（计算机应用技术专业论文）基于svg的一次接线图绘制系统的设计与实现.pdf

浙江大学硕士学位论文摘要 摘要 随着计算机网络技术和电力技术的发展，现代电力系统的规模日益扩大，计 算机技术已经在电力系统中广泛应用，电力系统的可视化和电路图形输出是电力 行业的热点问题之一。目前电力系统中存在的可视化图形主要以各种不同形式的 图形图像存储于各自的应用系统当中，导致难以共享和进行数据交换。随着 i e c 6 1 9 7 0 协议族的提出，公共信息模型( c i m ) 定义了电力系统所有对象逻辑的 结构和关系，它为各个应用提供了与平台无关的统一的电力系统逻辑描述，采用 通用的可扩展标记语言( x m l ) 作为其数据对象编码和传输格式，能够实现不同 e m s 的信息共享和数据交换。 s v g ( 可缩放的矢量图形) 是w 3 c 在2 0 0 0 年8 月制定的一种新的二维矢量图 形格式，也是规范中的网络矢量图形标准。s v g 具备基于x m l 、采用文本描述 对象、具有交互性和动态性和完全支持d o m 的特点，在遵循公共信息模型的基 础上为电力系统的网络图形化应用提供了一种技术手段。 本文通过对s v g 特性以及电路绘制应用软件的研究，设计开发了基于s v g 的电气一次接线图绘制系统。 关键词公共信息模型，可缩放的矢量图形，电路绘制，可视化技术 a b s t r a c t a st h ed e v e l o p m e n to ft h ec o m p u t e rn e t w o r ka n de l e c t r i c i t yt e c h n o l o g y ，t h e e l e c t r i cp o w e rs y s t e m sh a v eb e e nm u c hm o r ec o m p l i c a t e dt h a ne v e rb e f o r e c o m p u t e r t e c h n o l o g y h a sb e e n w i d e l ya p p l i e d i nm o d e me l e c t r i c p o w e rs y s t e m s ；t h e v i s u a l i z a t i o no fe l e c t r i cp o w e rn e t w o r ka n dd i s p l a yo fc i r c u i tg r a p h i c si so n eo ft h e h o r e gi s s u e si ne l e c t r i c i t yi n d u s t r y t h ep r i m a r yv i s u a lg r a p h i c si nt h ec u r r e n te l e c t r i c p o w e rs y s t e m sa r ev a r i o u sf o r m s o fg r a p h i c a li m a g e si nt h e i rr e s p e c t i v ea p p l i c a t i o n s ， m a k ei td i f f i c u l tt os h a r ea n de x c h a n g ed a t a w i t ht h ea g r e e m e n ta n dp r o p o s i t i o no f i e c 619 7 0 ，c o m m o ni n f o r m a t i o nm o d e l ( c i m ) d e f i n e sa l l t h es t r u c t u r e sa n d r e l a t i o n s h i p so ft h ee l e c t r i c e l e m e n t sa n dl o g i cu n i t s c i mp r o v i d e s p l a t f o r m i n d e p e n d e n tr e u n i f i c a t i o no ft h el o g i co fp o w e rs y s t e m sb y ac o m m o ne x t e n s i b l e m a r k u pl a n g u a g e ( x m l ) a s i t so b j e c tc o d i n ga n dd a t at r a n