面向电网运行监控的三维人机交互显示控制方法技术

本发明专利技术公开了一种面向电网运行监控的三维人机交互显示控制方法，包括如下步骤：利用双缓存机制在二维平面中绘制图像；读取二维平面中绘制的图像，并绘制在三维空间中；检测三维空间中的交互事件，判断操作面板中的组件类型；在三维空间与二维平面之间传递交互事件，按组件类型处理交互事件；读取二维平面中组件绘制的图像，更新三维空间中的对应画面。本发明专利技术克服采用OpenGL语言直接绘制相对繁琐的缺点，可以直接继承已有画面，实现组件在三维空间中的快速绘制，从而将多个报警画面引入到三维空间中，解决了报警画面在三维空间中引入的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三维人机交互显示控制方法，尤其涉及一种针对电网运行监控系统的需要，实现三維人机交互的显示控制方法，属于电网调度自动化

技术介绍
在电网运行监控系统中，调度人员要面对大量的运行设备实时參数，光靠眼睛监视难免出现遗漏和处理不及吋。只有通过设置报警系统，才能及时发现隐患并采取果断措施防止事故的发生。目前，各个发电厂、变电站、变电所、通讯站等都在通过电网运行监控系统实现智能化集成式的管理，并通过报警系统完善和提高电网的安全性和稳定性。国内外现有的报警系统主要还是通过传统的ニ维手段来展示电网数据，例如通过表格、曲线、棒图等方式在ニ维平面中展示数据。用户对电网的调度和交互操作也是在传统的ニ维平面中实现。在ニ维平面中一次只能打开一幅画面，当需要对多幅画面比较查看吋，操作很不方便。另ー方面，现有的电网数据并不能以三维画面形式显示，尤其缺少有效的可视化手段对各种计算结果、分析结果进行高效的展示。尤其是，现有的报警系统不能将ニ维画面转换成三维画面，缺少可视化手段进行信息挖掘与智能告警，对电网的调度和交互操作也不能实时在三维画面中实现。随着计算机图形学技术的发展，三维可视化技术逐渐引入到电网运行监控系统中，为电网调度提供更加方便灵活的人机交互手段。但是，要完成报警信息在三维空间中的显示，需要采用OpenGL语言实现在三维空间中的绘制及操作。采用OpenGL语言直接进行绘制，需要对所有画面进行重新设计布局，开发绘制鼠标操作响应事件，对于已有显示画面不能继承，因此工作量很大
技术实现思路
针对现有技术所存在的不足，本专利技术所要解决的技术问题在于提供面向电网运行监控的三維人机交互显示控制方法。该方法可以直接继承已有画面，实现组件在三维空间中的快速绘制。为实现上述的专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案一种，包括如下步骤利用双缓存机制在ニ维平面中绘制图像；读取ニ维平面中绘制的图像，并绘制在三维空间中；检测三维空间中的交互事件，判断操作面板中的组件类型；在三维空间与ニ维平面之间传递交互事件，按组件类型处理交互事件；读取ニ维平面中组件绘制的图像，更新三维空间中的对应画面。其中较优地，利用双缓存机制在ニ维平面中绘制图像的步骤进一歩包括根据三维空间的尺寸在内存中生成缓冲区；生成缓冲区中图像绘制的图形句柄；将组件的图形对象通过图形句柄绘制到缓冲区中。其中较优地，所述利用双缓存机制在二维平面中绘制图像的步骤是通过JavaSwing组件的双缓存机制实现的。其中较优地，所述读取二维平面中绘制的图像，并绘制在三维空间的步骤进一步包括刷新线程实时读取绘制在二维平面中的图像，根据三维空间的尺寸更新画面材质显示三维空间的画面。其中较优地，所述检测三维空间中的交互事件，判断操作面板中组件类型的步骤进一步包括根据视口变换逆矩阵、投影变换逆矩阵和模型变换逆矩阵，将二维平面中的坐标转换为三维空间中的坐标；将三维空间中的坐标投影到二维平面中，计算出相对坐标；调用二维平面中的操作面板，根据二维平面中的操作面板的尺寸计算出二维平面中的坐标；根据二维平面中的坐标判断组件类型。其中较优地，所述组件类型是按钮、单选按钮、复选框、文本框、列表、树、组合框、表格、工具栏中的一种。其中较优地，所述传递交互事件，按组件类型处理交互事件的步骤进一步包括根据交互事件的类型，计算出的相对坐标，二维平面中的操作面板以及组件类型将所述交互事件从三维空间传递到二维平面；转化为对二维平面中组件的交互操作；在二维平面中模拟相应的交互操作；响应交互操作并更新二维平面中绘制的画面。其中较优地，所述读取二维平面中组件绘制的图像，更新三维空间中画面的步骤进一步包括通过刷新线程实时读取二维平面中绘制的图像，以更新材质方式更新三维空间中的画面。本专利技术所提供的三维人机交互显示控制方法，克服采用OpenGL语言直接绘制相对繁琐的缺点，可以直接继承已有画面，实现组件在三维空间中的快速绘制，从而将多个报警画面引入到三维空间中，解决了报警画面在三维空间中引入的问题。用户可以在三维空间中方便地查看报警画面，并对其中的数据进行比较分析。附图说明图1是本专利技术所提供的三维空间中人机交互流程的示意图；图2是本专利技术中组合框的处理流程示意图；图3是组合框中的下拉框的处理流程示意图；图4是表格头部的处理流程示意图；图5是表格实体的处理流程不意图；图6是表格中键盘键入事件的处理流程示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进ー步的详细说明。当前，三维展示技术逐渐应用于电网运行监控系统中，但是展示手段相对单一，缺乏与原有ニ维平面的良好兼容，本专利技术提供的三維人机交互显示控制方法将电网运行监控系统目前拥有的展示画面类型完全引入到三维空间中，实现电网运行信息从静态、ニ维平面、孤立数据的展示方式到动态、三维立体、连续图形的展示方式的转变。本专利技术提供的三維人机交互显示控制方法，可以应用于电网运行监控系统中的人机交互报警系统中。该人机交互报警系统提供了电カ系统运行行为和运行状态的异常报警，并以各种图像形式显示在屏幕上以引起用户的注意，方便用户及时采取相应的处理措施。在人机交互报警系统中，主要产生以下报警事件1.系统平台级的报警事件实时运行环境(RTE)异常、电カ系统各个节点重要进程处理异常、各个节点的CPU负荷、内存和网络流量异常。2.系统应用级的报警事件数据采集与监控系统(SCADA)中各种状态量的状态变化、各种模拟量的越限和恢复、运算结果和预测结果、下发控制不成功、前置系统的远动通道运行状态变化、远程终端控制系统(RTU )运行状态变化和前置机运行状态变化,与其他能量管理系统(EMS)通信的运行状态故障等。3.硬件设备报警事件节点掉电、打印机故障、重要硬件设备故障等。 人机交互报警系统启动后，接收到电网发过来的告警通知消息，对消息进行处理，并存储在数据库中。人机交互报警系统在储存数据的同时在报警画面上进行显示，包括逻辑号、报警内容、时间、报警级别等。ー个故障可能伴随多个告警信息，用户可以同时查看多个告警信息进行分析判断，快速准确地判断出故障发生的原因，区分故障根源告警和故障现象告警。用户可以根据屏幕上的告警信息对人机交互报警系统实施交互操作，查看告警位置等更为详细的信息，对多幅画面比较查看。如图1所示，人机交互报警系统实时从电网获取数据，根据获取的电网数据并利用Java Swing组件的双缓存机制在ニ维平面中绘制图像,并在三维空间中渲染显示；用户可以和该人机交互报警系统进行交互操作，并根据交互操作信息处理和更新三维空间显示的画面。为了实现三维空间中的显示，本专利技术提供的三維人机交互显示控制方法具体包括人机交互报警系统首先在内存中通过临时文件(Bufferlmage)生成缓冲区；根据获得的实时数据，在该临时文件中绘制画面；读取该缓冲区在ニ维平面中绘制的图像(此时绘制的初始图像不在人机交互报警系统的屏幕上进行显示)，并绘制在三维空间中。读取缓冲区中的实时画面信息，以更新画面材质形式(根据平面的宽度和高度进行裁剪)将该临时文件中读取的画面信息渲染并在三维空间显示。此时用户可以根据自己的实际需要对人机交互装置显示的三维画面交互操作。检测并收集用户的交互操作信息，并根据当前的交互操作事件将其转换为ニ维平面中的交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维人机交互显示控制方法，其特征在于包括如下步骤：利用双缓存机制在二维平面中绘制图像；读取二维平面中绘制的图像，并绘制在三维空间中；检测三维空间中的交互事件，判断操作面板中的组件类型；在三维空间与二维平面之间传递交互事件，按组件类型处理交互事件；读取二维平面中组件绘制的图像，更新三维空间中的对应画面。

