[发明专利]一种电网潮流图可视化方法

摘要

本发明提供一种电网潮流图可视化方法，包括以下步骤：WPF图形界面框架实时不断加载需要渲染的电网潮流图数据文件；解析电网潮流图数据文件，得到电网潮流图数据结构；根据所述电网潮流图数据结构，调整所述WPF图形界面框架的架构，使WPF图形界面框架与Direct2D模块相结合。优点为：本发明提供一种电网潮流图可视化方法，将DirectX下的Direct2D高性能渲染技术与WPF图形界面框架结合，替代WPF图形界面框架原生的milcore渲染技术，实现一种高性能的电网潮流图可视化的渲染方法，能够有效提高渲染速度，保证电网潮流图在大屏设备上展示的流畅性，不会出现卡钝现象。

主权项

1.一种电网潮流图可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，WPF图形界面框架初始化，设置画面渲染尺寸；步骤2，所述WPF图形界面框架实时不断加载需要渲染的电网潮流图数据文件；其中，所述电网潮流图数据文件与数据源对接；当所述数据源发生变化时，所述电网潮流图数据文件进行实时变化，即：所述电网潮流图数据文件为动态可变的数据文件；步骤3，所述WPF图形界面框架判断加载到的所述电网潮流图数据文件的格式是否支持，如果不支持，则跳转到步骤9；如果支持，则执行步骤4；步骤4，所述WPF图形界面框架解析所述电网潮流图数据文件，得到电网潮流图数据结构；其中，所述电网潮流图数据结构包括：电网设备图元的描述信息、电网设备属性的描述信息、电网设备拓扑连接关系的描述信息；步骤5，根据所述电网潮流图数据结构，调整所述WPF图形界面框架的架构，使WPF图形界面框架与Direct2D模块相结合，包括：步骤5.1，根据所述电网潮流图数据结构，创建可视化UI组件，即：Element2D组件；其中，所述可视化UI组件包括电网设备图元UI控件、电网设备属性UI控件和电网设备拓扑连接关系UI控件；在所述WPF图形界面框架的通用视图框架中，即Presentationframework模块中，封装所述可视化UI组件；步骤5.2，创建与所述可视化UI组件对应的渲染上下文组件，即：Scene2D组件；其中，所述渲染上下文组件包括：与所述电网设备图元UI控件对应的电网设备图元渲染上下文子组件、与所述电网设备属性UI控件对应的电网设备属性渲染上下文子组件、以及与所述电网设备拓扑连接关系UI控件对应的电网设备拓扑连接关系渲染上下文子组件；在所述WPF图形界面框架的公共语言运行时模块中，即：Common Language Runtime模块中，封装所述渲染上下文组件；步骤5.3，创建与所述渲染上下文组件对应的渲染指令生成组件，即：Core2D组件；其中，所述渲染指令生成组件包括：与所述电网设备图元渲染上下文子组件对应的电网设备图元渲染指令生成子组件、与所述电网设备属性渲染上下文子组件对应的电网设备属性渲染指令生成子组件、以及与所述电网设备拓扑连接关系渲染上下文子组件对应的电网设备拓扑连接关系渲染指令生成子组件；在所述WPF图形界面框架的公共语言运行时模块中，封装所述渲染指令生成组件；步骤5.4，创建D3Dimage组件；将Direct2D模块与WPF图形界面框架相结合，结合后的图形界面框架包括：通用视图框架Presentationframework、调用模块Presentationcore、公共语言运行时模块Common Language Runtime、Direct2D、DirectX、D3Dimage组件；其中，通用视图框架Presentationframework中封装可视化UI组件、公共语言运行时模块Common Language