SimLab 复制
建模、仿真工具
日志
本来计划2006年10月推出SimLab的第一个版本的，可惜由于是用Open Source的QT做的界面，但我又没有打算Open Source Simlab，所以就没有推出。而是在10月又开始在研究其他的GUI库，如GTK和WTL，总之算是学习吧。
需要说明的是，这个仅仅是个演示版，模型比较少，功能方面，包括对图形的操作，undo/redo，cut/past/copy等都做了，save还没做，因为今年主要是在做界面，对图形的操作是去年就完成的，可惜对图形的旋转操作做的不够理想！
由于QT的License的问题，可能不会再使用QT，除非有商业版本的QT，我才会优先选择QT。不过QT确实非常好用，而GTK就难很多，做的界面在windows下很丑，在linux下倒是很好看。
在SimLab的开发过程中，确实遇到了很多技术方面的难题，有建模方面的，也有仿真方面的。由于SimLab提供了一个可视化的界面，所以大多数的难题都出在可视化上，具体的，在可视化建模方面，目前有以下一些难题无法解决：
- 将几个图形添加到一个图形组后，拖动鼠标改变这个图形组的尺寸，组中的图形的尺寸也会改变。问题就在于，当将图形组的尺寸恢复到原来的尺寸时，图形组中的图形却不能恢复到原来的尺寸！有时候图形在图形组中的相对位置也会发生变化。这真的是一个大难题，以前，图形的坐标都是使用int类型的，这种情况尤其明显，现在我将图形的坐标用Double类型的来保存，情况好了很多，基本上不明显了，但仔细看还是有这样的问题存在。不知道有什么好的设计模式可以解决这个问题？
- Redo/Undo的问题，Redo/Undo有现成的设计模式，我就是使用的这个设计模式来实现的，但问题还是有，和前一个问题差不多，当Redo/Undo次数多了后，图形无法恢复到原来的尺寸，或回到最初的坐标，因为，总会有那么一点点偏差。我想，这和系统绘图方式有关，虽然我使用double类型来保存图形的坐标，但绘图函数却只能接受int类型的参数，在类型转换的过程中，次数多了，就会有误差。不知道使用备忘录模式可否解决这个问题，就是在用户拖动鼠标改变图形时，将图形的所有属性都保存到备忘录中，恢复的时候从备忘录中取出图形的信息就可以了。我正打算试试这个设计模式。
- 文本编辑的问题。也是一个难题，怎样让用户编辑文字呢？最简单的是弹出一个对话框，让用户在对话框中编辑，之后保存起来就可以了。以前的图形处理软件就是这样来实现的。但我希望实现直接编辑的功能，就像在Visio中一样。目前，找到一种实现方式，就是采用Text控件来实现，当用户需要编辑文字时，显示这个Text控件让用户在控件中输入，不编辑时，将控件隐藏。
- 连接线，已经解决。找到了一个比较好的连接线模式，在连接两个图形时，可以判断两个图形是否可以连接到一起。
在仿真方面遇到的问题有：
- 通过用户绘制的一些模型来列举状态方程。可以通过遍历模型层中的模型，根据连接线来找到模型之间的关系。目前，SimLab采用的就是这种方式。但选择那一个模型来作为起始模型进行遍历，却是个大难题。因为不同的起始模型，仿真曲线会有些不同(主要是起始值不同，之后就相同了)，所以选择正确的起始模型会很重要的。需要有个好的规则来找到起始模型。
- 编程语言的问题。SimLab允许用户对每个模型进行编程，之后，再产生一个总的程序源码，在仿真时，要编译、运行这个程序源码来仿真。怎样对程序进行编译呢？可以自定义一个语言来实现，但无疑这是很麻烦的。SimLab打算采用嵌入式的语言，例如Python，来实现这个功能。
今天在baidu上使用simlab搜索了一下，发现居然有那么多叫做SimLab的软件，即有国外的又有国内的，功能居然都和我要开发的SimLab很像！以前没有写blog，没有查询这些事情，今天发现居然这么多同名的同类型的软件！真是太晕了！看来我的开发速度太慢了，虽然想法很好，可就是太慢了！唉，软件还是在公司里开发快呀，一个人的力量太有限了！要是能找到有人投资就好了，其实除了SimLab，我还有好的在可视化方面的软件想开发，都是应用在不同的领域。可惜没时间！
