Origin基礎(chǔ)與繪圖

1、Origin基礎(chǔ)與繪圖【實驗主要內(nèi)容】1 工作簿和數(shù)據(jù)錄入2 二維與三維圖形繪制3 圖形操作4 數(shù)據(jù)及圖形導出5 圖形輸出1工作簿和數(shù)據(jù)錄入在Origin 中，數(shù)據(jù)錄入的方法有手動輸入、通過剪切板傳送、和由數(shù)據(jù)文件導入等。1.1手動輸入當數(shù)據(jù)較少時，可以手動輸入。當需要的輸入的數(shù)據(jù)可以通過數(shù)學公式計算得到的話，可以用菜單項【Column-Set Column Values】來完成（見下圖）。圖1 設(shè)置列數(shù)據(jù)對話框1.2通過剪切板傳送通過Windows 操作系統(tǒng)剪切板的【復(fù)制粘貼】操作可以把其它應(yīng)用軟件的數(shù)據(jù)傳送的Origin 中。1.3有數(shù)據(jù)文件導入Origin 提供了豐富的接口資源，通過菜單

2、【File>Import 】或工具欄【Import 】按鈕可以把一個或多個各種類型的數(shù)據(jù)文件導入到Origin 工作表。另外，現(xiàn)在大部分可以輸出XY 圖的現(xiàn)代儀器（如FT-IR、NMR、XRD等）操控軟件會提供可供Origin 導入的 ASCII 碼數(shù)據(jù)文件。下面以導入“SamplesImport and Export ”文件夾下的多個 ASCII 碼數(shù)據(jù)文件為例簡要說明導入文件的操作過程。 單擊工具欄【Import Multiple ASCII 】按鈕，打開導入多個 ASCII 碼數(shù)據(jù)文件對話框：圖2 導入多個ASC文件的對話框找到【Import and Export 】文件夾，選中要

3、導入的數(shù)據(jù)文件并單擊【Add File(s) 】將選定的文件添加到列表框（反之，在列表框中選中不希望導入的文件并點擊【Remove File(s)】可以將該文件從列表框中移除），之后點擊【OK】按鈕即可導入，結(jié)果如下：圖3導入多個ASC文件導入得到的工作簿2繪圖2.1圖形繪制1）二維圖形的繪制導入“SamplesCurve Fitting”下的“Linear Fit.dat ”，選中要作圖的數(shù)據(jù)列或區(qū)域（這里選取B 列），然后點擊二維圖形工具欄上的【Line + Symbol 】按鈕，所繪結(jié)果如下：圖4 二維點線圖2）圖形數(shù)據(jù)添加如果要在已經(jīng)繪制的圖形中添加數(shù)據(jù)，可采用如下方法： A ）如果要

4、添加的是整列數(shù)據(jù)，那么在圖形窗口區(qū)左上角圖層標號（參加下文）處右擊打開快捷菜單，選擇【Layer Contents】打開【Layer Contents】對話框：圖5 【Layer Contents】對話框在左側(cè)【Available Data】列表框中選中要添加的數(shù)據(jù)列，將其添加到右側(cè)【Layer Contents】列表框；點擊【OK】即可。B）如果要添加的時數(shù)據(jù)列中的部分數(shù)據(jù)，那么選中要添加的數(shù)據(jù)后，將鼠標指針置于列邊界處，鼠標指針會變下圖的形狀，直接拖動到圖形窗口，即可將選中的數(shù)據(jù)添加到圖形。圖6 拖曳添加數(shù)據(jù)3）二維圖形模板 Origin 內(nèi)置了多種二維圖形模板如線圖、散點圖、點線圖、柱形

5、圖以及餅圖等圖形模板，可以繪制出各種各樣的二維圖形。 注意：在二維線圖和點線圖中，Origin 提供了多種線的連接方法（如 Straight、B-Spline、Spline 等），每種連接都是基于一定的插值方法的（例如 Straight依據(jù)的是分段線性插值而Spline 則對應(yīng)于樣條插值），因此，在做圖時線連接的選擇不要僅僅為了好看而任意選擇，應(yīng)根據(jù)實際需選取。2.2多層圖形在Origin 中，一個繪圖窗口中可以包含多個圖層。當需要在同一個繪圖窗口中繪制坐標軸范圍不同或度量單位不同的圖形時，為了更清晰地顯示曲線特征就可以通過繪制多層圖形來實現(xiàn)。1）多層圖形模板 Origin 附帶了多個多圖層圖

