图形化显示数据.ppt
虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第1页虚拟仪器虚拟仪器内蒙古科技大学信息学院内蒙古科技大学信息学院内蒙古科技大学信息学院内蒙古科技大学信息学院测控技术教研室测控技术教研室测控技术教研室测控技术教研室虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第2页5 图形化数据显示uu定义定义定义定义:由时间起始值由时间起始值由时间起始值由时间起始值X0X0、XX值（两个点的刻度间隔）以及一维数组值（两个点的刻度间隔）以及一维数组值（两个点的刻度间隔）以及一维数组值（两个点的刻度间隔）以及一维数组Y Y组合成的一个簇。组合成的一个簇。组合成的一个簇。组合成的一个簇。uu物理意义：物理意义：物理意义：物理意义：（1 1）对被测的模拟信号，进行采样，对被测的模拟信号，进行采样，对被测的模拟信号，进行采样，对被测的模拟信号，进行采样，A/DA/D变换，采样率为变换，采样率为变换，采样率为变换，采样率为fs,fs,由时间起由时间起由时间起由时间起始值始值始值始值X0X0，采样时间间隔，采样时间间隔，采样时间间隔，采样时间间隔X=1/fsX=1/fs，数组，数组，数组，数组Y Y为各个时刻的采样值。为各个时刻的采样值。为各个时刻的采样值。为各个时刻的采样值。（2 2）输出信号的波形数据：对一个要输出信号的波形理论值，以采样）输出信号的波形数据：对一个要输出信号的波形理论值，以采样）输出信号的波形数据：对一个要输出信号的波形理论值，以采样）输出信号的波形数据：对一个要输出信号的波形理论值，以采样率为率为率为率为fs fs进行采样，得到时间起始值进行采样，得到时间起始值进行采样，得到时间起始值进行采样，得到时间起始值X0X0，采样时间间隔，采样时间间隔，采样时间间隔，采样时间间隔X=1/fsX=1/fs，数组，数组，数组，数组Y Y为为为为各个时刻的采样数据，送给各个时刻的采样数据，送给各个时刻的采样数据，送给各个时刻的采样数据，送给D/AD/A转换器转换成符合波形要求的信号输出。转换器转换成符合波形要求的信号输出。转换器转换成符合波形要求的信号输出。转换器转换成符合波形要求的信号输出。波形数据波形数据虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第3页建立一个新波形和修改一个也存在波形。建立一个新波形和修改一个也存在波形。建立一个新波形和修改一个也存在波形。建立一个新波形和修改一个也存在波形。Builds a waveform or Builds a waveform or modifies an existing waveform.modifies an existing waveform.uu当输入波形端口不连线时，建立新波形。当输入波形端口不连线时，建立新波形。当输入波形端口不连线时，建立新波形。当输入波形端口不连线时，建立新波形。虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第4页波形数据函数波形数据函数uu1 Get Waveform Components 2.Build 1 Get Waveform Components 2.Build Waveform Waveform uu3.Get Waveform Attribute 3.Get Waveform Attribute uu4 Set Waveform Attribute 4 Set Waveform Attribute uu5 Waveform Operations5 Waveform Operationsuu6 Waveform File I/O 6 Waveform File I/O uu7 Waveform Measurements7 Waveform Measurementsuu8 Waveform Generation 8 Waveform Generation 虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第5页uu图形是以曲线来显示数据图形是以曲线来显示数据图形是以曲线来显示数据图形是以曲线来显示数据uu常用的二维图形控件有波形常用的二维图形控件有波形常用的二维图形控件有波形常用的二维图形控件有波形ChartChart和波形和波形和波形和波形GraphGraph和和和和XY XY GraphGraphuu可显示单条曲线和显示多条曲线。可显示单条曲线和显示多条曲线。可显示单条曲线和显示多条曲线。可显示单条曲线和显示多条曲线。uu图形控件有很多特性，可以设置和修改，改变曲线显示图形控件有很多特性，可以设置和修改，改变曲线显示图形控件有很多特性，可以设置和修改，改变曲线显示图形控件有很多特性，可以设置和修改，改变曲线显示的格式。的格式。的格式。的格式。