s m i s s i o nf o r m a tt oa c h i e v e o ft h ed i f f e r e n te m si n f o r m a t i o ns h a r i n ga n dd a t ae x c h a n g e s v g ( s c a l a b l ev e c t o rg r a p h i c s ) i san e wt w o d i m e n s i o n a lv e c t o rg r a p h i c sd e f i n e d b yw 3 c i na u g u s t2 0 0 0 ， a n da l s ot h es t a n d a r do fn e t w o r kv e c t o rg r a p h i c s s v gh a s o nx m l ，at e x td e s c r i p t i o no fo b j e c t s ，i n t e r a c t i v ea n dd y n a m i ca n df u l l ys u p p o r tt h e c h a r a c t e r i s t i c so fd o ma n df o l l o w st h em o d e lo fc i mf o rt h ep o w e rs y s t e mw h i c h p r o v i d e sat e c h n i c a lw a y f o rt h en e t w o r kg r a p h i c so fe l e c t r i cp o w e rs y s t e m b 2 l s e do nt h er e s e a r c ho fc h a r a c t e r i s t i c so fs v ga n de l e c t r i c i t ys o f t w a r e ，t h i s p a p e rd e s i g n sa n dd e v e l o p sa s v g b a s e dc i r c u i tg r a p h i c ss y s t e m k e yw o r d s ：c o m m o ni n f o r m a t i o nm o d e l ( c i m ) ，s c a l a b l ev e c t o rg r a p h i c s ( s v g ) ， d r a w i n g o fc i r c u i td i a g r a m ，v i s u a l i z a t i o nt e c h n o l o g y 浙江大学硕士学位论文 图目录 图目录 图2 1s v g 绘图元素8 图2 2 椭圆1 1 图3 1 两圈变压器1 5 图3 2s v g 接线图读写1 6 图4 1 菜单栏框架2 0 图4 2b a s i c t o o l 继承关系2 l 图4 3b a s i c d r a w t o o l 继承关系2 2 图4 4t o o l b o x 关系结构2 4 图4 5 属性栏结构2 5 图4 6 编辑区结构关系2 6 图4 7 图形对象模块2 8 图4 8p r o p e r t y b a g 结构2 8 图4 9l i n e o b j e c t 类结构3 0 图4 1 0c p o i n t o b j e c t 类结构3 0 图4 11r e c t a n g l e o b j e c t 类结构3 0 图4 1 2p o l y g o n o b j e c t 类结构31 图4 1 3e l l i p s e o b j e c t 类结构3 1 图4 1 4t e x t o b j e c t 类结构3 2 图4 15u s e r d e 行n e o b i e c t 类结构3 2 图4 16 解析模块工作方式一3 3 图4 17s v g d o c 结构关系3 4 图4 18s v g b a s i c s h a p e 类结构3 5 图4 1 9s v g l i n e 类结构3 5 图4 2 0s v g r e c t a n g l e 类结构3 5 图4 2 1s v g e l l i p s e 类结构3 6 图4 2 2s v g c p o i n t s 类结构3 6 图4 2 3s v g g r o u p 类结构3 7 图4 2 4s