Origin基础与绘图

Origin基础与绘图【实验主要内容】1．工作簿和数据录入2．二维与三维图形绘制3．图形操作4．数据及图形导出5．图形输出1．工作簿和数据录入在Origin中，数据录入的方法有手动输入、通过剪切板传送、和由数据文件导入等。1.1手动输入当数据较少时，可以手动输入。当需要的输入的数据可以通过数学公式计算得到的话，可以用菜单项【Column---SetColumnValues】来完成（见下图）。图1设置列数据对话框1.2通过剪切板传送通过Windows操作系统剪切板的【复制→粘贴】操作可以把其它应用软件的数据传送的Origin中。1.3有数据文件导入Origin提供了丰富的接口资源，通过菜单【FileImport】或工具栏【Import】按钮可以把一个或多个各种类型的数据文件导入到Origin工作表。另外，现在大部分可以输出XY图的现代仪器（如FT-IR、NMR、XRD等）操控软件会提供可供Origin导入的ASCII码数据文件。下面以导入“Samples\ImportandExport”文件夹下的多个ASCII码数据文件为例简要说明导入文件的操作过程。单击工具栏【ImportMultipleASCII】按钮，打开导入多个ASCII码数据文件对话框：图2导入多个ASCⅡ文件的对话框找到【ImportandExport】文件夹，选中要导入的数据文件并单击【AddFile(s)】将选定的文件添加到列表框（反之，在列表框中选中不希望导入的文件并点击【RemoveFile(s)】可以将该文件从列表框中移除），之后点击【OK】按钮即可导入，结果如下：图3导入多个ASCⅡ文件导入得到的工作簿2绘图2.1图形绘制1）二维图形的绘制导入“Samples\CurveFitting”下的“LinearFit.dat”，选中要作图的数据列或区域（这里选取B列），然后点击二维图形工具栏上的【Line+Symbol】按钮，所绘结果如下：图4二维点线图2）图形数据添加如果要在已经绘制的图形中添加数据，可采用如下方法：A）如果要添加的是整列数据，那么在图形窗口区左上角图层标号（参加下文）处右击打开快捷菜单，选择【LayerContents…】打开【LayerContents】对话框：图5【LayerContents】对话框在左侧【AvailableData】列表框中选中要添加的数据列，将其添加到右侧【LayerContents】列表框；点击【OK】即可。B）如果要添加的时数据列中的部分数据，那么选中要添加的数据后，将鼠标指针置于列边界处，鼠标指针会变下图的形状，直接拖动到图形窗口，即可将选中的数据添加到图形。图6拖曳添加数据3）二维图形模板Origin内置了多种二维图形模板如线图、散点图、点线图、柱形图以及饼图等图形模板，可以绘制出各种各样的二维图形。注意：在二维线图和点线图中，Origin提供了多种线的连接方法（如Straight、B-Spline、Spline等），每种连接都是基于一定的插值方法的（例如Straight依据的是分段线性插值而Spline则对应于样条插值），因此，在做图时线连接的选择不要仅仅为了好看而任意选择，应根据实际需选取。2.2多层图形在Origin中，一个绘图窗口中可以包含多个图层。当需要在同一个绘图窗口中绘制坐标轴范围不同或度量单位不同的图形时，为了更清晰地显示曲线特征就可以通过绘制多层图形来实现。1）多层图形模板Origin附带了多个多图层图形模板，它们分别为双Y轴（Double-Y）、垂直两栏（Vertical2Panel）、水平两栏（Horizontal2Panel）、四栏（4Panel）、九栏（9Panel）等。A）双Y轴图形导入“Samples\CurveFitting”文件下的“LinearFit.dat”，选中B、C列，通过菜单【PlotMulti-CurveDouble-Y】得到双Y轴图形。图7双Y轴图可以看出，Origin将B、C列数据分别关联到左、右坐标轴，尽管两Y轴的数值范围不同，却均可特征地显示。图形窗口左上角的阿拉伯数字是图层的标识，哪个数字高亮显示，则该图层处于活动状态。如果两个Y列数据关联不同的X列数据，可以将各自的X列数据置于上、下坐标轴。B）垂直两栏（Vertical2Panel）和水平两栏（Horizontal2Panel）仍以“Samples\CurveFitting”文件下的“LinearFit.dat”数据文件为例。选中B、C列后如果选择的是菜单【PlotMulti-CurveVertical2Panel】或【Horizontal2Panel】命令得到垂直两栏或水平两栏图形。图8垂直双栏和水平双栏图2）图层管理图层的添加、排列、大小和位置以及坐标轴的关联通过【LayerManagement】对话框完成。通过菜单【GraphLayerManagement…】命令可打开【LayerManagement】。图层管理主要通过【Add】、【Arrange】、【Size/Position】和【Link】四个选项卡来完成。A）【Add】选项卡【AddLayer】用于添加图层；【ModifyAxes】用于更改坐标轴出现的位置及坐标形式（线性、对数等），设定后点击【Modify】使修改生效；【Color】用于设定图层背景、填充、边界等的颜色，设定后点击【Fill】使修改生效。B）【Arrange】选项卡【Column】和【Row】设定图形窗口中的分栏，即图层的排列分布；【Spacing】设定空白间隙的大小，设定后点击【Arrange】使修改生效。C）【Size/Position】选项卡【Resize】设定图层在图形窗口中所占的比例，设定后点击【Resize】使修改生效；【Move】设定图层在图形窗口的位置，设定后点击【Move】使修改生效。D）【Link】选项卡【Link】用于设定各图层之间坐标轴的关联。关联之后，如果某一图层的坐标轴比例改变，那么与之关联的其它图层也相应改变。