电流流动效果实现

前几天，到航天部实施项目，用户提出需求：希望电路分析后，能显示电路中电流流动效果。 回想起以前电力系统用户希望的电力接线图中潮流的需求，觉得这件事应该做一做了。

粗一想，不好做，但深入一想也容易解决，因此，花了一天时间，结果还令人满意。

大致应该分以下几步：

1.         设计处理对象及其成员与函数

2.         解决流动效果

3.         根据连接关系与分析结果确定各导线中电流方向

4.         联调

 

直观地想，电流流动效果应在导线中处理，在其每条线段中应知道如何画出效果。

首先，应由窗口进行调用或触发，演示时应有时钟。

加入TTimer *Timer_FlowEffect;

具体事务函数： void __fastcall ShowFlowEffect();

void  __fastcall TCbwGraphBaseForm::ShowFlowEffect()
... {
   Timer_FlowEffect->Enabled = !Timer_FlowEffect->Enabled;
   FlushVector(FDemoLines, false);
   if(Timer_FlowEffect->Enabled)
   ...{
      GetBranchSimulateModule();
      FBranchSimulateModule->DemoEffect(FDemoLines);
      vector<TPin *> inPins, outPins;   
      CBW_ITERATOR(CbwObjects, FObjects)
      ...{
         TWire * wire = dynamic_cast<TWire *>(*it);
         if(wire)
            wire->ShowDemoEffect(FDemoLines, inPins, outPins);
      }
   }
   else
      RefreshCurrentScreen();
}

在Timer_FlowEffect的OnTimer事件中,进行动态显示效果展示而在导线类中加入演示效果处理函数:

void  __fastcall TCbwGraphBaseForm::Timer_FlowEffectTimer(TObject  * Sender)
... {
   static int count = 0;
   int deltaLength = 10;
   if(++count >= deltaLength)   count = 0;
   TCbwBrushData * brushData = new TCbwBrushData;
   brushData->BrushStyle = cbgtGradient;
   brushData->MixStyle = true;
   Gdiplus::Graphics graphics(PaintBox->Canvas->Handle, ' ');
   CBW_ITERATOR(WireLines, FDemoLines)
   ...{
      double w = (*it)->LineWidth;
      if(w < 2)   w = 2;
      brushData->Color1 = (*it)->LineColor;
      brushData->Color2 = 0xFFFFFF - brushData->Color1;
      RECT r = (*it)->Border->Rect;
      TRect clientRect = TRect(r.left, r.top, r.right, r.bottom);
      TRect brushRect;
      switch((*it)->WireDirection)
      ...{
      case ctwdHorz:
         brushData->BackgroundStyle = 0;
         if((*it)->DemoDirection == clddForward)
            brushRect = TRect(clientRect.left + count, clientRect.top, clientRect.left + count + deltaLength, clientRect.bottom);
         else
            brushRect = TRect(clientRect.right - count - deltaLength, clientRect.top, clientRect.right - count, clientRect.bottom);
         break;
      case ctwdVert:
         brushData->BackgroundStyle = 1;
         if((*it)->DemoDirection == clddForward)
            brushRect = TRect(clientRect.left, clientRect.top + count, clientRect.right, clientRect.top + count + deltaLength);
         else
            brushRect = TRect(clientRect.left, clientRect.bottom - count - deltaLength, clientRect.right, clientRect.bottom - count);
         break;
      }
      Gdiplus::Brush * brush1 = BrushByData(brushData, brushRect); //TRect(clientRect.left + count, clientRect.top, clientRect.left + count + deltaLength, clientRect.bottom);
      graphics.FillRectangle(brush1,
               int(clientRect.left),
               int(clientRect.top),
               int(clientRect.right - clientRect.left),
               int(clientRect.bottom - clientRect.top));
      delete brush1;
   }
   delete brushData;
}

 