v g t e x l 类结构3 7 图4 2 5c o n f i g m a n a g e r 类结构3 8 图5 1b a s i c t o o l 实现4 0 图5 2c h i l d m o u s e e v e n t a r g s 结构4 1 图5 3p o i n t t o o l 类成员4 2 图5 4p o i n t t o o l 类o n m o u s e d o w n 函数片段1 4 3 图5 5p o i n t t o o l 类o n m o u s e d o w n 函数片段2 4 4 图5 6p o i n t t o o l 类o n m o u s e d o w n 函数片段3 4 5 图5 7b a s i c d r a w t o o l 的o n m o u s e d o w n 函数实现4 6 浙江大学硕士学位论文 图目录 图5 8b a s i c d r a w t o o l 的o n m o u s e m o v e 函数实现4 7 图5 9r e c t a n g l e t o o l 类实现4 8 图5 1 0 编辑区c h i l d f o r m 类具体结构4 9 图5 11 编辑区键盘响应函数5 l 图5 1 2 编辑区鼠标点击事件响应函数5 2 图5 13r e c t a n g l e o b j e c t 的绘制函数5 4 i v 浙江大学硕士学位论文 表目录 表目录 表3 1 系统需求功能表18 v 浙江大学研究生学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果，也不包含为获得逝望盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：谤2f 卜 签字日期： 。孑 年月否日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解逝鎏盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本 论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝婆盘堂可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：每与z 即i 签字日期： 略年，月6 日 导师签名： 签字日期：日 浙江大学硕士学位论文第一章绪论 1 1 系统研究开发背景 第一章绪论 随着计算机网络技术的高速发展及其应用，电网系统的规模越来越大，电力 操作人员面对庞大的各种海量数据工作量非常巨大，而且难以保证正确操作，如 何有效的展示电力数据即电力系统的图形化表示和电路图形输出已经成为电力 行业的热点问题。近年来，计算机应用于电力越来越广泛，利用电子计算机来辅 助各种电力操作以及绘制显示电路电网系统成为电力工程师关心的问题之一【l 捌。 由于图形的表现形式更加直观，跟文字和图表比较起来信息量和容量都更加 丰富充足，在电力系统操作和监控等方面得到了广泛的应用，采用图形支撑的平 台系统从而实现可视化操作成为电力等自动化系统的核心技术之一【3 】。 1 1 1 电力系统的可视化 可视化是利用计算机图形学和图像处理的技术，通过把数据转换成图形或者 图像在屏幕上显示出来并进行交互处理，它涉及到计算机图形学、计算机视觉、 图像处理等多个领域，是研究数据表示和数据处理等多种问题的综合技术。它最 早应用于计算科学，形成科学计算可视化。科学计算可视化能够把科学数据，包 括测量获得的数据图像或者计算所得值变成直观的图形图像呈现出来，方便观察 模拟和计算。自从科学计算可视化提出以来，在各个科研和工程领域得到了广泛 的应用和发展1 3 , 4 j 。 目前，国内外学者和专家人员对可视化技术在电气工程和电力系统领域中的 应用做了大量的研究和应用推广工作，在电路图形输出、电网数据显示、运行安 全状态显示和系统安全、保护状态显示和各种操作等方面开展了很多研究工作。 随着网络技术的高速发展和高性能计算机的大量普及，电力系统的可视化技术正 朝着图形图像资源通用性、移植性强、传递共享方便、操作简单准确方向迅速发 浙江大学硕士学位论文第一章绪论 展【1 1 。 1 1 2 公共信息模型 公共信息模型( c i m ) ，是分布式管理任务组( d m t f ) 和i e c 等定义的一个标 准，它是一个抽象模型，提供定义在一个i t 环境中的管理元素是怎样提供一个 方案的，被描绘作为对象公共集和它们之间的关系【5 1 。