羅國平

(樂山師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，四川 樂山614000)

0 引言

Wince智能設(shè)備中應(yīng)用程序繪制圖形時(shí)遇到繪圖數(shù)據(jù)量較大時(shí)一般繪圖需要較長的時(shí)間，在繪圖過程中往往需要刷新，即將原圖形擦除掉，重新繪制新的圖形，由于這一刷新過程中出現(xiàn)顏色對(duì)比度偏差較大，從而導(dǎo)致屏幕閃爍的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱之為“屏閃”現(xiàn)象，這種“屏閃”現(xiàn)象嚴(yán)重影響智能設(shè)備繪圖視覺效果。Wince應(yīng)用程序常常采用VS2005 VC++開發(fā)，而該程序是基于消息映射模式，系統(tǒng)窗體在響應(yīng)WM_PAINT消息的時(shí)候進(jìn)行復(fù)雜的圖形處理，往往需要調(diào)用OnEraseBkgnd函數(shù)以背景顏色擦除繪圖區(qū)域，然后用新的顏色重新繪圖，窗體在重繪時(shí)由于頻繁擦除和重繪從而引起“屏閃”問題。這就是“屏閃”形成的機(jī)理，解決這一問題的有效方法就是采用雙緩沖技術(shù)。

1 問題的提出

在35kV高壓開關(guān)柜監(jiān)控系統(tǒng)中，常常遇到需要實(shí)時(shí)顯示母線溫升等重要數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)需要及時(shí)以動(dòng)態(tài)曲線的方式繪制在屏幕上以便于工作人員及時(shí)了解高壓開關(guān)柜母線溫升狀態(tài)，并根據(jù)母線溫升的狀況作出相應(yīng)的判斷，本文將探討如何實(shí)現(xiàn)無屏閃繪圖的方法。

2 Y軸0點(diǎn)軸位置的幾種形式及其在屏幕位置計(jì)算

Wince智能設(shè)備環(huán)境下屏幕默認(rèn)坐標(biāo)映射方式與笛卡爾坐標(biāo)系坐標(biāo)映射是不同的，Wince智能設(shè)備屏幕的左上角為坐標(biāo)原點(diǎn)，相對(duì)于坐標(biāo)由左向右為正，反之則為負(fù)；相對(duì)坐標(biāo)從上到下為正，反之則為負(fù)。在實(shí)際應(yīng)用中，Y＝0時(shí)，X軸位置常?？紤]有三種情況，第一種情況即Y＝0,X軸位于Y軸正中，Y軸上半軸和下半軸剛好對(duì)稱，這種坐標(biāo)系常常用于繪制正負(fù)半軸都有數(shù)據(jù)的曲線、如正弦、余弦曲線；第二種情況即Y＝0，X軸位于屏幕上方，Y軸僅有負(fù)半軸，這種坐標(biāo)系常常用于繪制僅有負(fù)數(shù)的曲線；第三種情況，即Y＝0,X軸位于屏幕下方，Y軸僅有正半軸，這種坐標(biāo)系常常用于繪制僅有正數(shù)的曲線。在實(shí)際的程序設(shè)計(jì)過程中，為了實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)，可以采用一個(gè)比例因子來動(dòng)態(tài)控制Y＝0時(shí)X軸的位置。這個(gè)動(dòng)態(tài)因子理論上可以為0～1之間的任意小數(shù)，但為了實(shí)用起見程序中只取0,0.5,1三個(gè)參數(shù)，當(dāng)比例因子為0的時(shí)候，表示Y＝0，X軸位于頂部，系統(tǒng)只繪制Y軸的負(fù)半軸；當(dāng)比例因子為0.5時(shí)，表示Y＝0，X軸位置于屏幕繪圖區(qū)域中心，系統(tǒng)需要繪制Y軸的正半軸和負(fù)半軸，且兩半軸上下對(duì)稱；當(dāng)比例因子為1時(shí)，表示Y＝0,系統(tǒng)只繪制Y軸正半軸。實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的計(jì)算公式參見式（1）。

式（1）中m_nCenterY表示Y＝0時(shí)，X軸位于屏幕上的縱坐標(biāo)位置(單位：Pixel)；m_rectCurve 表示繪圖矩形區(qū)域；m_dBase 表示 Y＝0，X 軸位于屏幕位置參數(shù)，實(shí)際取值為 0，0.5，1.0，當(dāng)為 0時(shí)表示僅繪制 Y 軸負(fù)半軸，當(dāng)為0.5時(shí)表示需要繪制Y軸正、負(fù)半軸，且兩個(gè)半軸對(duì)稱，當(dāng)為1.0時(shí)表示僅需要繪制Y軸正半軸；m_dRange表示最大范圍，在此僅取值為100。

3 柵格的計(jì)算

為了實(shí)現(xiàn)程序具有通用性，在設(shè)計(jì)的時(shí)候往往需要參數(shù)化設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)。因此，需要考慮幾種常用的笛卡爾坐標(biāo)系，根據(jù)刻度奇偶個(gè)數(shù)不同柵格繪制需要分幾種情況進(jìn)行處理。

