クエストルームの管理ソフトウェアの開発経験

去年半はいわゆる非常に人気があります。 クエストルーム、現実の生活で実現される「部屋を出る」クエスト。 最初のクエストに行ったとき、ほとんどのタスクは機械式ロックのキーとコードを見つけることでした。磁気ロックはワイヤレスインターフェイスはもちろんのこと、クールで珍しいものでしたが、さらに、このエンターテイメントは技術的に難しくなりました。 冬の終わりに、これらのオフィスの1つで働いている私の友人が、プログラマーが合併し、期限が切れ始めたため、クエストの1つの制御プログラムを作成するのに助けを求めました。 タスクは面白く、お金は悪くなく、善良な人を得るのは罪ではありませんでしたので、私は同意しましたが、シナリオ全体を知っているので、このクエストに行かないことを理解するのはin辱的でしたが。 最初は期限が非常に厳しく設定されていたため、開発には使い慣れたC ++ \ Qt5.5環境を選択しました。

あまりよく書かれていないTKを使って多くの愚かさをやったことがすぐに明らかになりましたが、誰もがこの間違いを何らかの形で犯したと思うので、それについて書く理由はありません。落とし穴ではなく、最も一般的な熊手です。



ハードウェアの観点から、クエストの制御部分は次のとおりです。

• プログラムが実行されているオペレーターの部屋のメインコンピューター
• それぞれに5つのスピーカーが接続された2枚のサウンドカード
• セカンドスクリーンで接続されたテレビ
• USBからCOMインターフェースへのアダプターである2つのUSBホイッスル
• MODBUSによって制御される調光器とリレーのパック

初期設定では、タスクは非常に単純に見えました。MODBUSでデータを読み取り、MODBUSでデータを書き込み、右の列で適切なタイミングでサウンドを再生し、2番目の画面でビデオを再生しました。 実践が示しているように、これはすべてそれほど難しくありません。 しかし、これを行う方法を理解することはそれほど難しくありません-それはそれほど些細ではありません。



MODBUS



MODBUSは実際には産業用電子機器の標準通信プロトコルであり、TCPまたはcomポートを介して実装されています。 おそらく、TCPで接続されたデバイスがクエストで使用された場合、すべてが少し簡単になるか、そうでないかもしれません。 comポートでオプションを取得しました。 このプロトコルの利点は、標準であることです。 短所-シリアルポートを介して9600ボーの速度で動作します。これにより、最終的に各ポートで毎秒約20リクエストに制限されます。

すべてのMODBUSデバイスには、いくつかのレジスタセットがあります。 私の場合、フラグレジスタ（ブール値を格納、書き込み可能）、ストレージレジスタ（整数を格納、書き込み可能）、入力レジスタ（整数を格納、書き込み不可）の3つが含まれていました。 クエストには3つのリレー（センサー状態が来る8つの入力レジスター、リレーチャネルを制御する8つのフラグ）と調光器の束（実際には5つのストレージレジスタを使用し、4つはチャネルの輝度を制御し、5つ目は全体の輝度）がありました。



ここでは、電子技術者による有能な計画が非常に重要です。 まず、アクティブに記録しているデバイスとアクティブに読み取っているデバイスが異なるポートにハングしていることが非常に望ましいです。 私の場合、これは行われ、1つのポートには調光器があり、2番目のポートにはリレーがありました。 第二に、同期記録がいくつかのデバイスに頻繁に行く場合、それらは隣接するチャンネルでハングする必要があり、これはトラブルが発生した場所です。多くの場合、一緒に燃えるライトが異なる調光器にハングし、いくつかのリクエストを送信しなければならないためです貴重な帯域幅。



MODBUSパケットを手動で作成したいというわずかな欲求も感じなかったため、最終的にlibmodbusライブラリを使用しました。これは非常に便利で安定して動作します。 qModMasterプロジェクトは、読み書きの基本機能が実装され、デバッグにHHD Free Serial Virtual Ports（その無料機能は十分すぎるほど）とDiagSlave Modbus Slave Simulatorを使用して非常に役立ちました。 もちろん、ModbusツールキットのModbus Slaveははるかに便利ですが、1か月間無料で使用するとカボチャに変わります。1つのプロジェクトのために購入したくはありませんでした。



MODBUSを使用する際に理解しておくべき重要事項：

1.各ポートを個別のスレッドに処理します。 ほとんどの場合、ポートが1つしかない場合でも、ポートの帯域幅全体を使用したい場合は、追加のスレッドなしでビジュアルインターフェイスを操作することはできません。