c i m 允许多个团体单元交 换关于这些元素的管理信息，它不仅描述这些管理元素和管理信息，也提供控制 和管理这些元素的方法1 6 j 。 随着电力系统向着高电压、大电网、高度自动化发展，随着计算机电子通信 技术和电力工业市场化的推进，各个企业和行业对信息共享和应用集成的需求也 越来越迫切。各类自动化系统应用不断涌现，其数据交换需求覆盖了各个不同的 层次，同时都要求方便、灵活准确地实现信息共享和应用集成。但是通常情况下， 各个应用系统由不同的软件开发商提供，所使用的数据模型、应用接口、开发平 台等各不相同，大多数系统都使用专用的数据库，极大的限制了第三方的访问， 每个应用都需要针对其他应用开发提供专门的接口从而实现信息共享。这样做的 成本很高，不能灵活地实现各个应用间的互操作，不能充分有效地保护在各个应 用中已有的投资。针对这一问题，美国电力科学研究院的控制中心启动应用接口 ( c c a p u e m s a p i ) 项目，通过整个工业界的协作和努力，i e c 发布了i e c6 1 9 7 0 协议族【_ 7 1 ，其核心目标是通过建立公用信息模型( c l m ) 和体系结构，实现开放的电 力控制中心系统，达到即插即用的电力企业应用集成。c i m 模型是一种描述电力 系统所有对象逻辑结构和关系的信息模型，它为各个应用提供了与平台无关的统 一的电力系统逻辑描述，尤其是在能量管理系统( e m s ) 领域。它描述了电力企 业的所有主要对象，特别是那些与电力运行有关的对象【8 】。通过提供一种用对象 和属性及他们之间的关系来表示电力系统资源的标准方法，c i m 方便了实现不同 厂商独立开发的能量管理系统( e m s ) 应用的集成，多个独立开发的完整e m s 系统 之间集成，以及e m s 系统和其他涉及电力系统运行的不同方面的系统，如发电 或配电管理系统之间的集成。它是通过定义一种基于c i m 的公共语言，使得这些 浙江大学硕士学位论文第一章绪论 应用或系统能够不依赖于信息的内部表示方式而访问公共数据和交换信息来实 现的 9 , 1 0 】。 1 2 电力系统可视化现状 目前，电力系统的接线图发布是电力图形开发系统的热点问题，因为目前大 部分厂商都采取了私有的图形格式【2 】，具有一定的可视化功能，但是对于资源的 共享形成很大阻碍，而且对于接线图的发布，不同厂商有不同的需求，有些只是 简单的查看接线图功能，有些则增添了复杂控制功能，可以操作各个电路元器件， 或者生成一次接线图的操作票。国内现阶段采用的图形方式有【1 ： 1 2 1 位图、g i f 等图片格式 位图，g i f 或者j p e g 等图像格式是最早应用于接线图的w e b 发布的技术， 其功能简单，应用起来特别方便，因为其本身就是浏览器支持的格式，最初的网 络多媒体传输方式。这些格式对于接线图的w e b 发布有致命的缺点，首先，因 为其格式是简单的一个个点形成的图像，在进行放大操作的时候，必然造成清晰 度的下降，甚至出现锯齿，模糊不清；其次，这些格式无法提供交互性操作，只 能提供简单的观看操作，而且在接线图变化的时候必须生成新的图片，重用性差 【1 2 】。 1 2 2f l a s h 技术 f l a s h 是一种矢量图形格式技术，是m a c r o m e d i a 公司于1 9 9 9 年6 月推出 的w e b 动画设计发布技术。它是一种交互式动画设计工具，其独特的二维网页 多媒体技术，可以将音乐、图片、动画和精彩的界面以及交互操作融合在一起， 制作出优秀的网页动态效果，是当今一代的网络动画标准，大量应用于w e b 发 布之中。f l a s h 之所以应用如此广泛，是因为f l a s h 具备以下特征： 使用矢量图形。相比较位图或者g i f 等普通图像技术，使用矢量图形可 以保证在任意缩放f l a s h 尺寸的时候图形图像的画质不会受到任何影响。 浙江大学硕士学位论文第一章绪论 流式播放技术。可以在播放的同时下载，节省等待的时间。 f l a s h 的动画是通过使用关键帧和图符来生成，具有文件小的同时动画已 经足够丰富的特点，适合应用于网络传输。同时f l a s h 能够把音乐、动画以及 交互操作融合在一起，具有优秀的功能。 但是，对于f l a s h 应用于电力图形的w e b 发布时，体现出一定的功能不足。 首先，s w f 作为f l a s h 的文件格式，是经过封装的二进制代码文件，第三方无法 编辑和修改，通用性不足；而且s w f 中的文字等信息无法被搜索引擎鉴别认知， 所以不能提供搜索功能1 1 3 】。 