全息实时的模型运行监控方法与流程

本发明涉及模型运行监控交互技术领域，具体涉及一种全息实时的模型运行监控方法。

背景技术：

随着人类对自然过程认识的不断深化和计算机技术的不断发展，将具有物理机制的过程模型耦合起来以解决或理解综合性问题，是地球环境科学领域基础研究和技术研发的一个重要趋势。例如，水文-生物地球化学循环联合模拟器swat-daycentcoupler就是通过耦合流域尺度水文过程模型swat和生物地球化学循环过程模型daycent以实现对自然界水-碳-氮等物质循环过程及其相互作用的理解与探索。一般，具有物理机制的过程模型及其耦合模型计算程序复杂，参数众多，需要消耗大量的计算资源；模拟精细化的要求越高，模型运行时间也越长。为了表征模型运行状态并开展模型调试，模型一般都设置了详细的信息输出，全部运行过程通常会产生数十万甚至上百万条的信息输出。为了捕获模型全部的运行状态供用户查看和分析，不但要保存所有的输出信息，而且要关注当前的输出信息。

现有技术介绍

以swat-daycentcoupler作为复杂耦合模型的例子，其运行过程通常涉及多个程序：windows的cmd控制台、r窗口和资源管理器。模型运行过程中会在控制台窗口逐行打印模型输出数据，输出信息或者直接在控制台显示，或者通过命令输出到指定文件；同时，模型也需要和r平台进行联动；模型还会在指定文件夹生成大量的文本文件和图形文件。因此，cmd控制台窗口，r窗口和windows资源管理器三个窗口需要同时显示模型运行状态。目前的处理方式是用户需要同时打开以上三个窗口，不断手动切换窗口来监测模型各部分运行状态。

现有技术缺点

windows的cmd控制台窗口默认只显示最新的300行信息，通过设置最多显示不超过9999行。对于动辄数十万条输出，控制台窗口无法保存所有输出信息，阻碍了用户追踪模型运行过程。虽然，cmd控制台支持将信息输出到文本文件，但是由于输出信息更新非常快(每条信息的最小输出时间约为0.1秒)，为了查看当前输出，需要不停的手动刷新文本文件，信息虽然可以全部保存，但是难以及时跟踪模型当前的输出信息，尤其是在三个窗口不断切换的情形下。即目前的技术问题是：cmd控制台窗口的优势是展示当前信息输出，劣势是难以保存所有信息；而输出文件方式的优势是保存所有信息，劣势是难以捕获当前信息。两种方式无法做到平衡，无法满足用户对模型运行状态的监控要求。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提出了一种全息实时的模型运行监控方法，以达到方便用户对模型运行过程进行追踪，解决输出信息保存和展示平衡的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种全息实时的模型运行监控方法，所述方法步骤包括：在模型工程文件的指定目录下预置网页，并在预置网页中写入控制脚本；实时截取cmd控制台的每条输出信息；用html语言对每条输出信息进行编码，形成格式化的网页内容；将每一条格式化后的输出信息追加到预置网页文件中；在主程序的指定显示面板中加载webbrowser控件，webbrowser控件控制运行指定的网页展示信息。

进一步地，所述实时截取cmd控制台的每条输出信息的具体方法是：采用process对象调用cmd控制台程序，实时截取输出流，逐行将输出信息捕获。

进一步地，所述将每一条格式化后的输出信息追加到预置网页文件中的具体方法是：运用编程语言文件中的io流控制方法将编码后的输出信息逐条追加到预置网页中。

进一步地，所述webbrowser控件控制运行指定的网页展示信息时采用脚本控制技术控制网页的自动刷新和滚屏。

进一步地，所述主程序的指定显示面板中还加载有r程序和资源管理器。

进一步地，所述主程序的指定显示面板中加载r程序的具体方法是：主程序读取r程序的安装路径，利用progress对象调用r程序，结合非托管函数将r窗口加载到指定的显示面板中。

进一步地，所述主程序的指定显示面板中加载资源管理器的具体方法是：利用progress对象调用windows的explorer进程，结合非托管函数将资源管理器加载到指定的显示面板中。

本发明具有如下优点：

(1).本发明通过实时截取cmd控制台的所有输出信息，将输出信息保存至网页并展示，方便用户对模型运行过程进行追踪，同时避免了windowsform控件长时间接收信息而假死的问题。

