании клавиши SHIFT происходит ортогональная её отрисовка).
Удалить фигуру можно нажатием DEL, имея выделенную фигуру.
Передвинуть/изменить габариты фигуры можно с помощью мыши или клавиатуры:
- Выделить фигуру, клацнув по ней левой кнопкой мыши.
- Перетащить (с помощью мыши или управляющих клавиш) фигуру или одну из её контрольных точек в желаемое место и отпустить кнопку мыши(клавишу).
При перемещении/изменении размеров фигур с помощью клавиатуры для того, чтобы новые координаты точек сохранились, необходимо любое перемещение мыши.
Существует возможность перемещать несколько выделенных (при удержании CTRL) фигур(эта опция работает при отключенной кнопке Holds).
Можно выделить все фигуры, нажав CTRL+A, и перемещать их при помощи мыши или клавиатуры или удалит все фигуры, нажав DEL.
Связать фигуры друг с другом можно следующим образом:
- Нажать кнопку Holds.
- Выделить одну из фигур и переместить её, её начальную или конечную точку к желаемой начальной или конечной точке другой фигуры так, чтобы она попадала в появившуюся окружность. Связанные фигуры перемещаются также как и отдельные, общая точка перемещается для всех фигур, к котрым она относится(приоритет отдается дуге).
Залить замкнутый контур из фигур можно следующим образом:
- Нажать кнопку Holds.
- Создать замкнутый контур.
- Два раза клацнуть мышкой внутри его.
Удалить заливку замкнутого контура можно, разорвав контур либо клацнув два раза левой кнопкой мыши по залитому контуру.
Поворот фигуры осуществляется вокруг центра виджета.
На рис. 12 представлена часть экрана с кадром, содержащим вышеперечисленные элементарные фигуры.
file:vision_elfig.png
Рис.12 Реализация элементарных фигур в Vision.
Примитив элементов формы (FormEl)
Реализована поддержка элементов формы на кадрах СВУ. Реализованы заложенные свойства?, включая следующие элементы формы:
Редактор строки -- Представлено следующими видами: "Текст", "Combo", "Целое", "Вещественное", "Время", "Дата", "Время и Дата". Все виды редактора строки поддерживают подтверждение ввода.
Редактор текста -- Представляет редактор плоского текста с подтверждением или отказом от ввода.
Поле флажка -- Предоставляет поле бинарного флажка.
Кнопка -- Предоставляет кнопку с поддержкой: цвета кнопки, изображения в кнопке и режима фиксации.
Выбор из списка -- Предоставляет поле выбора элемента, со списка указанных элементов.
Список -- Предоставляет поле списка с контролем за текущим элементом.
Слайдер -- Элемент слайдера.
Прогрес-бар -- Полоска прогресс-бара.
Были реализованы режимы: "Включен" и "Активен", а также передача изменений и событий? в модель данных СВУ (движок).
На рис. 13 представлена часть экрана с кадром, содержащим вышеперечисленные элементы формы.
file:vision_formel.png
Рис.13 Реализация элементов формы в Vision.
Примитив текста (Text)
Реализована поддержка элемента текста со свойствами?:
- Шрифт со свойствами: типа/класса шрифта, размера, усиления, наклонности, подчёркивания и перечёркивания.
- Цвет текста.
- Ориентация текста.
- Автоматический перенос по словам.
- Выравнивание текста по горизонтали и вертикали со всеми вариантами.
- Отображение фона в виде цвета и/или изображения.
- Отображение бордюра вокруг текста, с указанным цветом, шириной и стилем.
- Формирование текста из атрибутов различного типа и свойств.
На рис. 14 представлена часть экрана с кадром, содержащим примеры текста с использованием различных параметров.
file:vision_text.png
Рис.14 Реализация базового элемента текста в Vision.
Примитив отображения медиа-материалов (Media)
Реализована поддержка элемента отображения медиа-материалов со свойствами:
- Указания источника медиа данных (изображения или видео-материала).
- Просмотра изображений большинства известных форматов с возможностью их вписывания в размер виджета.
