labview圖形和圖表的類型


http://zone.ni.com/reference/zhs-XX/help/371361L-0118/lvconcepts/types_of_graphs_and_charts/

LabVIEW包含以下類型的圖形和圖表:

  • 波形圖和圖表-顯示采樣率恆定的數據。
  • XY圖-顯示采樣率非均勻的數據及多值函數的數據。
  • 強度圖和圖表-在二維圖上以顏色顯示第三個維度的值,從而在二維圖上顯示三維數據。
  • 數字波形圖-以脈沖或成組的數字線的形式顯示數據。
  • 混合信號圖-顯示波形圖、XY圖和數字波形圖所接受的數據類型。同時也接受包含上述數據類型的簇。
  • 二維圖形-在二維前面板圖中顯示二維數據。
  • 三維圖形-在三維前面板圖中顯示三維數據。
注:   只有安裝了LabVIEW完整版和專業版開發系統才可使用三維圖形控件。
  • ActiveX三維圖形-在前面板ActiveX對象的三維圖中顯示三維數據。
注:   ActiveX三維圖形控件僅在Windows平台上的LabVIEW完整版和專業版開發系統上可用。

關於各種圖形和圖表的范例見labview\examples\Controls and Indicators\Graphs and Charts。

波形圖和圖表

LabVIEW使用波形圖和圖表顯示具有恆定速率的數據。

波形圖

波形圖用於顯示測量值為均勻采集的一條多條曲線。波形圖僅繪制單值函數,即在y = f(x)中,各點沿x軸均勻分布。例如一個隨時間變化的波形。下列前面板顯示了一個波形圖的范例。

波形圖可顯示包含任意個數據點的曲線。波形圖接收多種數據類型,從而最大程度地降低了數據在顯示為圖形前進行類型轉換的工作量。

注:  數字波形圖用於顯示數字數據。

在波形圖中顯示單條曲線

波形圖接收多種數據類型以顯示單條曲線。對於一個數值數組,其中每個數據被視為圖形中的點,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、△xy數據數組的簇。波形圖也接收波形數據類型,該類型包含了波形的數據、起始時間和時間間隔(△t)。

波形圖還接收動態數據類型,用於Express VI。動態數據類型除包括對應於信號的數據外,還包括信號信息的各種屬性,如信號名稱、數據采集日期和時間等。屬性決定了信號在波形圖中的顯示方式。當動態數據類型中包含單個數值時,波形圖將繪制該數值,同時自動將圖例及x標尺的時間標識進行格式化。當動態數據類型包含單個通道時,波形圖將繪制整個波形,同時對圖例及x標尺的時間標識自動進行格式化。

關於波形圖接受的數據類型的范例,見labview\examples\Controls and Indicators\Graphs and Charts\Waveform Graphs and Charts目錄下的Waveform Graph Data Type VI。

在波形圖中顯示多條曲線

波形圖接收多種數據類型以顯示多條曲線。波形圖接收二維數值數組,數組中的一行即一條曲線。波形圖將數組中的數據視為圖形上的點,從x = 0開始以1為增量遞增x索引。將一個二維數組數據類型連接到波形圖上,右鍵單擊波形圖並從快捷菜單中選擇轉置數組,則數組中的每一列便作為一條曲線顯示。多曲線波形圖尤其適用於DAQ設備的多通道數據采集。DAQ設備以二維數組的形式返回數據,數組中的一列即代表一路通道的數據。

波形圖還接收包含了初始x值、△xy二維數組的簇。波形圖將y數據作為圖形上的點,從x初始值開始以△x為增量遞增x索引。該數據類型適用於顯示以相同速率采樣的多個信號。

波形圖接收包含簇的曲線數組。每個簇包含一個包含y數據的一維數組。內部數組描述了曲線上的各點,外部數組的每個簇對應一條曲線。以下前面板顯示了這樣的y簇的數組。

如每條曲線所含的元素個數都不同,應使用曲線數組而不要使用二維數組。例如,從幾個通道采集數據且每個通道的采集時間都不同時,應使用曲線數組而不是二維數組,因為二維數組每一行中元素的個數必須相同。簇數組內部數組的元素個數可各不相同。