ChartXY GraphGraphDigital Waveform Graph虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第6页5.1 Waveform Chart5.1 Waveform Chartu1 1Waveform ChartWaveform Chart的使用的使用实时趋势图控件实时趋势图控件 逐点（或者一次多个点）显示逐点（或者一次多个点）显示 有一个缓冲区有一个缓冲区 ，长度可设置，长度可设置 三种更新模式：三种更新模式：Strip ChartStrip ChartScope Chart Scope Chart Sweep ChartSweep Chart 虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第7页绘制单曲线时绘制单曲线时 ，可接受两种数据格式：分别是标量数，可接受两种数据格式：分别是标量数据和数组。据和数组。当输入标量，每次推进一个点；当输入标量，每次推进一个点；当输入数组，每次推进的点数等于数组长度。当输入数组，每次推进的点数等于数组长度。当绘制多曲线时，也可接受两种数据格式：当绘制多曲线时，也可接受两种数据格式：第一种：将每条曲线的一个新数据点（数值类型）第一种：将每条曲线的一个新数据点（数值类型）打包成簇，然后输入到波形打包成簇，然后输入到波形ChartChart中，这时波形中，这时波形ChartChart将所有曲线同时推进一个点；将所有曲线同时推进一个点；第二种第二种:将每条曲线的一个数据点打包成簇，若干将每条曲线的一个数据点打包成簇，若干个这样的簇作为元素构建数组，再把数组传送到波个这样的簇作为元素构建数组，再把数组传送到波形形ChartChart中。数组中的元素个数决定了绘制中。数组中的元素个数决定了绘制ChartChart每每次数据的长度。在这种数据格式下，波形次数据的长度。在这种数据格式下，波形ChartChart将所将所有曲线推进多个点。有曲线推进多个点。虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第8页u2 2Waveform ChartWaveform Chart所包含的组件及其功能所包含的组件及其功能虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第9页uWaveform ChartWaveform Chart包含的组件和功能包含的组件和功能(1)(1)标签标签(Label)(Label)对象的标识，在程序中通过对象的标签实现对对象对象的标识，在程序中通过对象的标签实现对对象的访问。的访问。(2)(2)标题标题(Caption)(Caption)对象的名称，默认情况下和对象的标签相同。对象的名称，默认情况下和对象的标签相同。(3)(3)纵坐标纵坐标(Y Scale)(Y Scale)默认标签是默认标签是AmplitudeAmplitude，可用标签工具修改。刻度，可用标签工具修改。刻度同样可用标签工具进行修改。同样可用标签工具进行修改。虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第10页右击右击Waveform ChartWaveform Chart，选择，选择Y Scale FormattingY Scale Formatting，可，可设置数据的设置数据的格式格式和和精度精度。例如设置是以浮点数还是以。例如设置是以浮点数还是以科学计数法显示数据，小数点位数是几位等。科学计数法显示数据，小数点位数是几位等。虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第11页选择选择Y Scale StyleY Scale Style，可设置，可设置刻度数据的显示格式刻度数据的显示格式，stylestyle子菜单给出了子菜单给出了9 9 种刻度风格，可以选择是否显种刻度风格，可以选择是否显示主刻度和副刻度数字及刻度线。示主刻度和副刻度数字及刻度线。MappingMapping子菜单设定刻度的子菜单设定刻度的映射方式映射方式：线性线性（linearlinear）关系）关系，对数（对数（logarithmiclogarithmic）关系）关系。AutoScaleY AutoScaleY：自动缩放自动缩放 虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第12页(4)(4)横坐标横坐标X Scale X Scale 默认标签是默认标签是TimeTime，设置方法和纵坐标类似。，设置方法和纵坐标类似。(5)(5)刻度图例刻度图例Scale Legend Scale Legend 刻度回到固定值状态刻度回到固定值状态 锁定了自动比例状态锁定了自动比例状态 单击单击，弹出快捷菜单，弹出快捷菜单可对刻度显示格式、数据精度、可对刻度显示格式、数据精度、显示方式、刻度及其标签是否显示方式、刻度及其标签是否可见等进行设置或修改可见等进行设置或修改 虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第13页(6)(6)横坐标滚动条横坐标滚动条横坐标滚动条横坐标滚动条X ScrollbarX Scrollbar(7)(7)图形操作面板图形操作面板图形操作面板图形操作面板Graph Palette Graph Palette 3 3个按钮个按钮个按钮个按钮 切换两种切换两种观察模式观察模式 单击中间按钮，单击中间按钮，出现出现 将一个矩将一个矩形区域放形区域放大大 