Runtime中封装渲染上下文组件和渲染指令生成组件；其连接关系为：可视化UI组件的输出端越过调用模块Presentationcore，直接连接到渲染上下文组件的输入端；渲染上下文组件的输出端连接到渲染指令生成组件的输入端；渲染指令生成组件的输出端连接到Direct2D的输入端；Direct2D的输出端连接到DirectX的输入端；DirectX的输出端连接到D3Dimage组件的输入端；D3Dimage组件的输出端连接到通用视图框架Presentationframework的输入端；步骤6，WPF图形界面框架与Direct2D模块相结合后，采用以下步骤实现电网潮流图本次渲染的可视化：步骤6.1，所述可视化UI组件与所述通用视图框架结合，将所述电网潮流图数据结构转化为电网潮流图图形，具体包括：所述电网设备图元UI控件将所述电网设备图元的描述信息，转化为电网设备图元图形；所述电网设备属性UI控件将所述电网设备属性的描述信息，转化为电网设备属性图形；所述电网设备拓扑连接关系UI控件将所述电网设备拓扑连接关系的描述信息，转化为电网设备拓扑连接关系图形；步骤6.2，所述可视化UI组件将转化得到的所述电网潮流图图形，发送给所述渲染上下文组件；步骤6.3，所述渲染上下文组件根据所述电网潮流图图形，生成对应的渲染参数，并将所述渲染参数发送给所述渲染指令生成组件；其中，所述渲染上下文组件根据所述电网潮流图图形，生成对应的渲染参数，包括：所述电网设备图元渲染上下文子组件，根据所述电网设备图元图形，生成电网设备图元渲染参数；所述电网设备属性渲染上下文子组件，根据所述电网设备属性图形，生成电网设备属性渲染参数；所述电网设备拓扑连接关系渲染上下文子组件，根据所述电网设备拓扑连接关系图形，生成电网设备拓扑连接关系渲染参数；步骤6.4，所述渲染指令生成组件，将所述渲染参数解释为Direct2D渲染指令；包括：所述电网设备图元渲染指令生成子组件，将所述电网设备图元渲染参数，解释为Direct2D对电网设备图元的渲染指令；所述电网设备属性渲染指令生成子组件，将所述电网设备属性渲染参数，解释为Direct2D对电网设备属性的渲染指令；所述电网设备拓扑连接关系渲染指令生成子组件，将所述电网设备拓扑连接关系渲染参数，解释为Direct2D对电网设备拓扑连接关系的渲染指令；步骤6.5，所述渲染指令生成组件保存解释得到的渲染指令，并将解释得到的渲染指令发送给Direct2D；步骤6.6，对于所述Direct2D，批量接收需要渲染的电网潮流图的所有渲染指令；然后，Direct2D解释渲染指令并根据渲染优化算法将所有所述渲染指令组装为一条渲染指令；然后，所述Direct2D依据组装到的一条渲染指令，调用DirectX图形界面渲染接口进行画面内容渲染，DirectX完成画面渲染后，输出渲染内容到D3Dimage组件；步骤6.7，D3Dimage组件显示渲染内容到通用视图框架Presentationframew ork，完成本次渲染画面的显示；步骤7，判断电网潮流图画面是否需要继续显示；若电网潮流图画面已被关闭，则跳转到步骤9，渲染结束；若电网潮流图画面保持打开状态，则执行步骤8；步骤8，返回步骤2，由所述WPF图形界面框架判断新加载到的电网潮流图数据文件是否发生变化，如果没有变化，则跳转到步骤6.5，由所述渲染指令生成组件将前一次保存的渲染指令发送给Direct2D，然后执行步骤6.6‑步骤7，完成一次渲染；如此不断循环；如果发生变化，则所述WPF图形界面框架仅加载本次变化涉及到的相关电网潮流图数据文件；然后，通过步骤3‑步骤6.4，得到本次发生变化的渲染指令；然后，在步骤6.5中，所述渲染指令生成组件将发生变化的渲染指令和未发生变化的渲染指令发送给Direct2D，然后执行步骤6.6‑步骤7，完成一次电网潮流图进行变化更新的画面渲染；如此不断循环；步骤9，渲染结束。