三维图形绘制优秀PPT.ppt

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1、第四章第四章 三维图形绘制三维图形绘制基本内容基本内容4.1 Origin 矩阵窗口4.2 三维图形绘制4.3 三维图形定制4.1 Origin4.1 Origin矩阵窗口矩阵窗口4.1.1 矩阵数据设置1.矩阵行列设置：点击新建矩阵按钮 ，新建一个空矩阵。选择菜单MatrixSetDimensions，在Matrix Dimensions对话框的“Dimensions”组中设置矩阵的行数和列数（如均设为10）。在“Coordinates”组中将X和Y的起始和终了坐标分别设为0和9。矩阵行列设置对话框矩阵行列设置对话框4.1 Origin4.1 Origin矩阵窗口矩阵窗口1.矩阵行列设置：M

2、atrix列号对应X值，行号对应Y值，单元格中为Z值。对Origin7，缺省时Matrix窗口显示的是行号和列号，要显示相应的X、Y值，需选择ViewShowX/Y，可以在Matrix Dimensions里对X、Y值进行配置。X X、Y Y显示与设置显示与设置4.1.1 4.1.1 矩矩阵数数据据设置置2.矩阵数据设置:选择菜单MatrixSet Values，在Set Matrix Values对话框的“Cell(i,j)”文本框中，用“Add Function下拉列表框输入例如“cos(x)+sin(y)”来设置该矩阵的Z值。矩阵数值设置对话框矩阵数值设置对话框4.1.2 Matrix4

3、.1.2 Matrix基本操作基本操作4.1.2 Matrix4.1.2 Matrix基本操作基本操作转置：Cell(i,j)Cell(j,i)求逆：Cell(i,j)Cell(i,j)-1翻转90：Cell(i,j)Cell(j,m-i+1)，m 为总行数（下同）竖直翻转：Cell(i,j)Cell(m-i+1,j)水平翻转：Cell(i,j)Cell(i,n-j+1)，n为总列数（下同）4.1.2 Matrix4.1.2 Matrix基本操作基本操作扩展：MatrixExpand，出现Expand for every cell对话框，在其中填入行和列的扩展因子。扩展后单元格中的数据由双线性

4、插值得到。收缩：MatrixShrink，出现Shrink into 11 for every cell对话框，填入收缩因子。收缩后单元格的数值是收缩前相应几个单元格数据的平均。4.1.2 Matrix4.1.2 Matrix基本操作基本操作光滑：MatrixSmooth，出现对话框，点击“确定”。Origin将做如下操作：1)如矩阵行列数目小于32，Origin先以因子2扩展矩阵，再以因子2收缩矩阵。2)如矩阵行列数目大于32，Origin先以因子2收缩矩阵，再以因子2扩展矩阵。光滑后矩阵行列数目可能有变，如原矩阵列数为35，收缩后为18，再扩展后为36。4.1.2 Matrix4.1.2

5、Matrix基本操作基本操作积分：MatrixIntegrate，Origin执行X、Y的二重积分，计算出Matrix定义曲面与坐标轴围成的体积，结果输出到Script窗口中。4.1.3 4.1.3 矩矩阵与与工作表相互工作表相互转换1.Matrix转换为Worksheet2.1）干脆转换：EditConvert to Worksheet3.Direct。生成工作表第1列为X，其余Y4.2）生成XYZ工作表：EditConvert to 5.WorksheetXYZ Columns。出现Conversi6.On Type对话框，对话框列表中有两个选7.项：X Constant 1st（先按X值

6、排列）和Y 8.Constant 1st（先按Y值排列）4.1.2 Matrix4.1.2 Matrix基本操作基本操作4.1.3 4.1.3 矩矩阵与与工作表相互工作表相互转换2.Worksheet转换为Matrix3.1）干脆转换：EditConvert to MatrixDirect。4.2）扩展列转换:EditConvert to MatrixExpand 5.Columns，打开Expand for every row对话框，输6.入要扩展的Matrix列数与Worksheet列的比值。根7.据该值，按行将数据读入到Matrix窗口。如填入8.2，则将两行Worksheet的数据按依

7、次写入Martrix9.的同一行中。Expand Columns Expand Columns 选 2 22.2.WorksheetWorksheet转换为MatrixMatrix3）2D Binning转换:选中Worksheet的Y列，EditConvert to Matrix 2D Binning，出现Create Bin Matrix对话框，分别指定X、Y的范围及步长，即可生成矩阵，行为X值，列为Y值，单元格内数值为某个位置范围(X,Y)出现的频率。2D Spinning2D Spinning转换4.2 4.2 三三维图形形绘制制 Origin可绘制的3D图形包括3D XYY，3D X