2.キューイングシステムと優先順位を考えます。 最終的には、ポートを処理するクラスに、書き込みキューと読み取りキューの2セットのキューがあります。 記録では、最初のキューは完了する必要がある1回限りのタスクに割り当てられます（たとえば、リレーを閉じる/開く）、残りのキューは特定のデバイスであり、値の長いシーケンスを書き込む必要がある状況で使用されますが、すべて書き込まれることは重要ではありません（たとえば、調光器制御ランプの点滅はこの方法で実装されます）、各読み取りキューには特定のデバイスからの読み取り要求が含まれます。 読み取り優先度も設定されています。適応メソッドを思い付かず、カスタムチューニングの必要がないため、定数としてコードに挿入しました。 読み取り優先順位とは、読み取りキューと書き込みキューの両方にジョブがある場合、Xの書き込み操作ごとに1つの読み取り操作が保証されることを意味します。



読み取り/書き込みキュー内では、回転システムが使用されます。 タスクは最初の段階から取得され、次に2番目の段階から実行されます。その後、円が繰り返されます。 録音キューの場合、これは別のニュアンスにつながりました。常に最初のタスクを実行すると、キューを完了する時間はキューの数に比例して長くなります。 このような状況では、ポートの負荷に応じて、同じキューの長さでランプが10秒間フレアアップすることを実現することは不可能であり、10秒間、1分間、2秒間フレアすることができます。 幸いなことに、このタスクは非常に簡単に解決されます。キューからタスクを完了するとき、トップタスクを取得する前に、キューの数だけタスクを破棄します（当然、すべてのタスクが実行される選択された最初のステージの場合を除きます）。



3.不要なアクションを実行しないでください。 センサーが必要ない場合は、センサーから読み取らないでください。センサーからのアクティベーション信号を待っていて、2番目のセンサーが必要ない場合は、このセンサーに関連するすべてのタスクをキューから消去します。 かなりお粗末なように聞こえますが、ハードウェアでの最初のテスト中に、キューが蓄積されたために、必要なセンサーがオンになってから約5分後に尋問され始めた状況に直面しました。 しかし、それから私はまだ読書のための回転線を持っていませんでした。



4.ライトの明るさを制御する場合、調光器には256階調の明るさがあることがわかりますが、0から1、1から10、および64から255への変化は、脈動する光または滑らかな焼き付けを行う必要があるときはほぼ同じです（まだ真実は段階的です）これを考慮に入れなければなりません。



音

彼らは、特定のチャンネルでサウンドを再生すると述べた。 彼らは簡単だと彼らは言った。

おそらく、このタスクの中で、音ほど私をノックダウンしたものはないでしょう。 サウンドカードを選択するのは問題かもしれないと思っていましたが、厳密に定義されたチャンネルでサウンドを再生して他のチャンネルに漏れないようにすることはそれほど一般的ではないと思いました。

Qtツールはすぐに姿を消しました。このライブラリにはこれに近いものすらありません。 サウンドライブラリを調べてみると、普通の人は3次元のシーンを作成し、移動するサウンドソースを割り当てる必要がありますが、特定の列で再生する必要はないことがわかりました。

最初に実現したオプションは、非常に汚いハックのように、私の中にあります。 単一チャネルのwavファイルを取得してソートし、新しいwavファイルを作成しました。チャネルの数は8として示され、サンプルは正しいものに書き込まれ、残りはゼロになります。 このアプローチの欠点は非常に明白であり、他の形式でのサウンドの解析は非常に複雑であり、wavファイル内のどのチャネルがどの列に行くかについての単一の標準はありません（つまり、サウンドカードを変更すると、すべてを再構成する必要があるかもしれません）別のチャンネルで再生したいとき。 このオプションは何とか機能しましたが、率直に言って私には合わず、検索を続けました。 検索は報われました、私はunsseen開発からBASSライブラリを見つけました。 この美しいライブラリでは、サウンドを再生するときに、目的のチャンネルを設定するだけで目的の効果を得ることができます。 もちろん、ここにも落とし穴があります。

まず、サウンドの再生は別のストリームで行われる必要がありますが、ライブラリでは行われません。

次に、サウンドカードドライバーのすべての種類の仮想3Dシーン（DFXなどのサウンドのすべての種類の調整を含む）を注意深く監視および無効にする必要があります。そのような設定の存在は、チャンネル全体に音を汚します一般的にすべて）。