1 2 3v m l 技术 v m l 即v e c t o rm a r k u pl a n g u a g e ，矢量标记语言，是微软于19 9 9 年9 月附带 i e 5 0 发布的一项x m l 技术，由于v m l 是基于x m l 的矢量图形语言技术，意 味着图形可以任意的放大缩小而不影响图形质量。v m l 语言都是采用文本描述， 可以很好的跟h t m l 文件相结合，通过一些简单的描述性语言来绘制复杂的图 像，不需要任何插件的基础上在浏览器上显示，同时跟其他h t m l 元素一样， v m l 标记里面可以定义d h t m l 大部分属性和事件，通过脚本控制可以实现动 画的效果，比如i d ，n a l t l e ，t i t l e ，o n m o u s e o v e r 等，写法上也比较灵活，很多属性 可以写在标记里面，也可以独立成一个新的标记【l4 1 。 1 2 4s v g 技术 s v g ( 可缩放的矢量图形) 是w 3 c 在2 0 0 0 年8 月制定的一种新的基于x m l 的 二维矢量图形格式，也是规范中的网络矢量图形标准。s v g 不是一个私有格式， 而是一个开放的标准。也就是说，它并不属于任何个体的专利，而是一个通过协 作、共同开发的工业标准。它用文本格式的描述性语言来描述图像内容，提供了 三种类型的图形图像：矢量图形、位图、文本，主要面向网络应用。w 3 c 期望 s v g 这种基于开放标准的可扩展x m l 语言能够满足网络应用开发者对动态、可 缩放和平台无关的网络w e b 内容表现和交互手段日益增长的需求。实际上，由 4 浙江大学硕士学位论文第一章绪论 于s v g 具有的良好特性，s v g 已经越来越广泛应用于w e b 发布之中。由于它 采用文本的描述性语言，基于x m l 的特性使它可以任意缩放图形的同时依然保 持清晰；s v g 可以通过嵌入脚本生成动画，让图形更加直观生动，具有很强的交 互性：文本的描述性可以被搜索引擎检索。这些特性无疑为电力系统运行可视化 图形数据的发布提供了一种开放性的解决方案【1 5 1 。 1 3 本文的主要工作和意义 随着电力信息化的快速发展，电力系统的规模越来越庞大，对电力系统一次 接线图等图形的灵活支持是目前电力系统应用软件必须具备的主要功能之一，传 统的处理方法基本都是采用专用的图形处理模块例如位图或者a c t i v e x 技术提供 支持，大大限制了软件的灵活性和开放性，生成的接线图无法共享，交互操作【1 6 ，l 丌。 i e c 6 1 7 9 0 标准提出了电力系统的c i m 建模思想，统一了电力系统资源的统一建 模，以实现电力系统软件系统的开放交互操作。 目前电力系统接线图等发布中图形可视性很差，很多图形格式只能在其特定 环境中打开访问，而且缺乏面向对象的性质，提供的图像多为二进制的字符信息， 缺乏可读性和重用性；图形支持系统的实现方式和提供的功能各有不同，有些采 用了私有的独立开发的图形模块，有些采用基于文件系统的图形数据硬件存储方 式，有些则利用g i s 等现有图形平台；有些则采用关系型数据库来存储图形数据， 某些系统实现了显示图形和实际应用的电网结构的拓扑对应：有些系统采用基于 j a v a 的a p p l e t 和a j a x 技术的w e b 发布i l3 1 9 】。这些不同的应用环境因为使用自己 的图形库，实现方式不一，大大限制了图形文件的共享，使得不同应用间图形数 据的交换和图形平台的开放难以实现。c i m 的提出和广泛研究应用，为电力系统 的开放提供了极大支持，而图形作为这些电力系统资源的可视化表现，其标准化 和互操作问题越来越受到重视。如何让图模一体化，在遵循c i m 的基础上实现电 力系统的可视化，并且能够广泛应用于w e b 发布，可以让不同系统之间的交互 以及数据共享变得更加简单实用是当今电力系统研究的主要问题【l 3 1 。 s v g 作为w 3 c 发布的开放性矢量图形标准，能够改变不同矢量图形系统生 浙江大学硕士学位论文第一章绪论 成的文件不能共享的缺点，使得支持s v g 标准的图形处理系统可以充分的共享 它们之间的s v g 文件，而且在安装了s v g v i e w e r 插件的浏览器上可以直接显 示s v g 所绘制的图形。s v g 的优点可以让其广泛的应用于电力图形处理系统和 w e b 发布之中。 