8、YZ，3D 曲面和3D等高线图。前两类图可以运用Worksheet数据绘制，后两类图形就须要Matrix数据。1.1.3D XYY3D XYY图 包括3D条形图、带形图、墙形图和瀑布图。数据要求：至少1个Y列。绘图方法：选中数据，在Plot菜单中选择要绘制的图形类型，或单击3D Graphs的相应工具按钮。图形特点：3D条形图：Y值为条形的高度。3D带形图：Y值为每个带子的高度。3D墙形图：Y值为墙的高度。3D瀑布图：类似于墙形图，但没有厚度。3.3.3D XYY3D XYY图 2.2.3D XYZ3D XYZ图 包括3D散点图和3D轨迹图。数据要求：至少1个Y列和Z列。绘图方法：选中数据，在

9、Plot菜单中选择要绘制的图形类型，或单击3D Graphs的相应工具按钮。3.3.3D XYY3D XYY图 3.3.3D 3D 曲面曲面图 须要用Matrix窗口的数据绘制，包括3D条形曲面、3D颜色映射曲面、3D线框曲面、3D线框图、3D X恒定有基底曲面和3D Y恒定有基底曲面。1）3D颜色填充曲面（3D Color Fill Surface）：在3D空间将各数据点以直线相连，用这些网格线构成3D曲面，并用颜色填充该曲面。默认的上表面颜色为黄色，下表面为暗黄色，网格线为黑色。3D Color Fill Surface3D Color Fill Surface3.3.3D 3D 曲面曲面

10、图 2）3D颜色映射曲面（3D Color Map Surface）：与3D颜色填充曲面的区分在于上表面填充的颜色与Z值大小相对应，并在不同颜色曲面间加有白色等Z线。3D Color Map Surface3D Color Map Surface3.3.3D 3D 曲面曲面图 3）3D线框图（3D Wire Frame）：在3D空间内将各数据点以直线相连，默认的网格线颜色为蓝色。3.3.3D 3D 曲面曲面图 4）3D线框曲面（3D Wire Surface）：在3D空间内将各数据点以直线相连，这些线称为主线，相邻主线间插入直线称为辅线。这些网格线构成一个半透明曲面。默认主线间有两条辅线，主线

11、为黑色，辅线为绿色。3.3.3D 3D 曲面曲面图 5）3D X恒定有基底曲面（3D X Constant with Base)：对应每个X值都有一个平行于YZ面的平面。在每个平面上，不同的Z值描绘的点连成一条曲线，这些曲线构成3D曲面。默认颜色是上表面为黄色，曲线为黑色，X侧壁为绿色。3D X Constant with Base3D X Constant with Base3.3.3D 3D 曲面曲面图 6）3D Y恒定有基底曲面（3D Y Constant with Base)：与3D X恒定有基底曲面的不同之处在于所有的曲面平行于XZ面。3.3.3D 3D 曲面曲面图 7）3D 条形曲

12、面（3D Bars)：X、Y的值确定了条在XY坐标平面上的位置，Z确定该条的高度。4.4.等高等高线图等高线图可以理解为从Z方向向下看3D颜色映射曲面得到的，包括灰度映射等高线图、带标注的黑白线条等高线图和颜色填充等高线图。1）灰度映射等高线图（Gray Scale Map）：在XY平面上，Z值的大小用不同的灰度表示。Gray Scale MapGray Scale Map4.4.等高等高线图2）带标注的黑白线条等高线图（Contour-B/W Lines+Labels）：在XY平面上具有相同Z值的点连成一条封闭曲线，并在曲线上标出Z值。默认设置为白底黑线。4.4.等高等高线图3）颜色填充等高

13、线图（Contour-Color Fill）：在XY平面上具有相同Z值的点连成一条封闭曲线，两条等高线间用与Z值对应的颜色填充。4.3 4.3 三三维图形定制形定制 与二维图形定制类似，分别以3D彩色映射曲面图和彩色填充等高线图进行介绍。定制曲面：运用Plot Details对话框可以定制曲面的坐标面、网格线和颜色等。Grids属性页：设置网格线的显示方式、宽度、颜色、下表面的颜色。GridsGrids属属性性页 4.3 4.3 三三维图形定制形定制 Side Walls属性页：设置填充曲面前面和右面的颜色。4.3 4.3 三三维图形定制形定制 Color Map属性页：定制Z值的等级和不同Z