波形圖接收一個簇,簇中有初始值x、delta x和簇數組。每個簇包含一個包含y數據的一維數組。捆綁函數可將數組捆綁到簇中,或用創建數組函數將簇嵌入數組。創建簇數組函數可創建一個包含指定輸入內容的簇數組。

波形圖接收包含了x值、△x值和y數據數組的簇數組。這種數據類型為多曲線波形圖所常用,可指定唯一的起始點和每條曲線的x標尺增量。

波形圖還接收動態數據類型,用於Express VI。動態數據類型除包括對應於信號的數據外,還包括信號信息的各種屬性,如信號名稱、數據采集日期和時間等。屬性決定了信號在波形圖中的顯示方式。當動態數據類型包含多個通道時,波形圖可顯示每個通道的曲線並自動格式化圖例以及圖形x標尺的時間標識。

波形圖表

波形圖表是顯示一條或多條曲線的特殊數值顯示控件,一般用於顯示以恆定速率采集到的數據。下列前面板顯示了一個波形圖表的范例。

波形圖表會保留來源於此前更新的歷史數據,又稱緩沖區。右鍵單擊圖表,從快捷菜單中選擇圖表歷史長度可配置緩沖區大小。波形圖表的默認圖表歷史長度為1,024個數據點。向圖表傳送數據的頻率決定了圖表重繪的頻率。

在波形圖表中顯示單條曲線

如一次向圖表傳遞一個或多個數據值,LabVIEW會將這些數據作為圖表上的點,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據。

波形圖表接收波形數據類型,該類型包含了波形的數據、起始時間和時間間隔(△t)。創建波形(模擬波形)函數可在圖表的x標尺上划分時間,並自動使用x標尺刻度的正確間隔。在指定了t0和單元素Y數組的波形中,各個數據點均擁有時間標識,因此適用於繪制非均勻采樣的數據。

關於波形圖表的范例,請參考labview\examples\Controls and Indicators\Graphs and Charts\Waveform Graphs and Charts\Waveform Graphs and Charts.lvproj。

在波形圖表中顯示多條曲線

如需向波形圖表傳送多條曲線的數據,可將這些數據捆綁為一個標量數值簇,其中每一個數值代表各條曲線上的單個數據點。

如需在一次更新中向每條曲線傳送多個點,可將一個數值簇數組連接到波形圖表。每個數值代表各條曲線的單個y值點。

波形數據類型可用於在波形圖表中創建多條曲線。“創建波形”函數可在圖表的x軸上划分時間,並自動使用x標尺刻度的正確間隔。在指定了t0和單元素Y數組的一維數組波形中,各個數據點均擁有時間標識,因此適用於繪制非均勻采樣的數據。

如在運行前無法確定需顯示的曲線數量,或希望在單次更新中傳遞多個數據點用於多條曲線,可將一個二維數值或波形數組連接到圖表。默認狀態下,波形圖表將數組中的每一列作為一條曲線。將二維數組數據類型連接到圖表,右鍵單擊該圖表,從快捷菜單中選擇轉置數組可將數組中的每一行作為一條曲線。

關於波形圖表的范例,請參考labview\examples\Controls and Indicators\Graphs and Charts\Waveform Graphs and Charts\Waveform Graphs and Charts.lvproj。

波形數據類型

波形數據類型包含波形的數據、起始時間和時間間隔(△t)。可使用“創建波形”函數創建波形。默認狀態下,很多用於采集或分析波形的VI和函數都可接收和返回波形數據類型。將波形數據連接到一個波形圖波形圖表時,該波形圖或波形圖表將根據波形的數據、起始時間和△x自動繪制波形。將一個波形數據的數組連接到波形圖或波形圖表時,該圖形或圖表會自動繪制所有波形。