6、形模板，它們分別為雙 Y 軸（Double-Y）、垂直兩欄（Vertical 2 Panel ）、水平兩欄（Horizontal 2 Panel）、四欄（4 Panel）、九欄（9 Panel）等。A）雙Y 軸圖形 導入“SamplesCurve Fitting”文件下的“Linear Fit.dat ”，選中 B 、C 列，通過菜單【Plot>Multi-Curve>Double-Y 】得到雙Y 軸圖形。圖7雙Y 軸圖可以看出，Origin 將B、C 列數(shù)據(jù)分別關(guān)聯(lián)到左、右坐標軸，盡管兩Y 軸的數(shù)值范圍不同，卻均可特征地顯示。 圖形窗口左上角的阿拉伯數(shù)字是圖層的標識，哪個數(shù)字高亮

7、顯示，則該圖層處于活動狀態(tài)。 如果兩個Y 列數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)不同的X 列數(shù)據(jù)，可以將各自的X 列數(shù)據(jù)置于上、下坐標軸。B）垂直兩欄（Vertical 2 Panel）和水平兩欄（Horizontal 2 Panel） 仍以“SamplesCurve Fitting”文件下的“Linear Fit.dat ”數(shù)據(jù)文件為例。選中B、C 列后如果選擇的是菜單【Plot>Multi-Curve>Vertical 2 Panel 】或【Horizontal 2 Panel】命令得到垂直兩欄或水平兩欄圖形。圖8 垂直雙欄和水平雙欄圖2）圖層管理 圖層的添加、排列、大小和位置以及坐標軸的關(guān)聯(lián)通過【Lay

8、er Management】對話框完成。 通過菜單【Graph>Layer Management】命令可打開【Layer Management】。圖層管理主要通過【Add 】、【Arrange】、【Size/Position】和【Link 】四個選項卡來完成。A）【Add】選項卡 【Add Layer】用于添加圖層；【Modify Axes】用于更改坐標軸出現(xiàn)的位置及坐標形式（線性、對數(shù)等），設(shè)定后點擊【Modify】使修改生效；【Color】用于設(shè)定圖層背景、填充、邊界等的顏色，設(shè)定后點擊【Fill】使修改生效。 B）【Arrange】選項卡 【Column】和【Row 】設(shè)定圖形窗口

9、中的分欄，即圖層的排列分布；【Spacing】設(shè)定空白間隙的大小，設(shè)定后點擊【Arrange】使修改生效。C）【Size/Position】選項卡 【Resize 】設(shè)定圖層在圖形窗口中所占的比例，設(shè)定后點擊【Resize 】使修改生效；【Move】設(shè)定圖層在圖形窗口的位置，設(shè)定后點擊【Move】使修改生效。 D）【Link 】選項卡 【Link 】用于設(shè)定各圖層之間坐標軸的關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)之后，如果某一圖層的坐標軸比例改變，那么與之關(guān)聯(lián)的其它圖層也相應(yīng)改變。【Unlike 】用于取消關(guān)聯(lián)。圖9 圖層管理選項卡2.3圖形定制 Origin 默認模板所繪的圖形通常不能滿足某些具體的要求，因此還要對所繪

10、的圖形做進一步的定制。 1）線、符號的定制 在所繪圖形的線或符號上雙擊，打開【Plot Details 】選項卡：圖10【Plot Details 】選項卡在【Line 】標簽項中可以設(shè)置線的連接方式（Connect）、樣式（Style）、寬度（Width）、顏色（Color）以及曲線下區(qū)域填充（Fill Area Under Curve ）等。 在【Symbol】標簽項中可以設(shè)置符號的樣式、大小、顏色等。 注：對于線圖則只有【Line 】標簽項；對于散點圖則只有【Symbol】和【Drop Lines】標簽項。2）坐標軸的定制 在所繪圖形的坐標軸上雙擊，打開坐標軸選項卡，該選項卡包含【Tic