本文在简介s v g 及其特点的基础上，充分分析了电力系统发展的现状，比 较分析了当今电力图形系统的各种优缺点，设计开发一套基于s v g 的遵循c i m 标准的电力一次接线图绘制系统，为电力接线图的发布和数据共享以及交互操作 提供了便利性。 1 4 本文的组织结构 本文主要分为七章。第一章概述了目前电力系统的发展，可视化技术和c i m 的应用，比较分析了几种图形发布方式，提出s v g 对于电力图形发布系统的实 用性；第二章主要介绍s v g 标准和s v g 特性，并且简介s v g 和c i m 的结合实 现图模一体化；第三章讲解系统的需求，通过对系统目标和功能的分析，确定该 系统所要开发的技术内容；第四章是系统的架构设计，对系统进行整体分析和模 块划分；第五章是系统的详细设计，说明系统各个模块的实现方式；第六章是总 结，说明系统的应用前景，并指出不足和进一步改进之处。 6 浙江大学硕士学位论文第二章s v g 技术介绍 2 1s v g 起源 第二章s v g 技术介绍 过去几十年来，图形图像技术使得出版印刷技术发生了一场深刻的革命，古 老的印刷术在融入了高速发展的信息产业之后快速发展着。因特网和网络技术的 广泛应用普及，暴露出在w e b 技术方面对图形图像的支持还仅仅局限在对这些 图像的简单显示，随着应用的更加广泛深入，缺点进一步制约了w e b 技术，存 在图像文件太大，不同浏览器显示效果不一，缺乏交互操作等问题。1 9 9 8 年， w 3 c 收到几个关于新的图形格式的提案，a d o b es y s t e m sl n c 提出的p g m l ( 精确 图形标记语言) 和微软提出的v m l ( 向量标记语言) ，以及c c l r c 提出的w e b s c h e m a t i c 。各种公司组织为了让w e b 数据浏览和数据交换更加便利有效纷纷提 出自己的基于x m l 的矢量语言规范，但是都缺乏统一的标准和跨平台性。因此， w 3 c 专门成立s v g 工作组，于2 0 0 0 年8 月正式发布这一项新的二维矢量图形格 ，。 式s v g 即s c a l a b l ev e c t o rg r a p h i c s ，可缩放的矢量图形1 2 0 1 。 s v g 由w 3 c 推荐和发布，因此它不是私有的格式，是一个公共的开发标准， 任何围绕s v g 的开发和应用不会受到任何公司的操纵。本质上，s v g 是x m l 的一个应用，所以其存在和以前或者以后的基于x m l 的格式的任何标准的天然 兼容的性质，可以使这些技术和应用之间的协作变得十分简单1 2 。s v g 是一个统 一开放的标准，作为w 3 c 组织正式推荐的格式，它拥有众多的支持结构。a d o b e 公司已经推出a d o b e 图像处理套件，如i l l u s t r a t o r 、p h o t o s h o p 中集成s v g 的功能， 并且提供n e t s c a p en a v i g a t o r 和i n t e m e te x p l o r e r 的插件，以便其能够直接支持s v g 文件的浏览。n e t s c a p e 和m i c r o s o f t 公司已经进军s v g 领域，这标志着未来的网 络浏览器会更加全面有效的提供s v g 的浏览以及操作等功能。 s v g 的全名是s c a l a b l ev e c t o rg r a p h i c s ，其中s c a l a b l e 即可扩展的意思，在图 形图像中则是它能够适应不同的分辨率，在不同分辨率情况下可以正常的显示， 7 浙江大学硕士学位论文 第二章s v g 技术介绍 在应用技术中则表示它具备很好的协作性，可以和其他规范标准灵活融合，适合 更广泛的应用；v e c t o r 指矢量，表示的是s v g 描述图形采用的是文本的方式描述 点、线和其他形状，并且在图形图像描述中包含色彩和位置信息，而不是采用类 似j p e g 等逐个象素组合的方式，有效的克服了点位图的固有缺附2 2 1 。 2 2s v g 特性介绍 s v g 规范中一共定义了六种类型的对象，分别为矢量图形、图像、过滤器操 作、可重用单元、文本和渐变填充。它对于图形图像可进行成组、添加样式、几 何变换等操作，有机的统一了图形、图像和文字。s v g 的矢量描述不是一个全新 的概念，但是它综合了矢量图形、点阵图像和纯文字的特点，使用统一的标准来 描述，较之压缩式的点阵图像优越很多。而且文字和图形并不是封装在s v g 里 面，它借助d o m 或s c r i p t 等手段与外界交互，更胜于一般的g i f 或者j p e g 图 像【删。