origin7完全教程-第7章

在Matrix窗口中对应x, y值的单元格数值放置在 Worksheet中相应的x, y值后面。
• 将Worksheet转换为Matrix所采用的方法， 取决于Worksheet的数据类型：
– 直接转换，激活Worksheet窗口，选择Edit| Convert to Matrix|Direct，生成一个新的Matrix 窗口，并将Worksheet 所有的数据一一对应地 导入Matrix窗口，该操作是将Matrix直接转换为 Worksheet的逆操作；
– Sparse XYZ，该方法生成3D条状图，在(X, Y) 的条高度为Z值。与Regular XYZ方法类似，把 不全的(X, Y)对应的Z值赋成零。选中Z列，选 择Edit|Convert to Matrix|Sparse XYZ，打开 Gridding Parameters对话框，转换成矩阵，行 号为Y值，列号为X值，缺数据的单元格置为空；
8.2 3D Graph
• 本节介绍3D Graph模板及其使用方法。 • 3D Graph包括3D XYY, 3D XYZ, 3D曲面、 等值线图，前两种图形需要Worksheet数据， 后两种使用Matrix数据。
3D XYY Graph
• 这类图形利于显示数据间的变化规律，尤 其是几组数据的比较，有立体感，包括3D 条形图、带形图、墙形图、瀑布图。 • 数据要求：Worksheet中至少有一个y列 （或其一部分），如果没有与该列相关的x 列，使用默认值。 • 绘图方法：在Plot菜单选择要绘制的图形类 型，或单击3D Graph工具条上的相应按钮。
• 浏览Matrix数据，如果Matrix数据较多，可 使用窗口的滚动条浏览，也可以用View|Go to Row，打开对话框，直接显示该行。 • 定制Matrix显示属性，在Matrix窗口左上角 的格子双击鼠标，在Matrix Display Control 对话框更改Matrix的显示属性。
– XYY Worksheet数据； – XYZ源自文库Worksheet数据； – Matirx数据。
Matrix
• 与Worksheet一样，Matrix也是Origin7一个的数 据窗口。 • Worksheet的数据可以生成2D和3D图形，但三维 表面图和等值线图只能用Matrix数据创建。 • 与Worksheet不同的是，Matirx的每个单元格都有 默认的x, y, z关系。列号和行号有默认的x, y值，x 是相当于列号的递增序列， y是相当于行号的递 增序列，单元格中为z值。 • 要显示x, y值，用View|Show x/y命令。
作 业
• Matrix与Worksheet/Excel之间如何相互转 换？ • Origin有哪些3D Graph模板，如何使用这 些模板？ • 如何定制三维图形？
第八章 三维Graph
• 本章的主要内容：
– Matrix简介； – 3D Graph模板； – 定制3D Graph。
• Origin支持三种类型数据的三维制图功能：
– 设置Matrix行和列的范围，打开Set Matrix Values对话 框时，默认范围是当前Matrix的全部，行的下标为i，列 的下标为j，根据需要选择合适的范围； – 在Cell(i,j)=设置函数，Origin提供了大量的函数，选中 函数后，用Add Function按钮添加。 – 选中Compile as Origin C and Treat x^y as pow(x, y)复 选框，就可以使用Origin C表示函数，执行函数时遇到 错误，就会在Script窗口输出错误信息。
– Random XYZ，若Worksheet数据不能用上述 方法转换，可使用该方法。选中Z列，选择 Edit|Convert to Matrix|Random XYZ，打开 Random XYZ Gridding对话框，从Select Gridding Method列表中选择合适的方法，不改 变默认参数，可转换成Matrix；
• 2D Binning，选中y列和相应的x列，选择 Edit|Convert to Matrix|2D Binning，打开 Create Bin Matrix对话框，设置x, y方向的 步长，生成Matrix，单元格内为在该范围出 现的频率，行为x，列为y；
– Regular XYZ，要求Worksheet的每个x值必须 对应相同的多个y值，每个y值必须对应相同的 多个x值，其xy图形特性为有规律的锯齿状。选 择Edit|Convert to Matrix|Regular XYZ，Origin 检测是否有多个相同的(x, y)值，用其对应Z值 的平均值作为Cell(X, Y)的Z值。该操作是 Matrix转换成XYZ列Worksheet的逆过程；
– Cell Width, 设置单元格宽度，单位为字符数； – Internal, 设置单元格数值的位数，默认为 Double(8)，每个数值所占的字节数； – Data Format, 数值的显示格式，科学记数… – Numeric Display, 单元格数字显示方式，
• 默认Default Decimal Digits, 显示单元格的所有位数， 在Option对话框的Numeric Format中设置； • Set Decimal Places, 控制小数点后显示位数； • Significant Digits, 控制有效数字的位数。
• 3D Bar Graph，y值为条形的高度，每个条 的宽度固定，将y值的标签标在旁边作为z 轴，模板文件为bar3d.otp。 • 3D Ribbon Graph，y值为带的高度，每个 带的宽度固定，将y值的标签标在旁边作为 z轴，模板文件为ribbon.otp。 • 3D Wall Graph，y值为墙的高度，每个墙 的厚度固定，将y值的标签标在旁边作为z 轴，模板文件为walls.otp。