11、k Labels 】、【Minor Tick Labels 】、【 Custom Tick Labels】、【Title & Format】、【Scale】、【Grid Lines】和【Break】標簽項。圖11坐標軸定制選項卡A ）通過【Tick Labels】、【Minor Tick Labels】、【Custom Tick Labels 】以及【Title & Format】標簽項可以對坐標軸的刻度、標識等進行定制。圖12【Scale】標簽項B ）【 Scale】標簽項用于定制所繪圖形的坐標軸范圍、坐標軸類型（線性、對數(shù)）等。例如用“SamplesCurve Fittin

12、g ”文件下的“Dose Response - No Inhibitor.dat ”的B 列數(shù)據(jù)所繪的圖形在線性（左）坐標和半對數(shù)坐標下的顯示結(jié)果如下：圖13 線性坐標與對數(shù)坐標的效果比較可以看出，當數(shù)據(jù)跨越多個數(shù)量級時，對數(shù)坐標更為常用。C）【Grid Lines】標簽項用于設(shè)定網(wǎng)格線。圖14 坐標軸定制選項卡其中【Opposite】選項可以將圖形設(shè)定為矩形框圖。上面半對數(shù)圖選定水平和垂直的【Opposite】后結(jié)果如下：圖15 坐標軸【Opposite】選項勾選后的效果D）通過【Break】標簽項可以將不希望顯示的坐標區(qū)域隱藏起來。2.4三維圖形Origin 支持XYY、XYZ和Matri

13、x（矩陣）三種類型數(shù)據(jù)的三維制圖功能。 1）XYY型數(shù)據(jù)三維圖 導入“SamplesGraphing”文件下的“Waterfall.dat”數(shù)據(jù)文件，選中B 、C1 和C2數(shù)據(jù)列；通過菜單【Plot>3D XYY>3D Waterfall 】即可得到效果如下的 XYY型數(shù)據(jù)三維圖。圖16 XYY 型數(shù)據(jù)三維圖2）XYZ型數(shù)據(jù)三維圖 導入“SamplesGraphing”文件下的“3D Scatter 2.dat ”數(shù)據(jù)文件，將C 數(shù)據(jù)列設(shè)定為Z 軸；通過菜單【Plot>3D XYZ>3D Scatter 】即可得到效果如下的 XYZ型數(shù)據(jù)三維圖。圖17 XYZ 型數(shù)據(jù)三

14、維圖3）矩陣三維圖 導入“SamplesMatrix Conversion and Gridding”文件下的“XYZ Random Gaussian.dat”數(shù)據(jù)文件，并將 C 數(shù)據(jù)列設(shè)定為 Z 軸；通過菜單【Convert to Matrix>XYZ Griding】打開【XYZ Griding：Convert to Matrix】對話框：圖18【XYZ Griding：Convert to Matrix】對話框圖19 轉(zhuǎn)換后得到的矩陣上面兩種顯示效果可通過菜單【View>Show Column/Row 】和【Show X/Y】相互切換。 選中整個矩陣表，通過菜單【Plot&g

15、t;3D Wires and Bars>Wire Frame 】即可得到效果如下的Matrix 型數(shù)據(jù)三維圖。圖20Matrix 型數(shù)據(jù)三維圖3圖形操作3.1 局部放大和恢復(fù) 有時需要仔細觀察圖形的某一局部，可以利用【Tools】工具欄中的【ZoomIn 】工具。單擊該工具后，按住左鍵在圖形中拖動即可將圖形的局部區(qū)域放大。要恢復(fù)到原來的視圖，雙擊【Tools】工具欄中的【Zoom Out】工具即可。如果要在新窗口中顯示放大的圖形，按住Ctrl 鍵拖動即可。Origin 以Enlarged圖形窗口顯示放大部分，并在原圖中將放大部分用陰影顯示。如果想改變放大部分的位置或放大區(qū)域的大小，用鼠標