下图2 1 展示了s v g 的基本元素结构。 图2 1s v g 绘图元素 统一的标准和开放性是s v g 的两大特色。统一标准可以增强网络的交流，结 束各种格式混杂的局面；开放性则有利于以后各种新鲜元素的加入从而扩充功 能。使用s v g 可以在w e b 发布中显示出各种各样的高质量矢量图形，而且包括 图像处理中常见的许多功能，比如文字、动画、色彩、滤镜效果等。可以说，s v g r 浙江大学硕：f ：学位论文第二章s v g 技术介绍 是专门为网络设计的、基于文本的图像格式，其强大的功能和优越的特性展示了 s v g 有着无穷的前景。其特点如下【2 2 】： 基于x m l 标准 s v g 开始设计时综合了v m l 和p g m l 的优点，以x m l 为基础，使得它 可以跟h t m l 、c s s 和j a v a s c r i p t 一样可以成为标准。x m l 是公认的下一代 网络开发语言，它超越了格式一成不变的h t m l ，拥有其所缺乏的伸缩性和 灵活性，具有优秀的扩展性，所以在网络应用中比h t m l 有更大的利用空间 和前景。由于x m l 拥有这么灵活的特性，所以s v g 在产生之后就具备了一 种先天优势，可以在使用中开发出更多的功能，使用开发人员可以定义各种 标记来描述文件中的任何数据元素，突破了h t m l 固定标记集合的约束，被 描述对象可以更加丰富、复杂，更容易组成一个完整的信息体系。 矢量图形 矢量图形是由线框以及填充物等组成，它是由计算机根据矢量数据计算后 绘制而成。s v g 作为矢量图形，与位图或者g i f 相比有以下优点：文件大小 与图形的复杂程度有关，与图形的尺寸大小无关；图形的显示尺寸可以任意 缩放，缩放后不影响分辨率和图形质量。所以s v g 的图像显示质量不会在缩 放、拖移等操作后受损。高效的s v g 语法词汇表大大的缩减了图像文件的大 小，在图形图像不太复杂的情况下，s v g 格式的文件大多要比j p e g 和g i f 等格式的文件要小很多，因此更适合于网络传输应用。 由文本构成的图像 s v g 是一种文本格式的图像，即图像可以完全有文本构成，不需要任何的 图像处理软件。因为基于文本的特点，s v g 中的文字可以被搜索引擎所搜寻， 实现基于内容的图像搜索引擎。 灵活的文件格式 s v g 的图像由矢量图形、文字和点阵图像组成，不仅仅可以应用矢量图形 和文字对象，也可以通过x m l 中的x l i n k 标签，应用外部链接调用位图或 者j p e g 等其他格式的图像或者直接将点阵图编码后潜入s v g 源文件，灵活 9 浙江大学硕士学位论文第二章s v g 技术介绍 性更高，而且文本性决定了在以后的修改或者重用中非常便利。 支持交互性 s v g 是基于x m l 的，同时也支持s m i l ( s y n c h r o n i z e dm u l t i m e d i a i n t e g r a t i o nl a n g u a g e ) ，因此可以实现在图片内进行交互，具有动态交互性。 s v g 完全支持d o m ( 文档对象模型) ，可以通过脚本语言接受外部事件的驱 动来完成复杂的交互操作，通过调用s v g 对象模型来访问或者操作s v g 元 素，对鼠标单击、双击事件或者键盘输入做出响应，完成高亮显示、声音或 者动画等反应。 内嵌字型数据 s v g 解决了动态字体的问题，它内嵌了图像中所出现的文字字型数据，用 户不需要下载所有的字体文件，对于中文用户来说尤其便利。 由于s v g 的以上特性，尤其是采用了矢量技术，使得s v g 在w e b 应用当中 具备了一些独特的优点。可以加快下载浏览速度，因为s v g 图形图像由于采用 矢量技术相对于点阵图像具有文件小的特点，所以在网络浏览中可以快速的下载 完毕；能够实现方便的图形定位和检索，由于s v g 基于文本，采用纯文本的描 述方式来绘制图形，其中的文字信息就可以用来搜索定位；能够获得广泛的硬件 支持，由于点阵图像在不同分辨率的屏幕上显示效果不同，特别是缩放之后容易 出现失真或者图像模糊，无法满足高质量的网页浏览需求，s v g 则可以为各种不 同分辨率的计算机提供良好的视觉效果，大大提高其在w e b 中的应用；使用s v g 可以获得丰富的表现效果，由于s v g 本身基于x m l ，所以它可以引入其他的基 于x m l 的置标语言的命名空间，从而可以方便的使用它们的标记，如s m l 和 x h t m l 等，以提供超出s v g 所能提供的丰富的页面表现效果；c s s 在s v g 应 用中扮演了重要的角色，使得矢量对象在不同的页面中具有不同的外观，可以大 大提高元素的可重用性和修改性；而且s v g 像其他x m l 规范的标记语言一样具 有平台无关性，可以应用于不同平台1 2 0 l 。 