（1）當(dāng)坐標(biāo) Y＝0 時(shí)，式(1)中 m_dBase＝0.5，Y 軸正半軸和負(fù)半軸關(guān)于X軸對(duì)稱時(shí)，在這種情況下，為了便于稱呼，我們將大刻度稱為主刻度，大刻度內(nèi)的小刻度稱為子刻度，以下未經(jīng)過說明都這樣稱呼，在這種情況下，需要分奇數(shù)個(gè)主刻度和偶數(shù)個(gè)主刻度；如圖1所示，Y軸表示范圍0～100,有10個(gè)大刻度，每一個(gè)刻度表示的值為10，總共10個(gè)大刻度，大刻度中僅有5個(gè)小刻度，因此子刻度有5個(gè)。為了便于編寫程序，定義一個(gè)主刻度成員變量m_nYAxisScale，子刻度成員變量m_nSubYAxisScale，主刻度柵格畫筆成員變量m_MainGridPen，子刻度畫筆成員變量m_SubGridPen。

圖1 母線溫升曲線

當(dāng)為偶數(shù)個(gè)主刻度時(shí)，以Y＝0為柵格繪制參考起點(diǎn)，分上半軸和下半軸繪制。繪制Y軸正半軸柵格算法如下：

//繪制上半部分柵格

其中m_rectCurve表示繪制曲線有效區(qū)域，即圖1中藍(lán)色矩形框內(nèi)區(qū)域。m_dcGrid表示柵格繪圖內(nèi)存設(shè)備類，區(qū)域大小相當(dāng)于整個(gè)灰色的矩形區(qū)域。 在上述程序算法中的判斷條件 “if(i%m_nSubYAxisScale＝＝0)”巧妙地將主刻度柵格線和子刻度線算法相統(tǒng)一，在實(shí)際繪圖過程中，最大限度減少了柵格和柵格之間的累計(jì)誤差，從而最大程度地避免了刻度和刻度之間不均勻現(xiàn)象。

同樣對(duì)于Y軸負(fù)半軸算法可以類推，不同的是繪圖參考點(diǎn)是m_rectCurve.Bottom,因此將僅將上述算法中MoveTo函數(shù)和LineTo函數(shù)的第二個(gè)參數(shù)做相應(yīng)的修改，將“+i”改為“-i”。

當(dāng)為奇數(shù)個(gè)主刻度時(shí)，以Y＝0為柵格繪制參考起點(diǎn)，Y軸分上半軸和下半軸繪制。在這種情況下與偶數(shù)個(gè)主刻度區(qū)別在于，最后1/2個(gè)主刻度的處理上，而且這1/2個(gè)主刻度內(nèi)又要分偶數(shù)個(gè)子刻度和奇數(shù)個(gè)子刻度，因此算法相對(duì)復(fù)雜，為了簡單起見，同樣僅考慮Y軸正半軸的情況，對(duì)于負(fù)半軸可以如法炮制。由于是奇數(shù)個(gè)主刻度，Y軸正半軸和負(fù)半軸關(guān)于X軸對(duì)稱，在這種情況下，柵格繪制的參考點(diǎn)以m_nCenterY為準(zhǔn)，此參數(shù)計(jì)算參見式（1）。柵格繪制算法如下：

//繪制上半部分

Y軸負(fù)半軸柵格與Y軸正半軸算法很相似，不同的是MoveTo和LineTo函數(shù)的第二個(gè)參數(shù)中“m_nCenterY-”改為“m_nCenterY＋”即可。

（2）當(dāng)坐標(biāo) Y＝0 時(shí)，式（1）中 m_dBase＝0 或 m_dBase＝1 時(shí)，m_d Base＝0表示僅繪制Y軸負(fù)半軸；m_dBase＝1時(shí)表示僅繪制Y軸正半軸。這兩種情況實(shí)際上在繪制柵格算法上是一樣的。算法如下：

4 雙緩繪圖沖技術(shù)的應(yīng)用

在實(shí)際程序設(shè)計(jì)中，動(dòng)態(tài)繪圖涉及到背景，坐標(biāo)、柵格、坐標(biāo)刻度、坐標(biāo)標(biāo)簽等，這些圖形元素直接繪制到一個(gè)名叫m_dcGrid設(shè)備環(huán)境類中，動(dòng)態(tài)曲線繪制m_dcLine設(shè)備環(huán)境類中，兩個(gè)圖形以SRCPAINT方式合并到同一個(gè)圖形中，然后通過內(nèi)存環(huán)境設(shè)備類(memDC)將現(xiàn)有的畫面拷貝到屏上，這樣不斷更新畫面，經(jīng)過兩級(jí)緩沖處理就消除了閃屏問題。

程序（2）表示把圖形拷貝到dcGrid設(shè)備環(huán)境類中，dcGrid設(shè)備環(huán)境類實(shí)際上繪制的是柵格及坐標(biāo)軸以及坐標(biāo)刻度，坐標(biāo)標(biāo)簽等；程序（3）表示把圖形拷貝到m_dcLine設(shè)備環(huán)境類中，m_dcLine緩沖實(shí)際上繪制的是動(dòng)態(tài)曲線，系統(tǒng)將兩個(gè)圖形以SRCPAINT方式合成一張圖，然后經(jīng)由2級(jí)緩沖memDC內(nèi)存環(huán)境設(shè)備類，該圖形通過BitBlt函數(shù)將圖形從內(nèi)存拷貝到屏幕上，從而實(shí)現(xiàn)無屏閃繪圖。

5 結(jié)論

該程序在35KV智能開關(guān)柜遠(yuǎn)程控制項(xiàng)目中測(cè)試通過，在實(shí)際運(yùn)行過程中，肉眼幾乎無法感受到一點(diǎn)屏閃跡象，程序運(yùn)行目前運(yùn)行正常，實(shí)踐證明這種算法比較合理，完全能夠解決智能設(shè)備中動(dòng)態(tài)繪圖過程中遇到的屏閃問題。

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