天地（常州）自動化股份有限公司 張衛(wèi)國 賀耀宜

1.引言

隨著煤礦生產(chǎn)過程中信息化技術(shù)的日益普及，煤礦生產(chǎn)過程相關(guān)信息的圖形化展示已經(jīng)成了相關(guān)系統(tǒng)不可缺少的功能，現(xiàn)有的圖形化展示技術(shù)多數(shù)是基于C/S模式下實(shí)現(xiàn)的，隨著煤礦用戶對Internet信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的日益熟悉，B/S模式下的圖形展示方式早已是一種必然的要求。在現(xiàn)有的B/S模式下的圖形展示系統(tǒng)中，由于受限于WEB平臺下相關(guān)技術(shù)的限制，圖形技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用受到了一定的制約，系統(tǒng)的運(yùn)行效率、資源占用率等都存在著一定的問題。

AutoCAD是當(dāng)前最為流行的繪圖軟件，AutoCAD在全球應(yīng)用的廣泛性使之成為事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，CAD制圖文件是煤礦生產(chǎn)過程中的重要信息文件，是各個煤礦現(xiàn)場不可缺少的信息文件，在CAD制圖文件中包含著煤礦井下的整體施工結(jié)構(gòu)、位置布局等重要信息。遺憾的是AutoCAD不具備令人滿意的Internet功能，如何使AutoCAD圖形在網(wǎng)上得以實(shí)現(xiàn)已經(jīng)成為一項(xiàng)急待解決的問題。在對煤礦生產(chǎn)過程中的相關(guān)信息進(jìn)行圖形化展示的過程中，經(jīng)常需要將相關(guān)的圖形元素關(guān)聯(lián)具體的位置信息，如果能夠直接在CAD制圖文件的基礎(chǔ)上配置相關(guān)的圖形元素，并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和處理，將產(chǎn)生以下幾個優(yōu)點(diǎn)：

(1)由于直接在CAD制圖文件的基礎(chǔ)上配置相關(guān)所需的圖形元素，因此各個圖形元素的具體位置將變得一目了然。

(2)CAD制圖文件是煤礦相關(guān)工作人員經(jīng)常使用和比較熟悉的一種信息文件，在CAD制圖文件的基礎(chǔ)上進(jìn)行圖形化展示，將更容易被現(xiàn)場工作人員所接受。

(3)CAD制圖文件是每個煤礦不可或缺的重要信息文件，直接在CAD制圖文件的基礎(chǔ)上進(jìn)行圖形化展示，將大大減少圖形配置的工作量。

基于以上考慮，WEB平臺下的兼容CAD制圖文件的矢量化圖形展示技術(shù)的研究有著一定實(shí)際應(yīng)用意義，也是煤礦生產(chǎn)過程中信息化展示的一種發(fā)展趨勢。本文主要研究在WEB模式下的煤礦生產(chǎn)相關(guān)信息的矢量化圖形展示，以及對CAD制圖文件的兼容，并結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和功能介紹。

2.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

整個系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)路線分析

對于項(xiàng)目的最終正確性驗(yàn)證，可以從煤礦現(xiàn)場獲取相關(guān)CAD制圖文件，并在CAD制圖文件的基礎(chǔ)上配置相關(guān)所需圖形元素，然后生成所需XML圖形文件，通過實(shí)驗(yàn)該圖形文件的最終解析效果來驗(yàn)證該項(xiàng)目的正確性。

該項(xiàng)目的WEB實(shí)現(xiàn)部分?jǐn)M采用Microsoft Silverlight技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，Silverlight是一個跨瀏覽器、跨平臺的插件，可提供面向Web的基于.NET的媒體體驗(yàn)和豐富的交互式應(yīng)用程序；開發(fā)平臺擬采用Microsoft Visual Studio 2010+Microsoft Silverlight 4.0。對CAD制圖文件的直接兼容部分?jǐn)M采用開源CAD解析代碼方式實(shí)現(xiàn)。

Silverlight作為一種客戶端技術(shù)，既擁有Flash的流暢性，又結(jié)合了C#的可編程性。Silverlight可以創(chuàng)建具有以下功能的最先進(jìn)的應(yīng)用程序：

①實(shí)現(xiàn)跨瀏覽器、跨平臺的功能，可以在所有常見的Web瀏覽器中運(yùn)行，包括Microsoft Internet Explorer、Mozilla Firefox以及Apple Safari和谷歌瀏覽器，并在Microsoft Windows和Apple Mac OS X上運(yùn)行。

②它由可在數(shù)秒內(nèi)安裝的很小的下載程序支持。

③它包括用戶可以直接在瀏覽器中操作（拖動、旋轉(zhuǎn)和縮放）的足夠清晰的圖形。

④它讀取數(shù)據(jù)并更新顯示內(nèi)容，但是不通過刷新整個頁面來打斷用戶。

3.系統(tǒng)研究內(nèi)容、研究目標(biāo)、擬解決的主要技術(shù)難點(diǎn)