XY圖

XY圖是多用途的笛卡爾繪圖對象,用於繪制多值函數,如圓形或具有可變時基的波形。XY圖可顯示任何均勻采樣或非均勻采樣的點的集合。

XY圖中可顯示Nyquist平面、Nichols平面、S平面和Z平面。上述平面的線和標簽的顏色與笛卡爾線相同,且平面的標簽字體無法修改。

下列前面板顯示了一個XY圖的范例。

XY圖可顯示包含任意個數據點的曲線。XY圖接收多種數據類型,從而將數據在顯示為圖形前進行類型轉換的工作量減到最小。

在XY圖中顯示單條曲線

XY圖接收三種數據類型以顯示單條曲線。XY圖接收包含x數組和y數組的簇。

XY圖接收點數組,其中每個點是包含x值和y值的一個簇。XY圖形接收復數數組,其中X軸和Y軸分別顯示實部和虛部。

在XY圖中顯示多條曲線

XY圖接收三種數據類型以顯示多條曲線。XY圖接收曲線數組,其中每條曲線是包含x數組和y數組的一個簇。

XY圖接收曲線簇數組,其中每條曲線為一個點數組。每一個點是包含x值和y值的一個簇。XY圖也接收曲線簇數組,其中每條曲線是一個復數數組,X軸和Y軸分別顯示復數的實部和虛部。

強度圖和圖表

強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據。例如,強度圖和圖表可顯示圖形數據,如溫度圖和地形圖(以量值代表高度)。強度圖和圖表接收三維數字數組。數組中的每一個數字代表一個特定的顏色。在二維數組中,元素的索引可設置顏色在圖形中的位置。下列前面板顯示了強度圖表操作的有關概念。

數據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,則可將一個二維數組數據類型連接到強度圖形或圖表,右鍵單擊該圖形或圖表,從快捷菜單中選擇轉置數組

數組索引與顏色塊的左下角頂點對應。顏色塊有一個單位面積,即由數組索引所定義的兩點間的面積。強度圖或圖表最多可顯示256種不同顏色。

關於波形圖表的范例,請參考labview\examples\Controls and Indicators\Graphs and Charts\Intensity Graphs and Charts\Intensity Graphs and Charts.lvproj。

強度圖表

在強度圖表上繪制一個數據塊以后,笛卡爾平面的原點將移動到最后一個數據塊的右邊。圖表處理新數據時,新數據出現在舊數據的右邊。如圖表顯示已滿,則舊數據將從圖表的左邊界移出。這一點類似於帶狀圖表

下列前面板顯示了一個強度圖表的范例。

強度圖表和波形圖表共享部分可選項,如標尺圖例圖形工具選板,右鍵單擊圖表,從快捷菜單中選擇顯示項可顯示或隱藏上述選項。此外,由於強度圖表將顏色作為第三個維度,因此一個類似於顏色梯度控件的標尺可定義強度圖表的范圍和數值到顏色的映射

與波形圖表一樣,強度圖表也有一個來源於此前更新而產生的歷史數據,又稱緩沖區。右鍵單擊圖表,從快捷菜單中選擇圖表歷史長度可配置緩沖區大小。強度圖表緩沖區的默認大小為128個數據點。強度圖表的顯示需要占用大量的內存。

提示:   與圖形不同,圖表將保留之前寫入的歷史數據。如圖表連續運行,歷史數據將會越積越多並要求更多的內存空間。圖表歷史中存滿歷史數據后,LabVIEW將停止占用內存。LabVIEW不會在VI重新打開時清除圖表的歷史數據。可在程序執行的過程中清除圖表的歷史數據。可將空數組寫入圖表的歷史數據屬性節點。

強度圖

強度圖類似於強度圖表,但它並不保存先前的數據,也不接收刷新模式。每次將新數據傳送至強度圖時,新數據將替換舊數據。和其它圖形一樣,強度圖也有游標。每個游標可顯示圖形上指定點的xyz值。

強度圖和圖表的顏色映射

強度圖強度圖表通過顏色在二維圖上顯示三維數據。為強度圖或強度圖表設置好顏色映射后,可配置其顏色標尺。 顏色標尺包括至少兩個隨機刻度,每個刻度均包含數值和對應的顯示顏色。 強度圖或強度圖表所顯示的顏色與指定顏色的數值一一對應。顏色映射適用於數據范圍的可視化顯示,如曲線數據超過閾值時。