3D Color Fill Surface
• 选择Plot|3D Color Fill Surface，或单击3D Graph工具条上的按钮，Origin根据x, y, z 坐标确定数据点在空间的位置，用直线连 接这些点形成的网格，构成三维曲面，用 颜色填充，默认颜色为上表面黄色，下表 面暗黄，网格线黑色，可在Plot Details对 话框中修改，模板文件为mesh.otp。
– 垂直翻转，选择Matrix|Flip V，垂直旋转矩阵， Cell(i,j)转换成Cell(m-i+1,j)，m为总行数； – Matrix的收缩，选择Matrix|Shrink，打开Shrink into 1*1 for Every对话框，填入行和列的收缩 因子，收缩后单元格的数值是收缩前相应单元 格数据的平均； – Matrix的扩展，选择Matrix|Expand，打开 Expand for Every Cell对话框，填入行和列的 扩展因子，扩展后单元格的数据按双线性插值 法添加；
– 生成XYZ列Worksheet，激活Matrix窗口，选择 Edit|Convert to Worksheet|XYZ Column…， 打开Convert Matrix to Worksheet对话框，在 Conversion Type下有
• X Constant 1st，先排列X值； • Y Constant 1st，先排列Y值。
Matrix基本操作
• 对Matrix的操作包括转置、旋转、翻转、收 缩、扩展、光滑和积分等
– Matrix的转置，选择Matrix|Transpose，将 Cell(i,j)转换成Cell(j,i)； – Matrix的逆，选择Matrix|Inver，求矩阵的逆； – Matrix的旋转，选择Matrix|Rotate90，使矩阵 旋转90度，将Cell(i,j)转换成Cell(j,m-i+1)，m为 总行数； – 水平翻转，选择Matrix|Flip H，水平旋转矩阵， Cell(i,j)转换成Cell(i,n-j+1)，n为总列数；
• 3D Scatter Graph，用散点形式表示x, y, z 之间的关系，模板文件为3d.otp。 • 3D Trajectory Graph，为散点+线的3D迹线 图形，模板文件为trajectory. otp。
3D曲面图
• 需用Matrix的数据制图，包括
3D Bars, 3D条形曲面 3D Color Fill Surface, 3D填充曲面 3D Color Map Surface, 3D颜色映射曲面 3D Wire Frame Surface, 3D线框曲面图 3D Wire Surface, 3D线条曲面图 3D X Const With Base Surface, 3D X恒定有基线曲面 图 3D Y Const With Base Surface, 3D Y恒定有基线曲面 图
• 3D Waterfall Graph ，类似于3D Wall Graph，但无厚度，且均为白色，模板文件 为water3d.otp。
3D XYZ Graph
• 这类图形利于显示x, y, z之间的变化规律， 包括3D散点图和3D投影图。 • 数据要求：Worksheet中至少有一个y列和z 列（或其一部分），如果没有与该列相关 的x列，使用默认值。 • 绘图方法：在Plot菜单选择Plot|3D XYZ| 3D Scatter/3D Trajectory，或单击3D Graph工具条上的相应按钮。
Matrix和Worksheet/Excel相互转换
• 将Matrix转换为Worksheet，
– 直接转换，激活Matrix窗口，选择Edit|Conert to Worksheet|Direct，生成名为Datan的 Worksheet窗口，并将Matrix所有的数据导入 Worksheet窗口，默认情况下，第一列设置为x 列，其他列为y列；
• 设置Matrix的x, y值，选择Matrix|Set Dimension，打开Matrix Dimension对话框，
– Dimension，设置Matrix的行数和列数； – Coordinates，设置x, y的起始值和结束值，x, y 值是递增序列，下图所示为默认值。
• 设置Matrix的z值，选择Matrix|Set Values，打开 Set Matrix Values对话框，
– Matrix的光滑，选择Matrix|Smooth，
• 如果Matrix的行/列数小于32，Origin先以因子2扩展 矩阵，再以因子2收缩矩阵； • 如果Matrix的行/列数大于32，Origin先以因子2收缩 矩阵，再以因子2扩展矩阵。光滑后的矩阵和原矩阵 的行/列的数目可能会不同。
– Matrix的积分，选择Matrix|Integrate，Origin做 xy二重积分，计算Matrix定义曲面下的体积， 并将结果输出到Script窗口。
– 扩展列转换，Worksheet的数据导入到Matrix窗 口时，将Worksheet的一列数据扩展成几列数 据，选择Edit|Convert to Matrix|Expand Columns，打开Expand for every row命令框， 确定每列数据扩展成Matrix的列数，Origin按一 行一行的顺序将数据读入Matrix窗口；
Matrix数值设置
• 导入数据，将数据导入到Matrix窗口，选择 File|Import ASCII或单击Standard工具条的 相应按钮，导入到Matrix窗口的数据默认为 z值，在设置x, y值后即可做图。 • 设置Matrix数据属性，激活Matrix窗口，选 择Matrix|Set Properties对话框，或选中整 个Matrix，用快捷菜单打开对话框，设置数 据类型、格式和显示方式。