第三に、BASSには文書化されていない小さな機能があります。 ベースライブラリのみを使用する場合、この方法で1つのチャネルで再生できますが、サウンドを複数のチャネルにミックスすることはできません。複数のチャネルのフラグを適用しようとすると、ライブラリによるこの設定が無視されます。 幸いなことに、この問題は同じ開発者のBASSmixライブラリを使用して解決されています。 複数のチャンネルでの最終的な再生（ただし、同じzvukovuhi内）は次のようになります

bool res = BASS_SetDevice(device_);//device_ -    if(!res) { int code = BASS_ErrorGetCode(); if(code == BASS_ERROR_INIT) BASS_Init(device_, 44100, BASS_DEVICE_SPEAKERS, 0, 0); else { //  } } mixer_ = BASS_Mixer_StreamCreate(44100, 8, BASS_MIXER_END); if(mixer_ == 0) { //  } for(uint j = 0; j < channel_.size(); j++) { HSTREAM chan = BASS_StreamCreateFile(false, path_.toLocal8Bit().data(),0,0,BASS_STREAM_DECODE|BASS_SAMPLE_MONO);//     - res = BASS_Mixer_StreamAddChannel(mixer_, chan, channel_[j]); //channel_ -     channels_.push_back(chan); if(!res) { //  } } res = BASS_ChannelPlay(mixer_, true); if(!res) { //  }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

映像



ビデオの再生も、顧客の要件に関連するいくつかの問題に関連していることが判明しました。 テレビはクエストに搭載されており、画面の感覚を引き起こさないはずなので、ウィンドウがちらつかないことが重要でしたが、ビデオはすぐに再生を開始しました。 残念ながら、私はまだこの問題を完全に解決できていません。

最初のオプションはQtを使用して実装されました。 一般的に、彼はすべて順調でした。QDesktopWidgetを使用して、黒でペイントされた子QVideoWidgetを作成し、QMediaPlayerを使用してビデオを出力し始めました。 すべてが正常で、アーティファクトもちらつきもありませんでしたが、残念ながらQt5.5では、ビデオの再生がきつくハングすることがあります。 不規則で、予測不能で、宣戦布告なし。 そして、それはただハングし、リブート後にのみ消える途方もない声の演技で音を詰まらせます。 このバグがQt 5.6で解決されたかどうかはわかりませんが、フォーラムで判断すると、ビデオの再生時に別のバグが発生し、到達可能なすべてのプロセッサリソースを使い果たしてしまいます。



別のライブラリをすばやく見つけることができませんでした（自分でフレームシーケンスを解析し、サウンドをそれらと同期させたいというわずかな欲求も感じません）。そのため、コマンドラインから起動するための非常に強力なツールを提供するVLC Playerを選択しました。 フラグの最終セットは次のとおりです。



--qt-minimal-view --no-qt-fs-controller --qt-start-minimized --qt-fullscreen-screennumber = n --fullscreen --play-and-exit --no-osd --no -qt-bgconeファイル名



このキーのセットを使用すると、プレーヤーは最小化されて起動し（ウィンドウが画面上でちらつきません）、ビデオを展開して目的のディスプレイで全画面表示し、コントロールとファイル名を表示せず、再生の最後にプログラムを終了します。



この最後の時点で、まだ解決されていない問題が発生しました。 クエストのイベントの一部はビデオ再生の最後に発生し、QProcessの最後でのみサードパーティプログラムで再生の終わりを追跡できるため、再生の最後で終了する必要がありますが、プログラムが終了すると、アーティファクトの束を持つ最後のフレームが0.5秒間表示され、全体が台無しになります写真。 これまでのところ、私は顧客にビデオを再マウントするように招待しました。1、2秒の終わりに黒さを追加します。アーティファクトは表示されないはずですが、何が起こるか見てみましょう。



このメソッドを使用するもう1つの機能は、QtがQDesktopWidgetsまたはQScreenのリストを受け取ると、システム内の画面の番号付けに関係のないある種の順序でソートし、キーのVLC --qt-fullscreen-screennumber = nはシステム番号のみを必要とします（ただし、1からではなく0から番号が付けられます）ので、最終的にQScreenリストを取得し、デバイス名から画面番号を切り取ります（それから、VLCの番号を取得するためにユニットを減算しました）。そのようなもの

  QList<QScreen*> screens = QGuiApplication::screens(); for(int j = 0; j < screens.size(); j++) { QString name = screens[j]->name()+" [" +QString::number(screens[j]->size().width())+"x" +QString::number(screens[j]->size().height())+"]"; int num = screens[j]->name().section("DISPLAY",-1).toInt(); ui->videoDeviceList->addItem(name, screens[j]->name().section("DISPLAY",-1)); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

画面はDISPLAY1、DISPLAY2などと呼ばれないため、この方法は* nixシステムでは動作しないと思われますが、プログラムはWindowsで純粋に開発され、他のシステムでは実行されないため、ポイントがわかりません。