本系統(tǒng)主要研究在WEB模式下對煤礦生產(chǎn)相關(guān)信息的矢量化圖形展示，以及如何在圖形系統(tǒng)中直接兼容煤礦已有的CAD制圖文件，實(shí)現(xiàn)圖形系統(tǒng)中的圖形元素和煤礦現(xiàn)有CAD制圖文件的矢量化結(jié)合。項(xiàng)目研究目標(biāo)、研究內(nèi)容、擬解決的主要技術(shù)難點(diǎn)如下：

培養(yǎng)學(xué)生人文情懷，樹立正確的人生觀、價(jià)值觀。教材選材均是情文并茂的經(jīng)典佳作，涉及人文、社會和情操培養(yǎng)等方方面面與人格培養(yǎng)相關(guān)的內(nèi)容。通過挖掘課文的啟發(fā)警示意義，提高學(xué)生的思想道德素養(yǎng)。

3.1 項(xiàng)目研究內(nèi)容與目標(biāo)

(1)WEB版矢量化圖形系統(tǒng)

針對WEB版程序的日益成熟和推廣，在WEB模式下的系統(tǒng)開發(fā)已經(jīng)成為一種趨勢和需求。實(shí)現(xiàn)WEB版矢量化圖形系統(tǒng)是本系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容之一，其中包括圖形XML文件的生成與解析，各種矢量化圖形對象的構(gòu)建和繪制，各種動畫對象的實(shí)現(xiàn)等。由于在WEB模式下對圖形開發(fā)工作有一定的制約，因此如何選擇適當(dāng)?shù)拈_發(fā)工具和有效的開發(fā)手段，從而最終實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行、穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)是該部分的主要目標(biāo)。

(2)圖形系統(tǒng)對CAD制圖文件的直接兼容

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

圖2 CAD文件在系統(tǒng)中的兼容顯示

圖3 矢量化圖形展示

圖4 立體化圖形展示

CAD制圖文件是煤礦現(xiàn)場目前普遍采用的一種文件格式，該文件中包含有煤礦位置結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息。矢量化的圖形系統(tǒng)如何能夠詳實(shí)地表現(xiàn)出每個圖形元素的位置信息以及各圖形元素間的位置關(guān)聯(lián)呢？答案是采用煤礦現(xiàn)場現(xiàn)有的CAD制圖文件作為位置參照信息源，由于CAD制圖文件能夠詳實(shí)的表現(xiàn)出煤礦生產(chǎn)過程中的相關(guān)位置信息，并且會隨著井下巷道的開采挖掘及時(shí)做出相應(yīng)修改，因此在圖形系統(tǒng)中直接兼容CAD制圖文件是一種能夠充分利用現(xiàn)有資源，并且時(shí)效性較強(qiáng)的開發(fā)手段。

如何在圖形系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對CAD制圖文件的直接兼容是本項(xiàng)目的主要研究內(nèi)容之一。由于CAD制圖文件有多種格式、多個版本，因此最大程度的兼容各種格式、各個版本的CAD制圖文件是該部分研究的目標(biāo)之一。另外，考慮到圖形系統(tǒng)矢量化操作的需求，如何實(shí)現(xiàn)圖形元素和CAD制圖文件間的同步矢量化操作也是該部分研究的目標(biāo)之一。

3.2 項(xiàng)目擬解決的主要技術(shù)難點(diǎn)

(1)圖形XML文件的生成與解析。

(2)圖形動畫的高效、穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)。

(3)CAD制圖文件的無縫兼容。

(4)圖形元素和CAD制圖文件的同步矢量化操作。

4.項(xiàng)目應(yīng)用成果

兼容CAD文件的矢量化圖形系統(tǒng)的最終效果圖如圖2-4所示。

從圖2-4最終系列效果圖中可以看出，本系統(tǒng)即實(shí)現(xiàn)了對CAD文件的兼容，也完全支持對常用圖形內(nèi)容的矢量化展示，在圖形展示效果和操作易用性方面都有一定的優(yōu)勢。在實(shí)際應(yīng)用過程中可以將該圖形系統(tǒng)和其他煤礦專業(yè)系統(tǒng)結(jié)合使用，將煤礦生產(chǎn)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)以圖形化的方式進(jìn)行直觀展示，從而達(dá)到豐富煤礦信息的展示方式，使用戶能夠獲得更加豐富、直觀的體驗(yàn)效果的目的。

5.結(jié)語

該系統(tǒng)通過對煤礦已有CAD制圖文件的兼容，使圖形展示功能得到進(jìn)一步的加強(qiáng)，從而在本質(zhì)上改變了模擬圖展示功能。在圖形展示部分借助于CAD制圖文件實(shí)現(xiàn)了圖形元素位置信息的表達(dá)，另外類似于電子地圖的整體矢量化縮放功能也將會更進(jìn)一步提高用戶的使用體驗(yàn)效果。

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