14、值对应的颜色4.3 4.3 三三维图形定制形定制 Surface/Projections属性页：(1)设置是否为曲面填充颜色和等高线，等高线的颜色、宽度。(2)是否将曲面投影到顶部或底部，并绘制等高线，设置该等高线的颜色、宽度。(3)在Z Clipping里设置曲面的显示范围。如在Low(%)文本框里填入30，则不显示整个图形下面的30。Surface ProjectionsSurface Projections属属性性页 4.3 4.3 三三维图形定制形定制 2.定制等高线图Color Map/Contours属性页：缺省时，在Z的最大值和最小值之间均分为8份，另有小于最小值、大于最大值的数

15、值，共10个数值，分别有与之对应的颜色。双击Level列内数值，可以干脆修改等高线级别。若要修改与某级别对应的颜色/等高线属性，分别点击Fill/Line里的色块/线，出现Fill/Line对话框，进行设置。若要显示标注，选中Labels列的复选框。Color Map/ContoursColor Map/Contours属属性性页 4.3 4.3 三三维图形定制形定制 2.定制等高线图Color Map/Contours属性页：设置图形的等高线级别、颜色、等高线和标注的属性，单击Level、Fill、Line和Labels列的标题栏单击标题栏4.3 4.3 三三维图形定制形定制 3.定制图形透

16、视创建了三维图形后，Origin会自动打开三维旋转（3D Rotation）工具栏：第五章第五章 多图层图形多图层图形 绘制绘制基本内容基本内容5.1 Origin 多图层模板5.2 多图层图形管理5.3 自建多图层模板简介简介图层：由一组坐标轴组成的对象。一个绘图窗口可以有多个图层。为什么要多图层？在同一图形窗口绘制多个图形用不同单位显示同一组数据简介简介一个图形窗口至少有一个图层，最多可达50个图层。图层的标记在图形窗口的左上角用数字显示，压下状态时是当前图层。可通过菜单叮嘱ViewShowLayer Icons，显示或隐藏图层标记。5.1 5.1 多图层模板多图层模板1.两水平画面：假如

17、数据中包含两组相关的Y列，但无共用的X列，可用该模板绘图。PlotPanelHorizontal 2 Panel。或点击按钮 。两水平画面两水平画面5.1 5.1 多图层模板多图层模板2.两垂直画面：PlotPanelVertical 2 Panel。或点击按钮 。5.1 5.1 多图层模板多图层模板3.双Y轴：假如两个Y列对应的X列相同，可用双Y轴模板。PlotSpecial Line/SymbolDouble Y。或点击按钮 。如选中的Y列多于2个，则最终一列在图层2中绘图，其余各列在图层1中绘图。双双Y Y轴图轴图双双Y Y轴图轴图2 2个以上个以上Y Y列列5.1 5.1 多图层模板多

18、图层模板4.四/九屏图形：最好有4/9列Y值。PlotPanel4/9 Panel。或点击按钮 /。四四/九屏模板九屏模板5.1 5.1 多图层模板多图层模板5.叠层图形：最好有两列Y值。PlotPanelStack。或点击按钮 。每个Y列处于一个单独图层内，Worksheet中的从左到右的Y列数据依据从下到上的次序绘制曲线。只有图层1的X轴有标注和轴标题。叠层图形叠层图形5.2 5.2 多图层图形管理多图层图形管理1.添加图层1）添加独立的新图层所添加的新图层与原有的图层没有关联，先激活Graph窗口，再执行下列操作之一：EditNew Layer(Axes)(Normal):Bottom

19、XLeft Y1 1）添加）添加独独立的新立的新图层在Graph窗口的图形区外右击鼠标，快捷菜单中选择New Layer(Axes)(Normal):Bottom XLeft Y。ToolsLayer，出现对话框：1 1）添加）添加独独立的新立的新图层EditAdd&Arrange Layers，出现对话框：5.2 5.2 多图层图形管理多图层图形管理2）添加相关联的新图层所添加的新图层与Graph窗口中激活的图层有关联，添加的图层为激活图层的子图层。当母图层移动或变更大小时，子图层也作相应的更新：EditNew Layer(Axes)(Linked):Top XRight Y（或其他两个Li