用定義顏色梯度數值控件顏色的方式可為強度圖和圖表設置交互式顏色映射

屬性節點可以兩種不同的編程方式設置強度圖和圖表的顏色映射。通常在屬性節點中指定值到顏色的映射。對於該方法,可指定Z標尺的Z標尺:刻度值屬性。該屬性是一個簇數組,其中每一個簇包含一個數值限定值和所對應的顯示顏色。以這種方式指定顏色映射時,可通過Z標尺:高彩屬性指定z標尺的高於范圍的顏色,通過Z標尺:低彩屬性指定z標尺低於范圍的顏色。強度圖和圖表只有254種顏色,加上超出范圍(低於和高於)的顏色共有256種顏色。如指定的顏色超出這254種顏色,則強度圖或強度圖表會通過在指定顏色中進行插值的方式創建254色碼表。

如需在強度圖上顯示位圖,可用色碼表屬性指定一個色碼表。這種方法可指定一個最多包含256種顏色的數組。根據強度圖表的顏色標尺,傳送給圖表的數據被映射為該色碼表中的不同索引。如顏色標尺的范圍為0到100,則數據中的值0被映射為索引1,而值100被映射為索引254,兩者之間的值則在1到254之間進行插值。任何低於0的值被映射為低於范圍的顏色(索引0),而任何高於100的值被映射為高於范圍的顏色(索引255)。

注:  強度圖或圖表顯示的顏色會受到顯卡所能顯示的顏色和顏色數量的限制,同時還受分配給顯示所用的顏色數的限制。

關於顏色映射的范例,請參考labview\examples\Controls and Indicators\Graphs and Charts\Intensity Graphs and Charts目錄下的Modifying the Color Table VI。

數字波形圖

數字波形圖用於顯示數字數據,尤其適於用到定時框圖或邏輯分析器時使用。

數字波形圖接收數字波形數據類型數字數據類型和上述數據類型的數組作為輸入。默認狀態下,數字波形圖將數據在繪圖區域內顯示為數字線和總線。通過自定義數字波形圖可顯示數字總線、數字線,以及數字總線和數字線的組合。如連接的是一個數字數據的數組(每個數組元素代表一條總線),則數組中的一個元素便是數字波形圖中的一條線,並以數組元素繪制到數字波形圖的順序排列。

如須擴展或折疊位於圖例的樹形視圖中的數字總線,單擊數字總線左邊的擴展/折疊符號。擴展或折疊圖例的樹形視圖中的數字總線時,位於圖形的繪圖區域中的總線將同時擴展或折疊。如需擴展或折疊圖例以標准視圖顯示時的數字總線,可右鍵單擊數字波形圖並從快捷菜單中選擇Y標尺»擴展數字總線

注:  Y標尺»擴展數字總線僅在禁用了顯示有總線的曲線且圖例為標准視圖時可用。如需禁用顯示有總線的曲線,將圖例切換至標准視圖,右鍵單擊數字波形圖並從快捷菜單中選擇顯示有總線的曲線,從而取消勾選該菜單項。

下列前面板所示的數字波形圖將數字數據繪制為一條總線。VI將數字數組的數字轉換為數字數據,並在二進制表示數字數據顯示控件中顯示這些數字的二進制表示。在該數字圖形中,數字0以無頂部直線的形式表示所有數字位的值為零。而數字255則以無底部直線的形式來表示所有二進制位的值為1。

右鍵單擊y標尺,從快捷菜單中選擇擴展數字總線,可繪制數字數據的每一個采樣值。每條曲線表示數字圖中的各個不同二進制位。可為繪制在數字波形圖上的數據自定義外觀

以下前面板中的數字波形圖顯示了數字數組中的六個數字。

二進制表示數值數據顯示控件以二進制格式顯示數字。表中的每一列代表一個二進制位。例如,數字89在內存中需要7個二進制位(第7列的0表示未使用的二進制位)。數字波形圖上的點3繪制了表示數字89必需的7個二進制位,數值0表示曲線7上未使用的第8個二進制位。讀取數據的順序從右至左。

