Animace polohou, rozměrem

Charakteristika

Animace polohou, rozměrem objektu představuje animaci založenou na dynamickém určení polohy objektu nebo na dynamické změně jeho velikosti v závislosti na sledované technologii. Animace polohou a rozměrem představuje využití prostředků, které poskytují objekty konkrétního panelu s podporou CPU a podle toho vyjádřit prostorový stav nějakého zařízení, objektu technologie.

Použití tohoto způsobu animace je vhodné předem uvážit, zda-li se jedná o nutnou animaci, účelnou animaci nebo pouze o doplněk vizualizace.

Pro tento způsob animace se omezíme na animaci pouze ve 2D, do které je případně promítnut 3D prostor. Animace v 3D by byla možná ale i 2D již vyžaduje větší výpočetní podporu ze strany CPU řídícího systému. Zpracování hodnot pro animaci není přímo potřebnou činností související s řízením technologie. Ve 3D navíc vyvstává problém se správným zpracováním axonometrie, jejím zobrazením a to i bez zohlednění perspektivy pohledu.

Určení koncového bodu úsečky

Pokud potřebujeme (například) znázornit atypický indikátor (Gauge), máme v panelu potřebnou podporu pro vektorové vykreslení přímky a podporu v CPU ohledně goniometrických funkcí, můžeme takový indikátor realizovat podle obrázku 1.

Obrázek 1
Animace koncového bodu úsečky.

Rámeček včetně promáčknutí, pozadí a stupnice je statický obrázek (Image, Picture) tvořící podklad. Indikační ručička je vektorový objekt, který má jeden pevný, počáteční, bod na souřadnicích X₀,Y₀. Souřadnice druhého, koncového, bodu X_B,Y_B jsou dvě proměnné, které je nutno vypočítat podle konkrétní technologické hodnoty a pomocí parametrické rovnice kružnice:

x = x₀ + r × cos(v)
y = y₀ + r × sin(v)

Úhel je proměnná "v", kterou je předtím nutno upravit upravit podle rovnice křivky, aby úhel při technologické hodnotě 0 (nula) odpovídal poloze v pravém dolním kvadrantu a při maximu technologické hodnoty odpovídal poloze v pravém horním kvadrantu. Mimo to je potřeba brát v úvahu výchozí grafický bod (0,0) panelu, který bývá vlevo nahoře a pro oba koncové body úsečky použít offset souřadnic.

Vytvoření stínu pod ručičkou je jen nepotřebný doplněk použitím další úsečky s posunutím bodů a správným pořadí zobrazovaných objektů na obrazovce.

Změna polohy a velikosti

Pro vysvětlení animace změnou polohy a velikosti předpokládejme případ formátovacího papírenského stroje, viz obrázek 2. Stroj řeže roli papíru na pruhy šířky, která je dána polohou nožů. Pro změnu formátu je možno nože přestavit, pokud je nůž nepotřebný, je odstaven ke kraji.

Obrázek 2
Změna polohy a velikosti.

V horní části obrázku 2 jsou znázorněny polohy nožů (objekt typu obrázek) u kterých se po přepočtu ze snímače polohy konkrétního nože mění souřadnice X_N1 - X_N5.

V dolní části obrázku 2 je znázorněn arch řezaného papíru (vektorový grafický objekt) u kterého je potřeba podle jeho šíře měnit polohu X₁ / X₂ a jeho šířku L₁ / L₂ tak, aby jeho poloha byla symetrická k ose stroje.

Změna polohy a obrazová animace

Změna polohy a obrazová animace je znázorněna na obrázku 3a a 3b znázorňující sklad sypkého materiálu realizovaný portálovým pojezdovým mechanismem s drapákem. Z důvodu možnosti zobrazení na 2D ploše displeje je pohled rozdělen na půdorys, určující v které zóně skladové plochy se zakladač nachází a pohled znázorňující svislou pozici drapáku.

Pro začátek použijeme zjednodušené znázornění podle obrázku 3, kde jsou všechny objekty vektorového typu, prosté obdélníky.

Obrázek 3a
Portálový zakladač.

Pro animaci potřebujeme zpracovávat proměnnou určující polohu portálu ve směru X a proměnnou určující polohu kočky ve směru X, která je pro animaci pouze offsetem k poloze portálu, tedy portál a kočka se ve směru X pohybují současně. Druhá proměnná určuje polohu kočky ve směru Y a třetí proměnná pro určení polohy zdvihu drapáku ve směru Z. Pokud bychom řešili i délku závěsných lan drapáku, je potřeba pro toto zobrazení měnit i velikost objektu, představující závěsná lana.

Pokud budeme chtít zobrazení v reálnějším provedení, viz obrázek 3b, je zpracování náročnější ale stále vychází z předchozího principu. Pro dokonalost je možno přidat i obrazovou animaci samotného drapáku s obrázkem zavřeného a otevřeného drapáku. Objekt obrázku budeme posouvat svisle ve směru Z a podle stavu drapáku zobrazíme obrázek znázorňující jeho zavření nebo otevření.

Obrázek 3b
Portálový zakladač.

Mimo drapáku, je možno opět použít vektorové objekty, ale je nutno použít více řídících proměnných, pro každý objekt zvlášť. Variantou k tomuto je možnost vytvořit obrázek portálu i kočky s průhledným pozadím a tím počet proměnných redukovat.