20、nked选项）5.2 5.2 多图层图形管理多图层图形管理3）用Extract to按钮 生成新图层可将单图层窗口的几条曲线分别放置在一个图层。5.2 5.2 多图层图形管理多图层图形管理2.删除图层和隐藏图层选中删除的图层（点击该图层图形的坐标轴即可选中），按Delete键。或在图层标识处鼠标右击，选Delete Layer。隐藏图层：在图层标识处鼠标右击，选Hide Layer则隐藏，再选则重现。5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板以如下数据为例（压力测量）5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板Potential与Pressure单位不一样。单图层图形为：5.3 5.3 自建

21、多图层模板自建多图层模板1.添加新图层2.1）首先用Potential1(Y)数据作图5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板1.添加新图层2.2）ToolsLayer，添加图层5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板1.添加新图层2.3）双击绘图窗口左上角图层2的图3.标，弹 出 Layer2对 话 框，将Available 4.Data列表框中的Layers_Pressure1数5.列添加到Layer Contents列表框内。6.点击OK。5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板1.添加新图层2.4）右键在图形窗口单击，打开Plot

22、3.Details对话框，双击左边Layer2窗4.口，在右边设置里将曲线颜色改为蓝5.色。5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板2.整理（Arrange）图层对上图创建拥有左右Y轴的上下对开图形。1）EditAdd&Arrange Layers，弹出“Total Numbers of Layers”对话框，将行数改为2，列数不变。5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板2.整理（Arrange）图层2）出现对话框恳求再建一个新图层，单击“Yes”。出现“Spacing”对话框，要求设置两行图层的间距和边界。设置完毕后单击“OK”，绘制出图

23、层为两行一列排列的绘图窗口。5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板2.整理（Arrange）图层3）选择Layer3，右键单击图形页面外的灰色区域，在弹出的快捷菜单里选择New Layer(Axes)(Linked)Right Y，则在上图层中增加了右Y轴。5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板3.在新图层中添加数据向Layer3和4中添加数据的方法与向Layer2中加数据的方法一样：双击左上角Layer3图标，将Layers_Potential2添加

24、到Layer Contants列表中。双击Layer4的图标，将Layers_Pressure2加入。将Layer4的曲线改为蓝色5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板4.关联图层Origin能在图形窗口中建立各图层间的坐标轴关联。关联后，变更某一图层的坐标轴标度，其余图层随之自动更新。例如可将上图中Layer3的X轴与Layer1的X轴进行关联：5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板4.关联图层1）双击Layer3图标，在对话框中单击“Layer Properties”按钮，打开Plot Details对话框。2）选择“Link Axe

25、s Scale”选项卡，在Link下拉列表框里选择“Layer1”。3）在“X axes Link”组 内 选 择“Straight(1 to 1)”。Layer1和Layer3的X轴就建立了1：1的关联。5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板5.定制图例右键单击“Potential2(mV)”图层图例，选Properties。在对话框里输入图例：l(1.1)Potential1 l(2.1)Pressure1 l(3.1)Potential2 l(4.1)Pressure25.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板5.3 5.3 自建多图层

26、模板自建多图层模板6.保存图形模板可将自建的图形以模板的形式进行保存，保存的模板文件只保存绘图的信息，不保存数据和曲线。当下次须要创建类似绘图窗口时，只需选择工作表数列，再选择保存的模板文件即可。5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板6.保存图形模板FileSave Template As，将图形模板保存在Origin的程序文件夹里，对本例取文件名“Multilayer”。5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板6.保存图形模板如要测试绘图模板，打开要绘图的文件，选中工作表中要绘图的列，点击按钮 。在打开的Select Template对话框中的“Category”里选My Temp

27、elate目录，找到所需的自建模板，单击Plot。以模板测试文件为例的结果见下页。5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板课堂示例：第一次作业中双X轴双Y轴图形的绘制，用Excel比较困难，用Origin的多图层就特殊简洁了。步骤：1）首先用第一组X、Y绘出图形。2）EditNew Layer(Axes)(Linked):Top XRight Y5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板3）双击图层2图标，出现Layer2对话框，将其次个Y列数据选中，移到右边Layer content框内。4）双击图层2的X轴，在Scale里把“From 2 To 6”改写为“From 6 To 2”，同样处理Y轴的Scale。5）修改线条和符号的颜色、加标注箭头(左边工具栏）、修改坐标轴标注等。5.3 5.3 自建多图层模板自建多图层模板