編控子系統(tǒng)的主要工作是建立、編輯演示模型并控制仿真的啟動(dòng)和結(jié)束。編控子系統(tǒng)又可以劃分為兩個(gè)子模塊：編輯模塊和播出控制模塊。通過(guò)編輯模塊，允許用戶設(shè)計(jì)建立滿足自身需要的虛擬儀表模型，也可以對(duì)一個(gè)現(xiàn)有的儀表模型進(jìn)行編輯。通過(guò)播出控制模塊可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)仿真功能，建立和播出子系統(tǒng)之間的連接關(guān)系；并通過(guò)數(shù)據(jù)接口不斷接收外部輸入的儀表參數(shù)，向已建立連接關(guān)系的各播出子系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的指令/數(shù)據(jù)包以更新儀表顯示狀態(tài)。
　　播出子系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收播出控制系統(tǒng)發(fā)來(lái)的指令/數(shù)據(jù)包(包括數(shù)字儀表模型、各種參數(shù)等)，對(duì)指令進(jìn)行解釋，不斷刷新顯示當(dāng)前仿真結(jié)果。在播出子系統(tǒng)中可以指定某可視化對(duì)象是否可見(jiàn)，這樣可以使在不同的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的播出子系統(tǒng)顯示不同的儀表面板來(lái)達(dá)到分布式并行處理的目的。
1.2 參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸
　　系統(tǒng)需要在不同計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行參數(shù)傳輸，因此網(wǎng)絡(luò)通信是必不可少的條件。本系統(tǒng)采用的是客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序，這種結(jié)構(gòu)非常適用于分布式處理的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。由于系統(tǒng)是面向PC機(jī)平臺(tái)的應(yīng)用，因此采用基于TCP/IP協(xié)議的Winsock接口實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳輸。
2 虛擬儀表面板對(duì)象
2.1 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法
　　在虛擬儀表的可視化設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用了面向?qū)ο蠓椒?SUP>^[7]。一個(gè)虛擬儀表系統(tǒng)由許多儀表組成，每個(gè)虛擬儀表均由面板控制，因此按照面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想將面板分解為具有繼承關(guān)系的面板對(duì)象(Panel Object)，每個(gè)面板對(duì)象都有各自的獨(dú)立屬性和行為。
　　對(duì)于虛擬儀表系統(tǒng)，可以將其儀表面板對(duì)象劃分為基本的圖形元素和專用面板對(duì)象兩類，如圖2所示?；镜膱D形元素即圖元包括直線、矩形、橢圓、多邊形和文本等；專用面板對(duì)象包括按鈕、開(kāi)關(guān)、旋鈕、動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器等面板控制控件和指示燈、數(shù)字儀表、指針儀表、圖像顯示器、示波器等面板顯示控件以及其它特殊顯示控件。

2.2 面板對(duì)象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　　在虛擬儀表系統(tǒng)中，面板對(duì)象是以圖形的方式顯示的，系統(tǒng)允許用戶通過(guò)人機(jī)交互的方式對(duì)儀表對(duì)象的屬性參數(shù)進(jìn)行修改。對(duì)象的描述包括了定義面板對(duì)象各組成部分形狀的幾何坐標(biāo)數(shù)據(jù)，對(duì)象的屬性如線型、顏色等，還有非幾何的文字或數(shù)值，如對(duì)象名稱和可見(jiàn)信息等，它對(duì)于后處理程序或交互作用的使用是非常有用的。
　　各種面板對(duì)象都具有共同的屬性，因此基于各種面板對(duì)象的數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu)，可抽象出通用的基類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。綜上所述，可以如下定義面板對(duì)象的基類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
　　class base{
　　m_csObjectName;　　　　　　面板對(duì)象名稱
　　m_bVisible;　　　　　　　　可視信息，0——不可見(jiàn)；1 —— 可見(jiàn)
　　m_crPosition;　　　　　　　面板對(duì)象的位置信息及其包圍框大小信息
　　m_logbrush;　　　　　　　　繪制該面板對(duì)象時(shí)采用的畫(huà)刷，決定填充屬性
　　m_logpen;　　　　　　　　　繪制該面板對(duì)象時(shí)采用的畫(huà)筆，決定線屬性
　　};
　　具體的面板對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)均繼承基類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并在基類的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的面板對(duì)象的屬性和參數(shù)，添加相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型就可以確定特定的面板對(duì)象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
2.3 虛擬儀表實(shí)例
　　用戶通過(guò)系統(tǒng)提供的虛擬儀表面板對(duì)象，在計(jì)算機(jī)屏幕上通過(guò)鼠標(biāo)可以方便地建立滿足自身測(cè)試需要的虛擬儀表系統(tǒng)。圖3為利用該開(kāi)發(fā)平臺(tái)建立的一個(gè)虛擬儀表操作面板實(shí)例。

3 可視化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
　　虛擬儀表的可視化^[9]技術(shù)主要有兩個(gè)方面：一是面板對(duì)象及其相關(guān)參數(shù)的可視化，即將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形或圖像，實(shí)現(xiàn)面板對(duì)象的可視化；二是基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的圖形用戶界面(GUI)設(shè)計(jì)，即可視界面設(shè)計(jì)。
　　在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用面向?qū)ο笾苯硬倏v的圖形交互方式(即GUI)，便于用戶直接操縱屏幕上不同的可見(jiàn)面板對(duì)象圖元。
3.1 面板對(duì)象圖元集
　　定義了一個(gè)可擴(kuò)充的面板對(duì)象圖元集，這些對(duì)象是面板對(duì)象圖形屬性和操作的抽象表示。當(dāng)建立一個(gè)面板對(duì)象或編輯其屬性時(shí)，用戶只需指定面板對(duì)象，直接進(jìn)行繪制、移動(dòng)、復(fù)制、刪除等操作，該對(duì)象能夠自己重新繪制或重畫(huà)，用戶不須關(guān)心如何做圖。
3.2 交互繪圖工具類
　　對(duì)于交互反饋，沒(méi)有集成在面板對(duì)象內(nèi)，而是定義了交互繪圖工具類(面板對(duì)象類的友元)，用于處理施加在面板對(duì)象上的交互操作，這樣保證了通用性、獨(dú)立性和可擴(kuò)充的能力。圖4給出了交互繪圖工具的類層次關(guān)系。