第四次基礎(chǔ)培訓(xùn)圖形顯示

波形顯示及圖形控件中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6第四次基礎(chǔ)培訓(xùn)主講人：許浩目錄波形圖表和波形圖1XY圖2強(qiáng)度圖和強(qiáng)度圖表3數(shù)字波形圖42D圖形控件53D圖形控件6中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6幾種圖形顯示的區(qū)別波形圖和圖表－顯示采樣率恒定的數(shù)據(jù)。XY圖－顯示采樣率非均勻的數(shù)據(jù)及多值函數(shù)的數(shù)據(jù)。強(qiáng)度圖和圖表－在二維圖上以顏色顯示第三個(gè)維度的值，從而

在二維圖上顯示三維數(shù)據(jù)。數(shù)字波形圖－以脈沖或成組的數(shù)字線的形式顯示數(shù)據(jù)。二維圖片控件－在二維前面板圖中顯示二維數(shù)據(jù)。三維圖片控件－在三維前面板圖中顯示三維數(shù)據(jù)。中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6圖形和圖表的區(qū)別圖形和圖表的區(qū)別在于各自不同的數(shù)據(jù)顯示和更新方式。含有圖形的VI通常先將數(shù)據(jù)采集到數(shù)組中，再將數(shù)據(jù)繪制到圖形中。該過程類似于電子表格，即先存儲(chǔ)數(shù)據(jù)再生成數(shù)據(jù)的曲線。數(shù)據(jù)繪制到圖形上時(shí)，圖形不顯示之前繪制的數(shù)據(jù)而只顯示當(dāng)前的新數(shù)據(jù)。圖形一般用于連續(xù)采集數(shù)據(jù)的快速過程。與圖形相反，圖表將新的數(shù)據(jù)點(diǎn)追加到已顯示的數(shù)據(jù)點(diǎn)上以形成歷史記錄。在圖表中，可結(jié)合先前采集到的數(shù)據(jù)查看當(dāng)前讀數(shù)或測(cè)量值。當(dāng)圖表中新增數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，圖表將會(huì)滾動(dòng)顯示，即圖表右側(cè)出現(xiàn)新增的數(shù)據(jù)點(diǎn)，同時(shí)舊數(shù)據(jù)點(diǎn)在左側(cè)消失。圖表一般用于每秒只增加少量數(shù)據(jù)點(diǎn)的慢速過程。中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6波形數(shù)據(jù)波形數(shù)據(jù)類型是由3個(gè)元素構(gòu)成的簇：數(shù)據(jù)為采集的初始時(shí)(t0)，時(shí)間值的增加或步進(jìn)值(dt)，以及采集到的數(shù)據(jù)數(shù)組(Y)。中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6波形圖和波形圖表中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6波形圖和波形圖表----波形圖波形圖用于顯示測(cè)量值為均勻采集的一條或多條曲線。波形圖僅繪制單值函數(shù)，即在y=f(x)中，各點(diǎn)沿x軸均勻分布。例如一個(gè)隨時(shí)間變化的波形。中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6波形圖接收多種數(shù)據(jù)類型以顯示單條曲線。對(duì)于一個(gè)數(shù)值數(shù)組，其中每個(gè)數(shù)據(jù)被視為圖形中的點(diǎn)，從x=0開始以1為增量遞增x索引。波形圖接受包含初始x值、△x及y數(shù)據(jù)數(shù)組的簇。波形圖也接收波形數(shù)據(jù)類型，該類型包含了波形的數(shù)據(jù)、起始時(shí)間和時(shí)間間隔(△t)。波形圖接收多種數(shù)據(jù)類型以顯示多條曲線。波形圖接收二維數(shù)值數(shù)組，數(shù)組中的一行即一條曲線。波形圖將數(shù)組中的數(shù)據(jù)視為圖形上的點(diǎn)，從x=0開始以1為增量遞增x索引。將一個(gè)二維數(shù)組數(shù)據(jù)類型連接到波形圖上，右鍵單擊波形圖并從快捷菜單中選擇轉(zhuǎn)置數(shù)組，則數(shù)組中的每一列便作為一條曲線顯示。波形圖和波形圖表----波形圖表波形圖表是顯示一條或多條曲線的特殊數(shù)值顯示控件，一般用于顯示以恒定速率采集到的數(shù)據(jù)。波形圖表會(huì)保留來(lái)源于此前更新的歷史數(shù)據(jù)，又稱緩沖區(qū)。向圖表傳送數(shù)據(jù)的頻率決定了圖表重繪的頻率。如一次向圖表傳遞一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)值，LabVIEW會(huì)將這些數(shù)據(jù)作為圖表上的點(diǎn)，從x=0開始以1為增量遞增x索引。圖表將這些輸入作為單條曲線上的新數(shù)據(jù)。如需向波形圖表傳送多條曲線的數(shù)據(jù)，可將這些數(shù)據(jù)捆綁為一個(gè)標(biāo)量數(shù)值簇，其中每一個(gè)數(shù)值代表各條曲線上的單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。如需在一次更新中向每條曲線傳送多個(gè)點(diǎn)，可將一個(gè)數(shù)值簇?cái)?shù)組連接到波形圖表。每個(gè)數(shù)值代表各條曲線的單個(gè)y值點(diǎn)。中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6波形圖和波形圖表----波形圖表可右鍵單擊圖表高級(jí)>>刷新模式，可配置圖表的更新模式，有以下三種：帶狀圖表：從左到右連續(xù)滾動(dòng)地顯示運(yùn)行數(shù)據(jù)。類似于紙帶表記錄器。示波器圖表：當(dāng)曲線到達(dá)繪圖區(qū)域的右邊界時(shí)，LabVIEW將擦除整條曲線并從左邊界開始繪制新曲線。類似于示波器。掃描圖：掃描圖中有一條垂線將右邊的舊數(shù)據(jù)和左邊的新數(shù)據(jù)隔開。類似于心電圖儀。中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6波形圖和波形圖表----練習(xí)中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6在一個(gè)Graph中用2種不同的線寬顯示一條正弦曲線和一條余弦曲線。每條曲線長(zhǎng)128點(diǎn)。正弦曲線x0=0,△x=1,余弦曲線x0=2,△x=10。XY圖XY圖是多用途的笛卡爾繪圖對(duì)象，用于繪制多值函數(shù)。XY圖可顯示任何均勻采樣或非均勻采樣的點(diǎn)的集合。中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6XY圖----單條曲線顯示1.XY圖接收包含x數(shù)組和y數(shù)組的簇。2.XY圖接收點(diǎn)數(shù)組，其中每個(gè)點(diǎn)是