【技术特征摘要】
1.一种三维人机交互显示控制方法，其特征在于包括如下步骤利用双缓存机制在二维平面中绘制图像；读取二维平面中绘制的图像，并绘制在三维空间中；检测三维空间中的交互事件，判断操作面板中的组件类型；在三维空间与二维平面之间传递交互事件，按组件类型处理交互事件；读取二维平面中组件绘制的图像，更新三维空间中的对应画面。2.如权利要求1所述的三维人机交互显示控制方法，其特征在于所述利用双缓存机制在二维平面中绘制图像的步骤进一步包括根据三维空间的尺寸在内存中生成缓冲区；生成缓冲区中图像绘制的图形句柄；将组件的图形对象通过图形句柄绘制到缓冲区中。3.如权利要求1所述的三维人机交互显示控制方法，其特征在于所述利用双缓存机制在二维平面中绘制图像的步骤是通过JavaSwing组件的双缓存机制实现的。4.如权利要求1所述的三维人机交互显示控制方法，其特征在于所述读取二维平面中绘制的图像，并绘制在三维空间的步骤进一步包括刷新线程实时读取绘制在二维平面中的图像，根据三维空间的尺寸更新画面材质显示三维空间的画面。5.如权利要求1所述的三维人机交互显示控制方法，其特征在于所述检测三维空间中的交互事件，判断操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵林，杨立波，习新魁，张亮，孙湃，张国强，胡绍鑫，赵鹏，孙丽卿，李一鹏，王丽丽，马斌，程大闯，王亚军，刘艳，
申请(专利权)人：北京科东电力控制系统有限责任公司，河北省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：