不过，用baidu搜索的时候，我的关于simlab的blog排在第一，呵呵，也算是安慰吧！
- 用户使用SimLab建模
- 用户对每个模型列举方程
- SimLab分析模型之间的关系，列举状态方程
- 根据状态方程画出仿真曲线
SimLab通过使用embedded Python来提供编程语言，让用户给每个模型列举方程，这种方法是可行的，也是简便的，比直接开发一个脚本语言来支持模型编程要简单很多。
正像SimLab简介中所说的一样，SimLab曾经使用过好几个GUI框架来提供GUI界面，不过建模库和仿真库却是使用的标准C++，否则就不会那么好移植了。其中，MFC，查不多是最早开发时，使用的的GUI架构，这其中，还支持GDI+，可惜考虑到MFC不能跨平台移植，所以开发了一段时间后，就放弃使用MFC了，它的简易的界面如下：
图1.VC版本的SimLab，连接线已经实现了
后来，采用wxWidgets，主要是因为它的跨平台移植性很好，又是免费的，且可以和windows上提供的一些平台结合使用，例如GDI+，在wxWidgets中也可以使用，下图是使用了wxWidgets+GDI+的界面：
图2. wxWidgets+GDI+的SimLab，消除了图形锯齿
使用wxWidgets最后版本的界面如下，有点仿照20-sim的意思：
图3. wxWidgets最终版本的SimLab
而QT版本的界面如下：
图4. QT版本的SimLab
如果不出什么意外，SimLab将最终采用QT来开发。而在使用QT的过程中，我发现，QT的绘图效率非常高，都不用额外使用双缓冲，拖拽图形也不会产生闪烁，而使用MFC和wxWidgets，都必须使用双缓冲，甚至是GDI+，也不例外。而QT在绘图时，可以很方便地实现GDI+的功能，消除锯齿后，其速度要比使用GDI+来消除图形锯齿快很多，所以，使用QT确实有很多好处，其跨平台的特性就不用说了，著名的linux的界面就是用QT来开发的。而且使用QT做自定义的界面比其他两个框架都容易的多。
SimLab是我花了大约5年的时间，利用业余的时间，独立开发的一个建模、仿真的软件。开发它的初衷，主要是在大学作课题时，使用了一个建模、仿真的软件20-sim(http://www.20-sim.com)，这个软件支持键图和方块图的建模与仿真，用在自动控制的仿真分析上比Matlab更有精度，例如对空中加油的仿真分析，用Matlab建模就不行，但用20-sim却可以。我的课题，就是使用20-sim来作的建模、仿真分析。由于国内没有类似的软件，我就想开发一套这样的软件，但直到毕业后，才开始着手开发。其实在学校的时候，只是作了一些研究工作，写的程序后来都推翻了，后来重新设计架构，里面使用了很多设计模式，算是练练手吧。
开发时间，虽然说是5年，其实总共加起来，估计还不到半年，因为中间开发都没有进度压力，况且有时候又工作很忙，实际上，也就只有五一、十一有点时间开发，所以进度很慢。不过架构却是在3年前，也就是在我第一个公司的时候，就做完了的，现在做的，就是界面，期间换了好几个GUI框架，什么c++ builder、MFC、wxWindows，现在刚在今年五一，将界面又换成了QT，不过目前的软件，使用预编译宏，所以这几个GUI框架都还是支持的，之所以这样换，是因为为了可以将软件移植到Linux或其他操作系统，所以C++ builder及MFC肯定不能用，wxWindows使用了好长一段时间，后来移植到Linux的时候一看，发现有些控件和windows上的效果不同，所以现在使用QT，因为使用QT，开发自绘控件比其他都容易一些，就像Java一样，不过，使用QT有一个不好之处就是，它licence不是那么自由，虽然现在有open source的。不过我已经渐渐喜欢上了QT，之因为它做界面真的可以像使用Java那样随心所欲，而且都是使用模式设计。
目前SimLab的界面有点像微软的visio，不过visio之不过是用来建模的，但Simlab却是用来建模及仿真的。SimLab目前的建模水平，却具备了visio大部分的功能。