包含x值和y值的一個(gè)簇。3.XY圖接收復(fù)數(shù)數(shù)組，其中X軸和Y軸分別顯示實(shí)部和虛部。中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6XY圖----多條曲線顯示1.XY圖接收曲線數(shù)組，其中每條曲線是包含x數(shù)組和y數(shù)組的一個(gè)簇。2.XY圖接收曲線簇?cái)?shù)組，其中每條曲線為一個(gè)點(diǎn)數(shù)組。每一個(gè)點(diǎn)是包含x值和y值的一個(gè)簇。3.XY圖接收復(fù)數(shù)曲線簇?cái)?shù)組，其中每條曲線是一個(gè)復(fù)數(shù)數(shù)組，X軸和Y軸分別顯示復(fù)數(shù)的實(shí)部和虛部。中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6XY圖----練習(xí)中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6用XYGraph顯示一個(gè)半徑為10的圓。強(qiáng)度圖和強(qiáng)度圖表強(qiáng)度圖和圖表通過在笛卡爾平面上放置顏色塊的方式在二維圖上顯示三維數(shù)據(jù)。例如，強(qiáng)度圖和圖表可顯示圖形數(shù)據(jù)，如溫度圖和地形圖（以量值代表高度）。強(qiáng)度圖和圖表接收二維數(shù)字?jǐn)?shù)組。數(shù)組中的每一個(gè)數(shù)字代表一個(gè)特定的顏色。在二維數(shù)組中，元素的索引可設(shè)置顏色在圖形中的位置。數(shù)據(jù)行在圖形或圖表上將以新列顯示。如希望以“行”的方式顯示該行，則可將一個(gè)二維數(shù)組數(shù)據(jù)類型連接到強(qiáng)度圖形或圖表，右鍵單擊該圖形或圖表，從快捷菜單中選擇轉(zhuǎn)置數(shù)組。中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6數(shù)字波形圖數(shù)字波形圖用于顯示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，尤其適用于用到定時(shí)框圖或邏輯分析器時(shí)使用。十進(jìn)制數(shù)可以直接送給DigitalWaveformGraph，不必事先轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)。在送給DigitalWaveformGraph之前，需要經(jīng)過一個(gè)捆綁（bundle函數(shù)）。捆綁的順序是x0、deltax、輸入數(shù)據(jù),最后是NumberofPorts。這里的NumberofPorts將反應(yīng)二進(jìn)制的位數(shù)或字長(zhǎng)，為1時(shí)是8位，為2時(shí)變?yōu)?6位，余類推。中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6強(qiáng)度圖——練習(xí)產(chǎn)生一個(gè)10行10列的二維數(shù)組，數(shù)組成員為0～100之間的任意整型數(shù)，用強(qiáng)度圖顯示出來(lái)。中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6二維圖形控件二維圖片控件是LabVIEW中最常用的空間之一，它可以實(shí)現(xiàn)像素級(jí)的控制，能用于創(chuàng)建幾乎任何圖形對(duì)象。使用二維圖片控件和圖形VI可以在LabVIEW中創(chuàng)建修改和查看圖形，無(wú)需借助任何圖形程序。本階段主要講使用二維圖片控件進(jìn)行圖片顯示和簡(jiǎn)單的圖片繪制。二維圖片控件位于控件面板：新式——圖形——控件——二維圖片。如果圖片相對(duì)圖片控件過大而無(wú)法完全顯示，LabVIEW將對(duì)其進(jìn)行裁剪處理，僅顯示適合控件顯示區(qū)域大小的部分圖片?？赏ㄟ^顯示圖片水平和垂直滾動(dòng)條來(lái)查看全部圖片。中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6二維圖形控件——圖片顯示基于像素的圖片格式有很多種，LabVIEW支持常見的BMP、JPG和PNG等格式，并提供了專門的文件讀寫函數(shù)，包括JPEG、PNG和BMP。讀寫圖片文件函數(shù)位于函數(shù)面板：編程——圖形與聲音——圖形格式。中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6二維圖形控件——圖片繪制二維圖片控件可以實(shí)現(xiàn)像素級(jí)的控制，故通過點(diǎn)、線和圓等基本繪圖函數(shù)，可以進(jìn)行任意繪圖操作。LabVIEW的繪圖函數(shù)集中在圖片函數(shù)選板。

