基于 HTML5 Canvas 的 Web SCADA 组态电机控制面板

前言

HT For Web 提供完整的基于 HTML5 图形界面组件库。您可以轻松构建现代化的，跨桌面和移动终端的企业应用，无需担忧跨平台兼容性，及触屏手势交互等棘手问题。也可用于快速创建和部署，高度可定制化，并具有强大交互功能的拓扑图形及表盘图表等应用。HT for Web 非常适用于实时监控系统的界面呈现，广泛应用于电信网络拓扑和设备管理，以及电力、燃气等工业自动化 ( HMI / SCADA ) 领域。HT for Web 还有提供了一套一套强大的基于 WebGL 技术的 3D 图形引擎，独特的 WebGL 层抽象，将 Model – View – Presenter ( MVP ) 的设计模型延伸应用到了 3D 图形领域。使用 HT for Web 您可更关注于业务逻辑功能，不必将精力投入复杂 3D 渲染和数学等非业务核心的技术细节。（ http://www.hightopo.com ）

作为刚入门的小白（大家可以叫我老郑），我尝试着一步一步的做这个面板，用这篇文章来记录自己的一些收获（毕竟我还是个菜鸟）以及代码的实现，希望能够帮到一些朋友。当然，如果有什么意见可以直接跟我说，大家一起交流才会进步！

效果图

代码实现

话不多说，上代码。整体是一个 2D 的面板，那么要引入我们必须需要用到的 HT 核心库：ht.js 。

首先，要创建数据容器和拓扑图形组件。DateModel 作为承载 Data 数据的模型，管理着Data数据的增删以及变化事件派发， HT 框架所有组件都是通过绑定 DataModel，以不同的形式呈现到用户界面；同时组件也会监听 DataModel 模型的变化事件， 实时同步更新界面数据信息，掌握了 DataModel 的操作就掌握了所有组件的模型驱动方式；拓扑图形组件 ht.graph.GraphView 是 HT 框架中 2D 功能最丰富的组件，其相关类库都在 ht.graph 包下。GraphView 具有基本图形的呈现和编辑、拓扑节点连线及自动布局功能。

var dataModel = new ht.DataModel();
var graphView = new ht.graph.GraphView(dataModel);

通过以下代码来进行一些基础操作上的设置：

// 禁止平移
graphView.setPannable(false);
// 将其重载为空函数，禁止滚动
graphView.handleScroll = function() {};
// 禁用touch上双指操作缩放
graphView.handlePinch = function() {};
// 禁止拓扑上框选操作
graphView.setRectSelectable(false);
// 通过过滤器设置禁止拖动
graphView.setMovableFunc(function(data) { return false; });
// 后将组件加入到指定的 DOM 元素底下，不指定则加入到 document.body 下
graphView.addToDOM();
window.addEventListener('resize', function(e) { graphView.fitContent(); }, false);

接下来通过请求把图纸（json 文件）的 url 写好拿到我们精心设计的面板。先还原成 JSON 字符串，然后将其反序列化并加入 dataModal 然后就可以操作数据了。

var json = ht.Default.parse(text);
dataModel.deserialize(json);

然后，我们来实现其中的一些小效果。第一，我想让 Alarm 的 4 个小灯每 2s 交替变化一次。那么，让咱们来写一个函数来控制它们：

var flag = true;
setInterval(function () {
　　changeAlarmColor(dataModel, 'Alarm1', flag);
　　changeAlarmColor(dataModel, 'Alarm2', flag);
　　changeAlarmColor(dataModel, 'Alarm3', flag);
　　changeAlarmColor(dataModel, 'Alarm4', flag);
　　flag = !flag;
}, 2000);

function changeAlarmColor(dataModel, tag, flag) {
    var tag = dataModel.getDataByTag(tag);
        if(flag) {
            tag.a('backgroundColor', 'rgb(138,40,18)');
            tag.a('progressiveColor', 'rgb(232,97,56)');
        } else {
            tag.a('backgroundColor', 'rgb(34,168,38)');
            tag.a('progressiveColor', 'rgb(82,222,133)');
        }
}

因为我之前在 2D 编辑器中已经对它们的 tag 和属性名进行了设置，所以我在这里直接通过寻找 tag 值来返回指定标示的 Data 对象。接着只需要改变它们的属性值就可以产生想要的效果了。（.a 是获取或设置 attr 属性的简写，仅有一个参数时相当于getAttr，有两个参数时相当于setAttr）怎么样，是不是很简单。同理，我们再将 PUMP 中每个部分的文字和颜色每 2.5s 变化一次。

setInterval(function () {
　　changePumpState(dataModel, 'pump1');
　　changePumpState(dataModel, 'pump2');
　　changePumpState(dataModel, 'pump3');
}, 2500);

function changePumpState(dataModel, tag) {
　　var tag = dataModel.getDataByTag(tag);
　　var num = Math.floor(Math.random() * 3 + 1);
　　tag.a('status', num);
}