16、拖動矩形或調(diào)整其大小即可。 3.2圖形區(qū)坐標點讀取【Screen Reader 】（屏幕讀取器）工具的功能是顯示圖形區(qū)任意點的坐標。 單擊【Tools】工具欄中的【Screen Reader】命令按鈕，然后在繪圖窗口中單擊，彈出的【Data Display】框即顯示指定點的坐標。3.3數(shù)據(jù)讀取【Data Reader 】（數(shù)據(jù)讀取器）工具的功能是顯示曲線上選定點的坐標。單擊【Tools】工具欄中的【Data Reader】命令按鈕，用鼠標點選圖形區(qū)的數(shù)據(jù)點，在【Data Display】框和【Data Info 】框內(nèi)顯示選定點的坐標。3.4 數(shù)據(jù)區(qū)域的選擇 【Data Selector】（數(shù)

17、據(jù)選擇器）工具的功能是選擇圖形區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)域，以便進行分析處理。 單擊【Tools】工具欄中的【Data Selector】，數(shù)據(jù)選擇標志會出現(xiàn)在整個數(shù)據(jù)區(qū)域的兩端，此時選擇的是全部數(shù)據(jù)。用鼠標拖動數(shù)據(jù)選擇標志，可以改變選擇的數(shù)據(jù)區(qū)域，此后的數(shù)據(jù)分析操作只對選中的數(shù)據(jù)范圍起作用。3.5 數(shù)據(jù)點的屏蔽 如果個別數(shù)據(jù)點在分析或擬合過程中想去掉，而又不想刪除，或只分析圖形中的部分數(shù)據(jù)，可以用【Mask】工具將不參與分析的數(shù)據(jù)屏蔽掉。用【Add Mask Points】工具點選想要屏蔽的數(shù)據(jù)點即可將該數(shù)據(jù)點屏蔽；要接觸屏蔽，用【Remove Mask Points】工具點選被屏蔽的數(shù)據(jù)點即可。 3.6

18、在圖形區(qū)直接畫點 【Tools】工具欄上的【Draw Data】工具可在圖形區(qū)直接畫點。選取【Draw Data】工具后，在圖形區(qū)依次雙擊可以直接在圖形上人為地添加數(shù)據(jù)點，所畫的點的坐標用名為【Draw】開頭的工作簿存放。3.7 添加文本說明 【Tools】工具欄上的【Text Tool 】工具可以在圖形上添加文本說明。 3.8 添加其它繪圖元素 如果要在圖形上添加其它的繪圖元素如箭頭、線、區(qū)域等，用【Tools】工具欄中相應(yīng)的工具在圖形區(qū)直接繪制即可。4數(shù)據(jù)及圖形導出4.1 數(shù)據(jù)導出 數(shù)據(jù)導出主要有通過剪切板傳遞和導出數(shù)據(jù)文件兩種形式。 1）通過剪切板傳遞 選擇要傳遞的數(shù)據(jù)后，選擇菜單【Ed

19、it>Copy】或右鍵快捷菜單【Copy】將數(shù)據(jù)復(fù)制到剪切板，再到其它應(yīng)用程序中粘貼即可。 2）導出數(shù)據(jù)文件 Origin 可以把數(shù)據(jù)導出為ASCII 碼文件，文件的擴展名可以為【dat】、【txt】、【csv】等。 在工作簿中選中要導出的數(shù)據(jù)后，通過菜單【File>Export>ASCII】打開【ASCIIEXP】對話框：圖21 【ASCIIEXP】對話框選擇存放位置，命名（從保存類型下拉菜單可選擇導出文件的擴展名），點擊【保存】即可。如果【ASCIIEXP】對話框中的【Show Options Dialog】勾選，點擊【保存】后彈出【Import and Export: expASC】對話框：圖22【Import and Export: expASC】對話框在這里可以數(shù)據(jù)分割符和標題等，設(shè)定好后點擊【OK】即可。5圖形輸出Origin 的圖形輸出主要有通過剪切板輸出和輸出圖像文件兩種方式。 1）通過剪切板輸出 在