- Проигрывания простых анимированных форматов изображений и видео, с возможностью управления скоростью проигрывания.
- Отображение фона в виде цвета и/или изображения.
- Отображение бордюра вокруг текста, с указанным цветом, шириной и стилем.
- Формирования активных областей и генерация событий при их активации.
На рис. 15 представлена часть экрана с кадром, содержащим примеры просмотра/проигрывания медиа-данных.
file:vision_media.png
Рис.15 Реализация базового элемента отображения медиа-материалов в Vision.
Примитив построения диаграм/графиков (Diagram)
Реализована поддержка элемента построения диаграм/трендов со свойствами:
- Построение графиков/трендов:
- Построения графика для: архивных данных, текущих данных и формирования промежуточного буфера отображения для параметров без архива.
- Построение как одиночных графиков со значением параметра по оси ординат, так и сводных графиков, включающих до 10 параметров, с процентной шкалой.
- Возможность адаптации графика параметра к значениям данным, подгон шкалы.
- Широкий диапазон масштабирования и адаптации горизонтальной шкалы, с автоматическим усреднением на уровне сервера и самого примитива.
- Возможность отображение размерной сетки и маркеров по горизонтали и вертикали, с адаптацией к диапазону отображения.
- Поддержка активного режима, с курсором и получением значений под курсором.
На рис. 16 представлена часть экрана с кадром, содержащим примеры диаграммы-тренда.
file:vision_diagramm.png
Рис.16 Реализация базового элемента отображения диаграммы-тренда в Vision.
Примитив формирования протокола (Protocol)
Реализована поддержка элемента формирования протокола со свойствами?:
- Формирование протокола из архива сообщений за указанное время и глубину.
- Запрос данных из указанных архиваторов сообщений.
- Выборка данных из архивов по уровню важности и шаблону категории сообщений.
- Поддержка режима слежение за появлением сообщений в архиве сообщений.
На рис. 17 представлена часть экрана с кадром, содержащим примеры протоколов со слежением и фиксированным указанием времени.
file:vision_prot.png
Рис.17 Реализация базового элемента отображения протоколов в Vision.
Примитив контейнера (Box)
Реализована поддержка примитива контейнера, по совместительству выполняющего роль страниц проектов. Данный примитив является единственным элементом-контейнером, который может включать в себя ссылки на кадры из библиотеки, формируя тем самым пользовательские элементы нужной конфигурации. Примитив реализует предусмотренные проектом свойства. Перечислим по пунктам свойства данного примитива:
Контейнер -- Позволяет формировать нужные объекты путём группировки базовых в рамках данного примитива.
Страница -- Элементы построенные на данном примитиве могут выполнять роль страницы пользовательского интерфейса.
Контейнер страниц -- Свойство замещения собственного содержимого другой страницей, в процессе исполнения. Используется для формирования фреймов на страницах пользовательского интерфейса. Например, главная страница традиционной SCADA системы с объектами сигнализации строится именно таким образом.
Фон -- Поддерживает возможность указания фона в виде цвета или изображения.
Бордюр -- Поддерживает возможность изображения бордюра с указанным цветом, толщиной и стилем.
Пример редактирования кадра, основанного на данном примитиве, приведен на рис. 8. А на рис. 11 изображена страница содержащая контейнер страниц, построенные на основе данного примитива.
Темы отображения -- В очереди
Карты событий -- В очереди
Реализация слабых связей между моделью данных и представлением -- Выполнено
В процессе реализации данного этапа планируется написание дополнительных сценариев интерфейса управления для покрытия задачи организации слабых связей между моделью (VCAEngine) и визуализатором (Vision). На стороне визуализатора (Vision) планируется полный переход на слабые связи с моделью данных VCA.
На данном этапе были созданы недостающие сценарии интерфейса управления и выполнен полный перевод модуля визуализации (Vision) на слабые связи. В результате этой операции удалось достичь значительной унификации визуализатора и повысить его стабильность. Вопрос производительности остался открытым и будет рассмотрен позже.
Web-интерфейс визуализации сеанса проекта -- В очереди