到这里，细心的朋友可能看出我换了写法，用了一个 status 属性。因为我们以后会遇到更多的属性需要根据需求同时变化，那么我们逐一去操作会写出大量的代码。对比一下“笨方法”：

function changePumpState(dataModel, tag) {
　　var tag = dataModel.getDataByTag(tag);
　　var changeArr = [
　　　　{
　　　　　　instruction: 'Stopped',
　　　　　　instructionColor: 'rgb(234,0,0)',
　　　　　　backgroundColor: 'rgb(138,40,18)',
　　　　　　progressiveColor: 'rgb(232,97,56)',
　　　　　　status: 'FAULT'
　　　　},
　　　　{
　　　　　　instruction: 'Need to Run',
　　　　　　instructionColor: 'rgb(221,181,0)',
　　　　　　backgroundColor: 'rgb(29,143,32)',
　　　　　　progressiveColor: 'rgb(82,222,133)',
　　　　　　status: 'NO FAULT'
　　　　},
　　　　{
　　　　　　instruction: 'Running',
　　　　　　instructionColor: 'rgb(92,137,34)',
　　　　　　backgroundColor: 'rgb(29,143,32)',
　　　　　　progressiveColor: 'rgb(82,222,133)',
　　　　　　status: 'NO FAULT'
　　　　}
　　];
　　i = Math.floor(Math.random() * (changeArr.length - 1 + 1));
　　tag.a('instruction', changeArr[i].instruction);
　　tag.a('instructionColor', changeArr[i].instructionColor);
　　tag.a('backgroundColor', changeArr[i].backgroundColor);
　　tag.a('progressiveColor', changeArr[i].progressiveColor);
　　tag.a('status', changeArr[i].status);
}

所以，我在图标里自己声明了一个属性，并通过改变 status 值来控制我在编辑器中绑定在一起的属性以达到同时变换。哦对了，大家在做点击图标产生变化的时候别忘记在 2D 编辑器中选中“可交互”！下面我们再做一个 TANK 进度条每 3s 随机变化一次的动画效果。

　　

setInterval(function () {
　　var tag = dataModel.getDataByTag('tank');
　　var num = Math.random() * 1;
　　ht.Default.startAnim({
　　　　duration: 500,
　　　　action: function(v, t){
　　　　　　tag.a('progress', num * v);
　　　　}
　　});
}, 3000);

这里我们用到了动画。在 HT 的数据模型驱动图形组件的设计架构下，动画可理解为将某些属性由起始值逐渐变到目标值的过程， HT 提供了 ht.Default.startAnim 的动画函数。它支持 Frame-Based 和 Time-Based 两种方式的动画，Frame-Based方式是用户通过指定 frames 动画帧数，以及 interval 动画帧间隔参数控制动画效果。

我用的是 Time-Based 方式，该方式用户只需要指定 duration 的动画周期的毫秒数即可，HT 将在指定的时间周期内完成动画， 不同于 Frame-Based 方式有明确固定的帧数，即 action 函数被调用多少次，Time-Based 方式帧数或 action 函数被调用次数取决于系统环境， 一般来说系统配置更好的机器，更高效的浏览器则调用帧数越多，动画过程更平滑。由于 js 语言无法精确控制 interval 时间间隔， 采用 Frame-Based 不能精确控制动画时间周期，即使相同的 frames 和 interval 参数在不同的环境，可能会出现动画周期差异较大的问题， 因此 HT 默认采用 Time-Based 的方式，如果不设置 duration 和 frames 参数，则 duration 参数将被系统自动设置为 ht.Default.animDuration 值。action 函数就是实现动画过程中的属性变化（变化参数和进度）。

好了，如果你们还想改变其 HT 系统默认属性，可以通过全局的 htconfig 变量名指定，HT 系统只在初始化时读取 htconfig 的配置信息， 因此该属性必须在引入 ht.js 包之前初始化好，运行状态时修改 htconfig 变量不会再起作用。示例代码如下：

<script>
　　htconfig = {
　　　　Color: {
　　　　　　label: '#000',
　　　　　　labelSelect: '#FFF'
　　　　},
　　　　Default: {
　　　　　　toolTipDelay: 100,
　　　　　　toolTipContinual: true
　　　　},
　　　　Style: {
　　　　　　'select.color': '#E74C3C',
　　　　　　'select.width': 0// 去掉默认选中样式（绿框）
　　　　}
　　};
</script>
<script src="ht.js"></script>

总结

刚开始做的时候很费劲，之前没有接触过，不过用上编辑器之后发现一切都没有想象的那么难，虽然花了些时间，但是总的来说收获还是很大的，成长了很多，人都是要不断进步嘛~

通过这个 demo 的实现，你也将会慢慢联想到很多东西。互联网+ 的概念在新兴产业上能够很好地运营，同时在传统行业中利用得当同样能够产生非常大的效益，比如智慧城市建设，智慧能源管理，智慧工厂，甚至是地铁、隧道监管等等都可以结合互联网+ 的模式来运作，在一定程度上节省了非常多的人力和时间成本！