第四次基础培训--图形显示

1、波形显示及图形控件 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 主讲人：许浩 目录 波形图表和波形图 1 XY图 2 强度图和强度图表 3 数字波形图 4 2D图形控件 5 3D图形控件 6 中南大学LabVIEW俱乐部 2021-6-22 几种图形显示的区别 波形图和图表显示采样率恒定的数据。 XY图显示采样率非均匀的数据及多值函数的数据。 强度图和图表在二维图上以颜色显示第三个维度的值，从而 在二维图上显示三维数据。 数字波形图以脉冲或成组的数字线的形式显示数据。 二维图片控件在二维前面板图中显示二维数据。 三维图片控件在三维前面板图中显示三维数据。 中南大学LabVIEW俱乐部202

2、1-6-22 图形和图表的区别 图形和图表的区别在于各自不同的数据显示数据显示和更新方式更新方式。 含有图形的VI通常先将数据采集到数组中，再将数据绘制到图形中。该过程 类似于电子表格，即先存储数据再生成数据的曲线。数据绘制到图形上时， 图形不显示之前绘制的数据而只显示当前的新数据。图形一般用于连续采集 数据的快速过程。 与图形相反，图表将新的数据点追加到已显示的数据点上以形成历史记录。 在图表中，可结合先前采集到的数据查看当前读数或测量值。当图表中新增 数据点时，图表将会滚动显示，即图表右侧出现新增的数据点，同时旧数据 点在左侧消失。图表一般用于每秒只增加少量数据点的慢速过程。 中南大学La

3、bVIEW俱乐部2021-6-22 波形数据 波形数据类型是由3个元素构成的簇：数据为采集的初始时(t0)， 时间值的增加或步进值(dt)，以及采集到的数据数组(Y)。 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 波形图和波形图表 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 波形图和波形图表-波形图 波形图用于显示测量值为均匀采集的一条或多条曲线。波形图仅绘制单值函数，即在y = f(x) 中，各点沿x轴均匀分布。例如一个随时间变化的波形。 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 波形图接收多种数据类型以显示单条曲线。对于一个数值数组，其中每个数据被视为图形中 的点，从x =

4、0开始以1为增量递增x索引。波形图接受包含初始x值、x及y数据数组的簇。波 形图也接收波形数据类型，该类型包含了波形的数据、起始时间和时间间隔(t)。 波形图接收多种数据类型以显示多条曲线。波形图接收二维数值数组，数组中的一行即一条 曲线。波形图将数组中的数据视为图形上的点，从x = 0开始以1为增量递增x索引。将一个二 维数组数据类型连接到波形图上，右键单击波形图并从快捷菜单中选择转置数组，则数组中 的每一列便作为一条曲线显示。 波形图和波形图表-波形图表 波形图表是显示一条或多条曲线的特殊数值显示控件，一般用于显示以恒定 速率采集到的数据。波形图表会保留来源于此前更新的历史数据，又称缓冲

5、区。向图表传送数据的频率决定了图表重绘的频率。 如一次向图表传递一个或多个数据值，LabVIEW会将这些数据作为图表上的点， 从x = 0开始以1为增量递增x索引。图表将这些输入作为单条曲线上的新数据。 如需向波形图表传送多条曲线的数据，可将这些数据捆绑为一个标量数值簇， 其中每一个数值代表各条曲线上的单个数据点。如需在一次更新中向每条曲 线传送多个点，可将一个数值簇数组连接到波形图表。每个数值代表各条曲 线的单个y值点。 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 波形图和波形图表-波形图表 可右键单击图表 高级刷新模式，可配置图表的更新模式，有以下三种： 带状图表带状图表：从左到右连续

6、滚动地显示运行数据。类似于纸带表记录器。 示波器图表示波器图表：当曲线到达绘图区域的右边界时，LabVIEW将擦除整条曲线 并从左边界开始绘制新曲线。类似于示波器。 扫描图扫描图：扫描图中有一条垂线将右边的旧数据和左边的新数据隔开。类似 于心电图仪。 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 波形图和波形图表-练习 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 在一个Graph中用2种不同的线宽显示一条正弦曲线和一条余弦曲 线。每条曲线长128点。正弦曲线x0=0, x=1,余弦曲线x0=2, x=10。 X Y 图 XY图是多用途的笛卡尔绘图对象，用于绘制多值函数。 XY图可显示任何

7、均匀采样或非均匀采样的点的集合。 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 X Y 图-单条曲线显示 1.XY图接收包含x数组和y数组的簇。 2.XY图接收点数组，其中每个点是 包含x值和y值的一个簇。 3.XY图接收复数数组，其中X轴和Y 轴分别显示实部和虚部。 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 X Y 图-多条曲线显示 1. XY图接收曲线数组，其中每条曲线是 包含x数组和y数组的一个簇。 2. XY图接收曲线簇数组，其中每条曲线 为一个点数组。每一个点是包含x值和 y值的一个簇。 3. XY图接收复数曲线簇数组，其中每条 曲线是一个复数数组，X轴和Y轴分别 显示复数的