void  __fastcall TWire::ShowDemoEffect(WireLines &  lines, vector < TPin  *>&  inPins, vector < TPin  *>&  outPins)
... {
   vector<TPad *> allPads, inPads, outPads;
   for(int i = 0; i < MetaNumber; ++i)
   ...{
      CBW_MACRO_CAST(TPad, pad, Meta(i));
      CBW_CONDITION_CONTINUE(!pad);
      allPads.push_back(pad);
      if(pad->Tag == 1)
         inPads.push_back(pad);
      if(pad->Tag == -1)
         outPads.push_back(pad);
   }
   vector<TWireLine *> inLines;
   while(inPads.size())
   ...{
      TPad * pad = inPads[0];
      vector<TWireLine *> allLines;
      TWireLine * line = NULL;      // 找到对应子导线
      for(int i = 0; i < pad->ConnectedPointList->Count; ++i)
      ...{
         TConnectPoint * cp = (TConnectPoint *)(pad->ConnectedPointList->Items[i]);
         line = dynamic_cast<TWireLine *>(cp->ParentLine);
         if(!line)   continue;
         if(AddItemToVector(inLines, line))
            allLines.push_back(line);
         else
            line = NULL;
      } 
      CBW_ITERATOR(vector<TWireLine *>, allLines)
      ...{
         line = *it;
         TPad * otherPad = line->BeginConnectPoint->Pad;
         if(otherPad == pad)  otherPad = line->EndConnectPoint->Pad;
         bool reverseFlag = false;
         if(line->WireDirection == ctwdHorz)
            reverseFlag = (otherPad && otherPad->CentralPoint.x < pad->CentralPoint.x);
         else
            reverseFlag = (otherPad && otherPad->CentralPoint.y < pad->CentralPoint.y);
         line->DemoDirection = reverseFlag;
         if(otherPad)
         ...{
            if(otherPad->Tag != -2)
               lines.push_back(line);
            if(otherPad->Tag == 0)
            ...{
               otherPad->Tag = 1;
               if(IndexOfItemInVector(inPads, otherPad) == -1)
                  inPads.push_back(otherPad);
            }
         }
      }
      inPads.erase(inPads.begin());
   }
}

 

enum  CbwLineDemoDirection
... {  // 导线演示方向
   clddForward,         // 前向: 左->右, 上->下
   clddReverse,         // 反向: 右->左, 下->上
   clddNone           // 无效果
} ;

 

   CbwLineDemoDirection  FDemoDirection;
__property CbwLineDemoDirection DemoDirection  =   ... { read = FDemoDirection, write = FDemoDirection} ;

这里，需要设计一个类型 并在子导线类中加入成员  

到目前为止，若简单地设置导线的各子导线对象的DemoDirection为true或false，运行，发现效果已出现。YEAH。

 

剩下的事就是根据连接关系确定电流的真正流向，以此确定各导线的子导线的DemoDirection，该项工作可由仿真模块完成，因其中已建立了电路的连接关系模型。加入DemoEffect处理函数即可。

 

void  __fastcall TCbwBranchModule::DemoEffect(WireLines &  lines)
... {
   if(FSubModules.size())
      CBW_ITERATOR(vector<TCbwBranchModule *>, FSubModules)
         (*it)->DemoEffect(lines);
   else
   ...{  
      vector<TPin *> inPins, outPins;
      vector<TCbwNode *> inNodes, outNodes;
      AllInOutPins(inPins, outPins, inNodes, outNodes);
      CBW_ITERATOR(vector<TCbwSimulateBranch *>, FSimulateBranches)
         (*it)->ForwardFlag = false;

      CBW_ITERATOR(vector<TPin *>, inPins)
         SetIOStatus(*it, 1);
         
      vector<TCbwBranch *> foundBranches;
      while(inNodes.size())
      ...{
         TCbwNode * node = inNodes[0];
         vector<TCbwBranch *> branchesToCheck;
         CBW_ITERATOR(vector<TCbwSimulateBranch *>, FSimulateBranches)
         ...{
            TCbwBranch * branch = (*it)->BranchByNode(node, inNodes);
            if(!branch) continue;
            if(IndexOfItemInVector(foundBranches, branch) != -1)  continue;
            foundBranches.push_back(branch);
            branchesToCheck.push_back(branch);
         }
         CBW_ITERATOR(vector<TCbwBranch *>, branchesToCheck)
            BranchWork(*it, inNodes);
         inNodes.erase(inNodes.begin());
      }
   }
}

 对于仿真支路对象，则需要由节点返回其相应电路支路，设计一个函数。 

TCbwBranch  *  __fastcall TCbwSimulateBranch::BranchByNode(TCbwNode  *  node, vector < TCbwNode  *>&  inNodes)
... {
   TCbwNode * currentNode = FBeginNode;
   if(IndexOfItemInVector(inNodes, currentNode) != -1)
      FForwardFlag = true;
   CBW_ITERATOR(TCbwBranches, FBranches)
   ...{
      if(currentNode == node && FForwardFlag)  return *it;
      currentNode = (*it)->OtherNode(currentNode);
      if(currentNode == node && !FForwardFlag)  return *it;
   }
   return NULL;   
}

OK，现在再运行一把，万事OK，效果已达到预期。

可访问 http://www.drgraph.com/download/flowDemo.swf查看效果