(2).本发明在主程序的显示面板中加载多个窗口，避免了传统的不断切换任务窗口的方式，方便用户查看并操控模型的运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例公开的全息实时的模型运行监控方法流程图；

图2为本发明实施例公开的主程序面板加载各窗口的方法步骤示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了一种全息实时的模型运行监控方法，其工作原理是通过实时截取cmd控制台的所有输出信息，将输出信息保存至网页并展示，以达到方便用户对模型运行过程进行追踪，解决输出信息保存和展示平衡的目的。

下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1和图2所示，一种全息实时的模型运行监控方法，所述方法步骤包括：在模型工程文件的指定目录下预置网页，并在预置网页中写入控制脚本；实时截取cmd控制台的每条输出信息；用html语言对每条输出信息进行编码，形成格式化的网页内容；将每一条格式化后的输出信息追加到预置网页文件中；在主程序的指定显示面板中加载webbrowser控件，webbrowser控件控制运行指定的网页展示信息。

其中，所述实时截取cmd控制台的每条输出信息的具体方法是：采用process对象调用cmd控制台程序，实时截取输出流，逐行将输出信息捕获。

其中，所述将每一条格式化后的输出信息追加到预置网页文件中的具体方法是：运用编程语言文件中的io流控制方法将编码后的输出信息逐条追加到预置网页中。

其中，采用c#文件中的io控制方法将编码后的输出信息逐条追加到预置网页中。

其中，所述webbrowser控件控制运行指定的网页展示信息时采用脚本控制技术控制网页的自动刷新和滚屏。

其中，所述主程序的指定显示面板中还加载有r程序和资源管理器。

其中，所述主程序的指定显示面板中加载r程序的具体方法是：主程序读取r程序的安装路径，利用progress对象调用r程序，结合非托管函数将r窗口加载到指定的显示面板中。

其中，所述主程序的指定显示面板中加载资源管理器的具体方法是：利用progress对象调用windows的explorer进程，结合非托管函数将资源管理器加载到指定的显示面板中。

首先在模型工程文件的指定目录预置网页，用以保存和展示信息，预置网页中写入了控制脚本，脚本函数控制自动刷新和自动滚屏，实现了类似于cmd控制台窗口输出信息的效果，由于网页强大的展示能力，网页刷新时间、字体、字号、前景色、背景色等展现方式可以动态调整，满足用户的个性化需求，避免了控制台单一的输出效果，采用process对象调用cmd控制台程序，截取输出流，逐行将输出信息捕获。

其次，信息捕获后的保存：虽然基于windowsform和windowswpf技术的控件(如richtextbox控件)可以展示并临时储存信息，且支持将信息转存成文件，但由于模型运行时间长(数小时或数十个小时)，控件存在长时间接收信息而假死的问题，采用控件直接展示和存储信息的方案被弃用。由于网页不同于控件，具有不假死，可以存储、展示信息、控制便捷的特点，所以系统改用网页存储信息，将截取的cmd控制台输出流用html语言编码后形成格式化的网页内容，运用c#的文件io控制方法实时写入预置的网页中，达到了存储信息的目的。

最后信息的实时展示和自动滚屏：系统采用了在主程序中内嵌webbrowser控件，用webbrowser控件调用指定的网页，并采用脚本控制技术完成了网页的自动刷新和自动滚屏，实现了如同在cmd控制台窗口中运行模型一样的效果。至此，不但实现了将所有信息保存在网页中，而且实现了类似于cmd控制台窗口实时输出信息的方式，较完美的解决了保存与展示的平衡问题。

通过调用动态链接库user32.dll中的非托管函数sendmessage、setparent、showwindow等方法，将不同类型的窗口加载到预置的panel面板中，加载方法如下：

1)对于模型运行窗口，采用在指定panel中预置webbrowser控件，webbrowser控件加载预置网页的方式；

2)对于r窗口，采用读取r程序安装路径，用progress对象调用r程序的方式，结合非托管函数，将r窗口加载到指定panel中；

3)对于资源管理器，用progress对象调用windows的explorer进程，结合非托管函数，将资源管理器加载到指定panel中。通过多种加载技术的组合应用，将模型运行窗口、r窗口和windows资源管理器窗口加载到预置的并行排列的panel中，合并融入单一界面体，实现一目了然的“单体多窗”显示效果与必要的人机交互。

以上所述的仅是本发明所公开的一种全息实时的模型运行监控方法的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。