将两条纵将两条纵线间的区线间的区域放大域放大 将两条横将两条横线间的区线间的区域放大域放大 恢复图形原恢复图形原有比例有比例 以一个点为以一个点为中心放大中心放大 以一个点以一个点为中心缩为中心缩小小 虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第14页(8)(8)数字显示数字显示Digital DisplayDigital Display显示波形数据最新的一个数据点的幅值显示波形数据最新的一个数据点的幅值 (9)(9)绘图图例绘图图例Plot LegendPlot Legend显示绘图区中每条曲线的样式显示绘图区中每条曲线的样式,单击单击 出现快捷菜单，可设置、修改曲线的线形、线宽、出现快捷菜单，可设置、修改曲线的线形、线宽、颜色、显示方式。颜色、显示方式。虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第15页(10)(10)绘图区绘图区绘图区是显示波形的区域。可以通过绘图区是显示波形的区域。可以通过Waveform Waveform ChartChart的属性对话框对其属性进行详细的设置。的属性对话框对其属性进行详细的设置。虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第16页5.2 Waveform Graph5.2 Waveform Graphu1 1Waveform GraphWaveform Graph的使用的使用事后处理事后处理一次性显示以前的所有数据一次性显示以前的所有数据 等时间间隔地显示数据点等时间间隔地显示数据点 每一时刻只有一个数据值，类似单值函数每一时刻只有一个数据值，类似单值函数可绘制一条或多条曲线，数据组织格式不同可绘制一条或多条曲线，数据组织格式不同虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第17页虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第18页uu绘制单曲线时，可接受两种数据格式：绘制单曲线时，可接受两种数据格式：（1 1）连接一维数组）连接一维数组（2 2）连接簇数据类型）连接簇数据类型uu当绘制多条曲线时，可接受如下数据格式：当绘制多条曲线时，可接受如下数据格式：（1 1）连接二维数组）连接二维数组 （2 2）连接一个簇）连接一个簇（3 3）把数组打包成簇，然后以簇作为元素组成簇数组）把数组打包成簇，然后以簇作为元素组成簇数组 （4 4）在由数值类型元素）在由数值类型元素XoXo，dXdX以及以簇为元素的数组这以及以簇为元素的数组这3 3 个元个元素组成的簇中，数组元素的每一个簇元素都由一个数组打包而成，素组成的簇中，数组元素的每一个簇元素都由一个数组打包而成，每个数组都是一条曲线每个数组都是一条曲线 （5 5）连接由簇作为元素的二维簇数组）连接由簇作为元素的二维簇数组 虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第19页u2 2Waveform GraphWaveform Graph包含的组件及其功能包含的组件及其功能虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第20页uGraphGraph的大部分功能和的大部分功能和ChartChart是相似的是相似的u不同之处在于不同之处在于GraphGraph没有提供数值显示工具，却没有提供数值显示工具，却提供了游标图例（提供了游标图例（Cursor LegendCursor Legend）工具）工具利用游标图例工具可以用来读取利用游标图例工具可以用来读取Waveform GraphWaveform Graph上某上某一点的确切坐标值。一点的确切坐标值。游标图例元素介绍如下：游标图例元素介绍如下：游标名称游标名称 、游标横坐标、游标纵坐标游标横坐标、游标纵坐标 、移动控制、移动控制按钮、显示控制按钮、锁定控制按钮、游标移动器按钮、显示控制按钮、锁定控制按钮、游标移动器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第21页5.3 XY Graph5.3 XY Graph和和Express XY GraphExpress XY Graphu不要求横坐标等间隔分布，而且允许绘制一对多不要求横坐标等间隔分布，而且允许绘制一对多的映射关系的映射关系 u输入数据需要包含两个一维数组，包括数据点的输入数据需要包含两个一维数组，包括数据点的横坐标和纵坐标值横坐标和纵坐标值 虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第22页例如：分别用例如：分别用XY GraphXY Graph和和Express XY GraphExpress XY Graph输出一个圆输出一个圆 。