l o 浙江大学砂! f j 学位论文 笫一章s v g 技术介绍 2 3s v g 实例 下面提供一个简单的s v g 实例来展示s v g 的功能。 上述s v g 代码片段所绘制的是一个椭圆形，其在i e 浏览器的显示如下图2 2 ： l 譬i 一- i 嚏i a 。i 涠_ | ：l i k f 疆一搿l 鬟曩l l 豁曩曩 文件哩)编辑哩)查看也)收藏逸) ”荔骖 j ，一。，。闺圈；翁 ” 地址国) l c _ d 。c u m e n t ss 、，i 因转到 链接” o 经m y c o m p u t e r 图2 2 椭圆 其中 是x m l 的声明语句，因为w 3 c 公司规定s v g 必须使用x m l 形式，该语句意味着本文档是x m l 文档。 是文档类型的注释语 句，说明此x m l 文件 标记的出处和定义。以七两句是s v g 文件中必 须使用的开头声明。 并n 标记内是s v g 图像的描述语句，s v g 的 w i d t h 和h e i g h t 表示此s v g 文件所显示的区域。 和 表示此 1 1 浙江大学硕士学位论文第二章s v g 技术介绍 处要绘制一个椭圆形，s t y l e = ”f i l l ：n o n e ；s t r o k e ：b l a c k ；s t r o k e w i d t h ：2 ”说明此椭圆 不需要填充，绘制线条为黑色的2 象素宽度，c x = ”1 6 4 ”c y = ”1 0 9 5 说明椭圆 中心位于坐标1 6 4 和1 0 9 5 处，r x = ”4 3 ”r y = ”4 2 5 ”为设置的长短半径。把此 段代码保存为s v g 格式，在安装了s v g v i e w e r 的浏览器上即可打开观看【2 3 1 。 同时，s v g 也可以嵌入到h t m l 文件当中，假设上述s v g 文件保存为 e c l i p s e s v g 。使用h t m l 的 标记可以把s v g 文件导入到h t m l 中使用。 h t m l 文件内容为： s v g e x a m p l e e m b e ds i c = e c l i p s e s v g ” 用浏览器打开此h t m l 文件即可。 2 4s v g 与c i m 的图模一体化 s v g 能够应用于电网的w e b 发布的一个重要原因是因为其中的g 元素。 表示一个图形组，用来定义一个整体的图元和设备对象，从而通过设定其i d 和 c i m 模型中的对象r d f ：i d 相关联，建立一致的对应的关系。通过对应，可以 根据c i m 模型中的r d f ：i d 找到s v g 文件中的设备对应i d ，进而找到该设备 对象的图形描述，实现图模一体化。例如对电路开关的s v g 描述如下1 9 , 1 0 】： 1 2 浙江大学硕士学位论文第二章s v g 技术介绍 接线图数 户 读取s v g 接线图据库 3 2 2 基本线型 图3 2s v g 接线图读写 作为绘制系统，各种基本图形元素必须提供良好的属性编辑功能： 直线 起点和终点的坐标值设定，起点和终点的箭头有否，线条的宽度和颜色， 线条的样式，包括实线、划线、点线和点划线。 矩形 矩形的坐标值设定，包括左上角和宽高设定，填充与否以及填充色，线 条宽度和颜色，以及线条的样式，包括实线、划线、点线和点划线。 椭圆 包括圆的绘制。中心点坐标以及长短半径的设定，填充与否以及填充色， 线条宽度和颜色，以及线条的样式，包括实线、划线、点线和点划线。 折线 折线各个关键点的坐标设定，填充与否以及填充色，线条宽度和颜色， 以及线条的样式，包括实线、划线、点线和点划线。 文本 1 6 浙江大学硕士学位论文第三章系统需求分析 文本的内容和字体及其透明度。 3 2 3 自定义图元和连接点 用户可以在基本线型元素的基础上建立自己的图元库，并且保存到数据库当 中；在以后的绘制过程中可以直接把自定义的图元导入引用。通过连接点的定义， 确定白定义图元的连接点( 对于基本线型，连接点就是其关键点，例如直线的连 接点则是其两个端点，对于椭圆和圆，其连接点为外切矩形的四个顶点和各个边 的中点) ；设定专属的图元库，类似的图元或者同一类型的图元存储到同一图元 库；针对电力系