類型分類：

基本繪圖函數(shù)——點(diǎn)、直線橢圓等

文字繪圖函數(shù)——插入文本等

顏色處理函數(shù)——RGB至顏色轉(zhuǎn)換等

圖片處理函數(shù)——繪制還原像素圖等

中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6二維圖形控件——圖片繪制對(duì)于圖片函數(shù)應(yīng)用，必須明確二維圖片控件坐標(biāo)設(shè)置。二維圖片控件使用像素坐標(biāo)系，其原點(diǎn)（0,0）位于控件的左上角，其坐標(biāo)系水平分量X自上向右遞增，垂直分量Y自上而下遞增。對(duì)坐標(biāo)的計(jì)算是進(jìn)行圖片繪制的關(guān)鍵。中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6二維圖形控件——練習(xí)中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6使用二維圖片控件繪制五環(huán)標(biāo)志，并在五環(huán)上方中間位置顯示“奧運(yùn)五環(huán)”文本。三維圖形控件中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6很多情況下，我們需要繪制三維數(shù)據(jù)。因此LabVIEW也提供了功能強(qiáng)大的三維圖形控件，它使三維圖形非常逼真而富有想象力。三維控件分為兩大類。第一類是三維圖片控件，它是一個(gè)可以供用戶繪制任意三維場(chǎng)景和圖像的平臺(tái)；第二類是具有特殊功能的三維圖形控件：三維曲面圖、三維參量曲面圖和三維曲線圖。三維圖形控件——屬性設(shè)置中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6

三維圖形控件——操作函數(shù)中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6對(duì)三維控件的主要編程思想，是對(duì)一個(gè)或多個(gè)對(duì)多個(gè)對(duì)象進(jìn)行創(chuàng)建、編輯及刪除。所謂對(duì)象，可以是一個(gè)規(guī)則的三維形體（例如我們使用一些LabVIEW現(xiàn)成提供的創(chuàng)建規(guī)則形狀的函數(shù)，如球體、長(zhǎng)方體等），也可以從一個(gè)三維建模文件中獲取模型（例如Solidworks生成的擴(kuò)展名為wrl的文件）。三維圖形控件——操作函數(shù)中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6三維圖片控件函數(shù)的位置如左圖1.Geometries（幾何體）：在三維場(chǎng)景的某一個(gè)對(duì)象中繪制基本形狀，如錐面、柱面、長(zhǎng)方體、網(wǎng)格等。2.Object(對(duì)象)：對(duì)一個(gè)三維場(chǎng)景來(lái)說，對(duì)象是一個(gè)最基本的元素。一個(gè)三維場(chǎng)景中可以有一個(gè)或多個(gè)對(duì)象；在一個(gè)對(duì)象中，也可以放置一些基本的形狀，也能導(dǎo)入三維建模文件中的模型，也能插入更多的子對(duì)象。對(duì)三維圖片控件的編程，實(shí)質(zhì)就是對(duì)對(duì)象的編程。3.Transformation(轉(zhuǎn)化)：控制三維場(chǎng)景中對(duì)象變形的函數(shù)。如控制或獲取某對(duì)象的旋轉(zhuǎn)、縮放和平移。此函數(shù)選板中一共有9個(gè)現(xiàn)成的函數(shù)。4.Helpers(助手函數(shù))：用戶設(shè)置三維場(chǎng)景時(shí)的常見操作，如設(shè)置光源、設(shè)置某對(duì)象的表面圖像等。5.FileLoading(加載文件)：用于在三維場(chǎng)景中加載來(lái)自于第三方文件的幾何模型，常見的有STL幾何、ASE幾何、VRML文件。三維圖形控件——練習(xí)（選做）中南大學(xué)LabVIEW俱樂部2023/2/6利用3D圖片控件繪制一個(gè)單擺模型，要求：1.可利用圓柱體代替單擺的細(xì)線；2.可利用球體代替擺球；3.可設(shè)置細(xì)線的長(zhǎng)度和球的半徑；4.讓整個(gè)單擺