8、实部和虚部。 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 X Y 图-练习 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 用XY Graph显示一个半径为10的圆。 强度图和强度图表 强度图和图表通过在笛卡尔平面上放置颜色块的方式在二维图上 显示三维数据。例如，强度图和图表可显示图形数据，如温度图 和地形图（以量值代表高度）。 强度图和图表接收二维数字数组。数组中的每一个数字代表一个 特定的颜色。 在二维数组中，元素的索引可设置颜色在图形中的位置。数据行 在图形或图表上将以新列显示。如希望以“行”的方式显示该行， 则可将一个二维数组数据类型连接到强度图形或图表，右键单击 该图形或图表，从

9、快捷菜单中选择转置数组。 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 数字波形图 数字波形图用于显示数字数据，尤其适用于用到定时框图或逻辑 分析器时使用。 十进制数可以直接送给Digital Waveform Graph，不必事先转化成二 进制数。 在送给Digital Waveform Graph之前，需要经过一个捆绑（bundle函 数）。捆绑的顺序是x0、deltax、输入数据 ,最后是Number of Ports。 这里的Number of Ports将反应二进制的位数或字长，为1时是8位， 为2时变为16位，余类推。 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 强度图练习

10、产生一个10行10列的二维数组，数组成员为0100之间的任意整 型数，用强度图显示出来。 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 二维图形控件 二维图片控件是LabVIEW中最常用的空间之一，它可以实现像素级的控 制，能用于创建几乎任何图形对象。使用二维图片控件和图形VI可以在 LabVIEW中创建修改和查看图形，无需借助任何图形程序。本阶段主要 讲使用二维图片控件进行图片显示和简单的图片绘制。 二维图片控件位于控件面板：新式图形控件二维图片。如 果图片相对图片控件过大而无法完全显示，LabVIEW将对其进行裁剪处 理，仅显示适合控件显示区域大小的部分图片。可通过显示图片水平和 垂直滚

11、动条来查看全部图片。 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 二维图形控件图片显示 基于像素的图片格式有很多种，LabVIEW支持常见的BMP、JPG和PNG等 格式，并提供了专门的文件读写函数，包括JPEG、PNG和BMP。读写图 片文件函数位于函数面板：编程图形与声音图形格式。 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 二维图形控件图片绘制 二维图片控件可以实现像素级的控制，故通过点、线和圆等基本绘图函 数，可以进行任意绘图操作。LabVIEW的绘图函数集中在图片函数选板。 类型分类： 基本绘图函数点、直线椭圆等 文字绘图函数插入文本等 颜色处理函数RGB至颜色转换等 图片处

12、理函数绘制还原像素图 等 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 二维图形控件图片绘制 对于图片函数应用，必须明确二维图片控件坐标设置。二维图 片控件使用像素坐标系，其原点（0,0）位于控件的左上角，其 坐标系水平分量X自上向右递增，垂直分量Y自上而下递增。对 坐标的计算是进行图片绘制的关键。 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 二维图形控件练习 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 使用二维图片控件绘制五环标志，并在五环上方中间位 置显示“奥运五环”文本。 三维图形控件 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 很多情况下，我们需要绘制三维数据。因此Lab

13、VIEW也 提供了功能强大的三维图形控件，它使三维图形非常逼 真而富有想象力。 三维控件分为两大类。第一类是三维图片控件，它是一 个可以供用户绘制任意三维场景和图像的平台；第二类 是具有特殊功能的三维图形控件：三维曲面图、三维参 量曲面图和三维曲线图。 三维图形控件属性设置 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 三维图形控件操作函数 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 对三维控件的主要编程思想，是对一个或多个对多个对 象进行创建、编辑及删除。所谓对象，可以是一个规则 的三维形体（例如我们使用一些LabVIEW现成提供的创 建规则形状的函数，如球体、长方体等），也可以从一

14、个三维建模文件中获取模型（例如Solidworks生成的扩展 名为wrl的文件）。 三维图形控件操作函数 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 三维图片控件函数的位置如左图 1.Geometries（几何体）：在三维场景的某一个对象中绘制基本形状，如锥 面、柱面、长方体、网格等。 2.Object(对象)：对一个三维场景来说，对象是一个最基本的元素。一个三 维场景中可以有一个或多个对象；在一个对象中，也可以放置一些基本的 形状，也能导入三维建模文件中的模型，也能插入更多的子对象。对三维 图片控件的编程，实质就是对对象的编程。 3.Transformation(转化)：控制三维场景中对象变形的函数。如控制或获取某 对象的旋转、缩放和平移。此函数选板中一共有9个现成的函数。 4.Helpers(助手函数)：用户设置三维场景时的常见操作，如设置光源、设置 某对象的表面图像等。 5.File Loading(加载文件)：用于在三维场景中加载来自于第三方文件的几何 模型，常见的有STL几何、ASE几何、VRML文件。 三维图形控件练习（选做） 中南大学LabVIEW俱乐部2021-6-22 利用3D图片控件绘制一个单摆模型，要求： 1.可利用圆柱体代替单摆的细线； 2.可利用球体代替摆球； 3.可设置细线的长度和球的半径； 4.让整个单摆按照力学定律摆动。有一个初始角