前面板前面板虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第23页虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第24页5.4 Digital Waveform Graph5.4 Digital Waveform Graphu显示数字信号显示数字信号u每路信号只有每路信号只有0 0和和1 1两个取值，其余元素的设置方两个取值，其余元素的设置方法和法和Waveform ChartWaveform Chart以及以及Waveform GraphWaveform Graph相似。相似。虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第25页例：例：8路数字信号，每路信号经历路数字信号，每路信号经历7个时钟周期个时钟周期 虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第26页 5.55.5三维图形示波三维图形示波uu除了二维图形示波的函数和除了二维图形示波的函数和除了二维图形示波的函数和除了二维图形示波的函数和VIVI，LabVIEWLabVIEW也提供了用也提供了用也提供了用也提供了用于三维图形的控件，如强度图函数于三维图形的控件，如强度图函数于三维图形的控件，如强度图函数于三维图形的控件，如强度图函数Intensity Chart Intensity Chart 和和和和Intensity Graph Intensity Graph 、三维表面函数、三维表面函数、三维表面函数、三维表面函数 3D Surface Graph 3D Surface Graph 、三维参数函数、三维参数函数、三维参数函数、三维参数函数 3D Surface Graph 3D Surface Graph 。下面分别详细介绍这几种函数。下面分别详细介绍这几种函数。下面分别详细介绍这几种函数。下面分别详细介绍这几种函数。（1 1）Iintensity ChartIintensity Chartuu一个二维数组来存储一个二维数组来存储一个二维数组来存储一个二维数组来存储Z Z坐标数据，坐标数据，坐标数据，坐标数据，X X坐标和坐标和坐标和坐标和Y Y坐标分别为每个数据点坐标分别为每个数据点坐标分别为每个数据点坐标分别为每个数据点的索引值。的索引值。的索引值。的索引值。虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第27页uu在默认的情况下，二维数组的每一行对应强度图的每一列。在默认的情况下，二维数组的每一行对应强度图的每一列。uu如果想要改变这种关系，可以在控件上面单击鼠标右键，选择如果想要改变这种关系，可以在控件上面单击鼠标右键，选择Transpose ArrayTranspose Array。uu每个数据点的颜色是可以任意改变的，方法是在控件的每个数据点的颜色是可以任意改变的，方法是在控件的z z坐标颜色梯坐标颜色梯度线上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择度线上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择 Marker Spacing Marker SpacingArbitraryArbitrary。uu然后再次在颜色梯度线上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择然后再次在颜色梯度线上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“Add Marker”“Add Marker”选项。选项。uu在出现的刻度上单击鼠标右键，选择在出现的刻度上单击鼠标右键，选择“Marker Color”“Marker Color”选项，然后在选项，然后在弹出的颜色对话框中选择颜色即可。弹出的颜色对话框中选择颜色即可。虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第28页Intensity Chart 的用法虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第29页（2 2）Intensity GraphIntensity GraphuuIntensity ChartIntensity Chart逐点显示数据，每当新的数据到来时，自动将旧数据逐点显示数据，每当新的数据到来时，自动将旧数据向前移动；向前移动；uu而而Intensity GraphIntensity Graph则显示一段数据，当一段新的数据到达时自动刷新则显示一段数据，当一段新的数据到达时自动刷新原有的旧数据。原有的旧数据。（3 3）3D Surface Graph3D Surface Graphuu2 2个对象个对象3DSurfaceGraph3DSurfaceGraph和和3D Surface3D SurfaceViViuu3 3个关键输入数据端口个关键输入数据端口x x vectorvector、y ve ctory ve ctor和和2 matrix2 matrix虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第30页（4 4）3D Parametric Graph3D Parametric Graphuu 3D Parametric Graph 3D Parametric Graph用来绘制一些比较复杂的空间图形。