下列VI將一個數值數組轉換為數字數據,再用“創建波形”函數收集在數字數據控件中輸入的起始時間、時間間隔(△t),最后顯示數字數據。

關於數字波形圖的范例,請參考labview\examples\Controls and Indicators\Graphs and Charts\Digital Waveform Graph\Digital Waveform Graph.lvproj。

數字波形數據類型

數字波形數據類型包含數字波形的起始時間、時間間隔(△x)、數據和屬性。可使用創建波形(數字波形)函數創建數字波形。將數字波形數據連接到一個數字波形圖上時,該圖形會根據時間信息和數字波形數據自動繪制波形。將數字波形數據連接到數字數據顯示控件可查看數字波形的采樣和信號。

混合信號圖

混合信號圖可顯示模擬數據及數字數據,且接受所有波形圖XY圖數字波形圖所接受的數據。

一個混合信號圖中可包含多個繪圖區域。但一個繪圖區域僅能顯示數字曲線或者模擬曲線之一,無法兼有二者。LabVIEW在繪圖區域中繪制圖像上數據。混合信號圖將在必要時自動創建足以容納所有模擬和數字數據的繪圖區域。向一個混合信號圖添加多個繪圖區域時,每個繪圖區域都有其各自的y標尺。所有繪圖區域共享同一個x標尺,以便比較數字數據和模擬數據的多個信號。

默認狀態下,混合信號圖將數據在繪圖區域內顯示為數字線和總線。如連線數字數據數組的每個數組元素都表示一條總線,混合信號圖將每列數字數據繪制為一條線。下列前面板顯示了一個混合信號圖的范例。

用戶可配置混合信號圖如何顯示數字和繪圖線。也可使用曲線屬性,通過程序獲取或設置數字的格式。

在混合信號圖中顯示單條曲線

單曲線混合信號圖接收與波形圖XY 圖數字波形圖中相同的數據類型。

關於混合信號圖接受的數據類型的范例,請參考labview\examples\Controls and Indicators\Graphs and Charts\Mixed Signal Graph目錄下的Mixed Signal Graph VI。

在混合信號圖中顯示多條曲線

多曲線混合信號圖接收與波形圖XY 圖數字波形圖中相同的數據類型。

繪圖區域僅接受模擬數據或數字數據之一。將數據連接到混合信號圖時,LabVIEW將自動創建繪圖區域以容納模擬數據和數字數據。如混合信號圖上有多個繪圖區域,則在繪圖區域間使用分隔欄可重新調整每個繪圖區域的大小。

混合信號圖上的圖例由樹形控件組成,顯示在圖形繪圖區域的左側。每個樹形控件代表了一個繪圖區域。繪圖區域具有X的標簽,其中X代表LabVIEW或用戶將該繪圖區域放置在圖形上的順序。通過圖例可將曲線在繪圖區域間移動。移動繪圖區域和圖例間的分隔欄可重新調整圖例的大小或隱藏圖例。

關於在混合信號圖上顯示多條曲線的范例,請參考labview\examples\Controls and Indicators\Graphs and Charts\Mixed Signal Graph目錄下的Mixed Signal Graph VI。

二維圖形

二維圖形使用xy數據,在圖形上繪制和連接數據點,以二維視圖顯示數據。使用二維圖形可以可視化方法查看XY圖上的二維數據,因為所有的二維圖形都是XY圖。使用二維圖形的屬性可修改數據在二維圖形中的顯示方式。

添加二維圖形至前面板時,LabVIEW將在程序框圖上將圖形連接至與所選圖形對應的助手VI。助手VI將輸入數據類型轉換為二維圖形接受的通用數據類型。LabVIEW中有下列二維圖形:

  • 羅盤圖-繪制由羅盤圖形的中心發出的向量。
  • 誤差線圖-繪制線條圖形上下各個點的誤差線。
  • 羽狀圖-繪制由水平坐標軸上均勻分布的點發出的向量。
  • XY曲線矩陣-繪制多行和多列曲線圖形。