【Unlike】用于取消关联。图9图层管理选项卡2.3图形定制Origin默认模板所绘的图形通常不能满足某些具体的要求，因此还要对所绘的图形做进一步的定制。1）线、符号的定制在所绘图形的线或符号上双击，打开【PlotDetails】选项卡：图10【PlotDetails】选项卡在【Line】标签项中可以设置线的连接方式（Connect）、样式（Style）、宽度（Width）、颜色（Color）以及曲线下区域填充（FillAreaUnderCurve）等。在【Symbol】标签项中可以设置符号的样式、大小、颜色等。注：对于线图则只有【Line】标签项；对于散点图则只有【Symbol】和【DropLines】标签项。2）坐标轴的定制在所绘图形的坐标轴上双击，打开坐标轴选项卡，该选项卡包含【TickLabels】、【MinorTickLabels】、【CustomTickLabels】、【Title&Format】、【Scale】、【GridLines】和【Break】标签项。图11坐标轴定制选项卡A）通过【TickLabels】、【MinorTickLabels】、【CustomTickLabels】以及【Title&Format】标签项可以对坐标轴的刻度、标识等进行定制。图12【Scale】标签项B）【Scale】标签项用于定制所绘图形的坐标轴范围、坐标轴类型（线性、对数）等。例如用“Samples\CurveFitting”文件下的“DoseResponse-NoInhibitor.dat”的B列数据所绘的图形在线性（左）坐标和半对数坐标下的显示结果如下：图13线性坐标与对数坐标的效果比较可以看出，当数据跨越多个数量级时，对数坐标更为常用。C）【GridLines】标签项用于设定网格线。图14坐标轴定制选项卡其中【Opposite】选项可以将图形设定为矩形框图。上面半对数图选定水平和垂直的【Opposite】后结果如下：图15坐标轴【Opposite】选项勾选后的效果D）通过【Break】标签项可以将不希望显示的坐标区域隐藏起来。2.4三维图形Origin支持XYY、XYZ和Matrix（矩阵）三种类型数据的三维制图功能。1）XYY型数据三维图导入“Samples\Graphing”文件下的“Waterfall.dat”数据文件，选中B、C1和C2数据列；通过菜单【Plot3DXYY3DWaterfall】即可得到效果如下的XYY型数据三维图。图16XYY型数据三维图2）XYZ型数据三维图导入“Samples\Graphing”文件下的“3DScatter2.dat”数据文件，将C数据列设定为Z轴；通过菜单【Plot3DXYZ3DScatter】即可得到效果如下的XYZ型数据三维图。图17XYZ型数据三维图3）矩阵三维图导入“Samples\MatrixConversionandGridding”文件下的“XYZRandomGaussian.dat”数据文件，并将C数据列设定为Z轴；通过菜单【ConverttoMatrixXYZGriding】打开【XYZGriding：ConverttoMatrix】对话框：图18【XYZGriding：ConverttoMatrix】对话框图19转换后得到的矩阵上面两种显示效果可通过菜单【ViewShowColumn/Row】和【ShowX/Y】相互切换。选中整个矩阵表，通过菜单【Plot3DWiresandBarsWireFrame】即可得到效果如下的Matrix型数据三维图。图20Matrix型数据三维图3．图形操作3.1局部放大和恢复有时需要仔细观察图形的某一局部，可以利用【Tools】工具栏中的【ZoomIn】工具。单击该工具后，按住左键在图形中拖动即可将图形的局部区域放大。要恢复到原来的视图，双击【Tools】工具栏中的【ZoomOut】工具即可。如果要在新窗口中显示放大的图形，按住Ctrl键拖动即可。Origin以Enlarged图形窗口显示放大部分，并在原图中将放大部分用阴影显示。如果想改变放大部分的位置或放大区域的大小，用鼠标拖动矩形或调整其大小即可。3.2图形区坐标点读取【ScreenReader】（屏幕读取器）工具的功能是显示图形区任意点的坐标。单击【Tools】工具栏中的【ScreenReader】命令按钮，然后在绘图窗口中单击，弹出的【DataDisplay】框即显示指定点的坐标。3.3数据读取【DataReader】（数据读取器）工具的功能是显示曲线上选定点的坐标。单击【Tools】工具栏中的【DataReader】命令按钮，用鼠标点选图形区的数据点，在【DataDisplay】框和【DataInfo】框内显示选定点的坐标。3.4数据区域的选择【DataSelector】（数据选择器）工具的功能是选择图形区的数据区域，以便进行分析处理。单击【Tools】工具栏中的【DataSelector】，数据选择标志会出现在整个数据区域的两端，此时选择的是全部数据。用鼠标拖动数据选择标志，可以改变选择的数据区域，此后的数据分析操作只对选中的数据范围起作用。3.5数据点的屏蔽如果个别数据点在分析或拟合过程中想去掉，而又不想删除，或只分析图形中的部分数据，可以用【Mask】工具将不参与分析的数据屏蔽掉。用【AddMaskPoints】工具点选想要屏蔽的数据点即可将该数据点屏蔽；要接触屏蔽，用【RemoveMaskPoints】工具点选被屏蔽的数据点即可。3.6在图形区直接画点【Tools】工具栏上的【DrawData】工具可在图形区直接画点。选取【DrawData】工具后，在图形区依次双击可以直接在图形上人为地添加数据点，所画的点的坐标用名为【Draw】开头的工作簿存放。3.7添加文本说明【Tools】工具栏上的【TextTool】工具可以在图形上添加文本说明。3.8添加其它绘图元素如果要在图形上添加其它的绘图元素如箭头、线、区域等，用【To