用来绘制一些比较复杂的空间图形。用来绘制一些比较复杂的空间图形。用来绘制一些比较复杂的空间图形。uu下图是用下图是用下图是用下图是用3D Parametric Graph3D Parametric Graph绘制的空间图形。在使用绘制的空间图形。在使用绘制的空间图形。在使用绘制的空间图形。在使用3D 3D Parametric SurfaceParametric Surfacevivi时，需要将生成空间图形的时，需要将生成空间图形的时，需要将生成空间图形的时，需要将生成空间图形的3 3个二维数组分别个二维数组分别个二维数组分别个二维数组分别和和和和3D Parametric Surface3D Parametric Surfacevivi的的的的x matrixx matrix、ymatrixymatrix及及及及z matrixz matrix连接。连接。连接。连接。虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第31页（5 5）3D Curve Graph 3D Curve Graph uu绘制空间曲线。绘制空间曲线。uu当将当将3DCurveGraph3DCurveGraph放置在前面板时，在后面板自动出现放置在前面板时，在后面板自动出现2 2个对象，即个对象，即3D Curve Graph3D Curve Graph和和3D Surface3D Surfacevivi。uu这个这个VIVI的的3 3个关键参数，即个关键参数，即x vectorx vector、y vectory vector和和z vectorz vector，分别代表空，分别代表空间曲线在间曲线在X X、Y Y、Z Z平面的投影。平面的投影。虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第32页5.6 5.6 其它图形的表达与显示其它图形的表达与显示uuLabVIEWLabVIEW还提供了对极坐标图、雷达图以及图片等多种图形表达和还提供了对极坐标图、雷达图以及图片等多种图形表达和还提供了对极坐标图、雷达图以及图片等多种图形表达和还提供了对极坐标图、雷达图以及图片等多种图形表达和显示方式的支持。显示方式的支持。显示方式的支持。显示方式的支持。uu在这个模板中最常用的一个函数是对图片进行显示的函数在这个模板中最常用的一个函数是对图片进行显示的函数在这个模板中最常用的一个函数是对图片进行显示的函数在这个模板中最常用的一个函数是对图片进行显示的函数PicturePicture，它的图标是它的图标是它的图标是它的图标是 用于其他图形显示的子模板虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第33页uLabVIEWLabVIEW提供了强大的基于像素级别的图像处提供了强大的基于像素级别的图像处提供了强大的基于像素级别的图像处提供了强大的基于像素级别的图像处理功能，可以用于对图像的读取、处理和显示，理功能，可以用于对图像的读取、处理和显示，理功能，可以用于对图像的读取、处理和显示，理功能，可以用于对图像的读取、处理和显示，也可以按照用户的需求用简单的点、线、面等元也可以按照用户的需求用简单的点、线、面等元也可以按照用户的需求用简单的点、线、面等元也可以按照用户的需求用简单的点、线、面等元素绘图。素绘图。素绘图。素绘图。uLabVIEWLabVIEW提供了强大的基于像素级别的图像处提供了强大的基于像素级别的图像处提供了强大的基于像素级别的图像处提供了强大的基于像素级别的图像处理功能，可以用于对图像的读取、处理和显示，理功能，可以用于对图像的读取、处理和显示，理功能，可以用于对图像的读取、处理和显示，理功能，可以用于对图像的读取、处理和显示，也可以按照用户的需求用简单的点、线、面等元也可以按照用户的需求用简单的点、线、面等元也可以按照用户的需求用简单的点、线、面等元也可以按照用户的需求用简单的点、线、面等元素绘图。素绘图。素绘图。素绘图。虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第34页习题：5u1.1.创建一个程序，分别用创建一个程序，分别用ChartChart和和GraphGraph来表示随来表示随机数产生的曲线。机数产生的曲线。u2.2.绘制：一个由恒星、行星、以及行星围绕恒星绘制：一个由恒星、行星、以及行星围绕恒星运行的轨道系统。运行的轨道系统。u3.3.创建一个程序，此程序可以获得波形数据中的创建一个程序，此程序可以获得波形数据中的最后一个数据的时刻，获得波形数据中波形延续最后一个数据的时刻，获得波形数据中波形延续的时间，改变波形数据的时间间隔。的时间，改变波形数据的时间间隔。虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第35页参考答案第第1题题虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第36页第第2题题虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器虚拟仪器第37页第第3题题