關於在二維圖形上繪制數據的范例,請參考labview\examples\Controls and Indicators\Graphs and Charts\Math Plots - 2D\Math Plots - 2D.lvproj。

三維圖形

大量實際應用中的數據,例如某個平面的溫度分布、聯合時頻分析、飛機的運動等,都需要在三維空間中可視化顯示數據。三維圖形可令三維數據可視化,修改三維圖形屬性可改變數據的顯示方式。

LabVIEW中包含以下三維圖形:

  • 散點圖-顯示兩組數據的統計趨勢和關系。
  • 桿圖-顯示沖激響應並按分布組織數據。
  • 彗星圖-創建數據點周圍有圓圈環繞的動畫圖
  • 曲面圖-在相互連接的曲面上繪制數據。
  • 等高線圖-繪制等高線圖。
  • 網格圖-繪制有開放空間的網格曲面。
  • 瀑布圖-繪制數據曲面和y軸上低於數據點的區域。
  • 箭頭圖-生成向量圖。
  • 帶狀圖-生成平行線組成的帶狀圖。
  • 條形圖-生成垂直條帶組成的條形圖。
  • 餅圖-生成餅狀圖。
  • 三維曲面圖-在三維空間繪制一個曲面。
  • 三維參數圖-在三維空間中繪制一個參數圖。
  • 三維線條圖-在三維空間繪制線條。
注:   只有安裝了LabVIEW完整版和專業版開發系統才可使用三維圖片控件。
  • ActiveX三維曲面圖-使用ActiveX技術,在三維空間繪制一個曲面。
  • ActiveX三維參數圖-使用ActiveX技術,在三維空間繪制一個參數圖。
  • ActiveX三維曲線圖-使用ActiveX技術,在三維空間繪制一條曲線。
注:   ActiveX三維圖形控件僅在Windows平台上的LabVIEW完整版和專業版開發系統上可用。

將三維圖形(三維曲面圖、三維參數圖、三維曲線圖除外)與三維曲線屬性對話框配合使用,繪制三維圖形。關於在三維圖形上繪制數據的范例,請參考labview\examples\Controls and Indicators\Graphs and Charts\Math Plots - 3D目錄。

將三維曲面圖、三維參數圖和三維曲線圖與三維圖形屬性對話框配合使用,可繪制曲線和曲面。曲線包含圖形上的單個點,每個點均具有xyz坐標,VI用線連接這些點。曲線可理想地顯示運動對象的軌跡,如飛機的飛行軌跡。下圖顯示了三維線條圖與ActiveX三維曲線圖的相似之處。

注:  三維圖形屬性VI可用來在ActiveX三維圖形上繪制曲線和曲面。

曲面圖用xyz數據繪制圖形上的各點,再將這些點連接,形成數據的三維曲面。例如,可用曲面圖繪制地形圖。參數圖是使用參數函數的參數決定曲線的曲面圖。可使用參數圖繪制幾何實心對象。下圖顯示了三維曲面圖和三維參數圖的范例。

添加三維圖形至前面板,LabVIEW將在程序框圖上把圖形連接至所選三維圖形對應的助手VI。助手VI將輸入數據類型轉換為三維圖形接受的通用數據類型。

三維圖片在呈現窗中使用三維圖形加速,能提高運行速度。右鍵單擊三維圖形,從快捷菜單中選擇呈現窗,即可在三維窗口中查看三維圖形。

ActiveX三維圖形使用ActiveX技術和處理三維圖形的VI。選擇一個ActiveX三維圖形后,LabVIEW將在包含三維圖形控件的前面板上添加一個ActiveX容器。LabVIEW還會在程序框圖上放置一個對ActiveX三維圖形控件的引用。LabVIEW將該引用連接至三個三維圖形VI之一。(Windows)ActiveX三維圖形在前面板窗口使用圖形硬件加速。

關於在三維圖形上繪制數據的范例,請參考labview\examples\Controls and Indicators\Graphs and Charts\Waveform Graphs and Charts目錄。


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