第4章图形控件和图形数据显示

1、第第4 4章章 图形控件和图形数据显示图形控件和图形数据显示主要学习内容主要学习内容n掌握掌握Waveform Chart控件的组件和功能，以及控件的组件和功能，以及有关属性的设置和使用方法；有关属性的设置和使用方法；n掌握掌握Waveform Graph控件的组件和功能，以控件的组件和功能，以及有关属性的设置和使用方法；及有关属性的设置和使用方法；n掌握掌握XY Graph和和Express XY Graph的功能和的功能和使用方法；使用方法；n熟悉熟悉Digital Waveform Graph的功能和使用方的功能和使用方法；法；n熟悉三维图形控件熟悉三维图形控件Intensity Cha

2、rt、Intensity Graph、3D Surface Graph、3D Parametric Graph、3D Curve Graph的使用。的使用。nLabVIEW最吸引人的特性之一最吸引人的特性之一就是为数据的图形化显示就是为数据的图形化显示提供了丰富的图形显示功能的控件，可使虚拟仪器前面提供了丰富的图形显示功能的控件，可使虚拟仪器前面板设计得更加形象、直观，增强了用户界面的表达能力。板设计得更加形象、直观，增强了用户界面的表达能力。这些基本的图形控件都位于这些基本的图形控件都位于ControlsAll ControlsGraph子模板上（演示）。子模板上（演示）。n图形子模板提供的

3、图形显示件从顶部起由左到右依次为：图线图形子模板提供的图形显示件从顶部起由左到右依次为：图线（Waveform Chart），）， 图形（图形（Waveform Graph），），XY图形（图形（XY Graph），快速），快速XY图形（图形（Express XY Graph），），强度图线（强度图线（Intensity Chart），强度图形（），强度图形（Intensity Graph），数字图形（），数字图形（Digital Waveform Graph），三维表），三维表面图（面图（3D Surface Graph），三维参数图（），三维参数图（3D Parametric Graph）

4、，三维曲线图（），三维曲线图（3D Curve Graph）以及图片子模板。）以及图片子模板。其中其中最常用的图形控制件是最常用的图形控制件是Chart和和Graph两大类。两大类。 ChartChart和和GraphGraph的区别的区别nChart和Graph是LabVIEW图形显示功能中的两个最基本的元素，从词义上两者很难区分，但在LabVIEW使用中有着根本的区别。nChart一般可称为“记录图”，它将数据在坐标系中实时、逐点（或者一次多个点）地显示出来，可以反映被测物理量的变化趋势，与传统的模拟示波器、波形记录仪的显示方式相似；nGraph则是对已经采集的数据进行事后处理，它先得到所

5、有要显示的数据，然后根据实际要求将这些数据组织成所需的图形一次性显示出来。n简单地讲，Chart是一点一点地描绘数据，而是一点一点地描绘数据，而Graph是一是一块一块地描绘数据块一块地描绘数据。两者所要求的数据类型也有所不同。4.1 4.1 图线显示图线显示Waveform ChartWaveform ChartWaveform Chart的快捷菜单：的快捷菜单： Visible ItemsVisible Items选项选项n在这个选项里，可以确定哪些组件显示或不显示。其功能介绍在这个选项里，可以确定哪些组件显示或不显示。其功能介绍如下。如下。 (1)(1)标签标签LabelLabel 一个

6、对象被引用时总是通过标签与其联系的。一个对象被引用时总是通过标签与其联系的。 (2)(2)标题标题CaptionCaption 标题通常可以被标签代替，除非需要在前面标题通常可以被标签代替，除非需要在前面板上显示与被引用的对象不同的名称。板上显示与被引用的对象不同的名称。 (3)(3)纵坐标刻度纵坐标刻度Y ScaleY Scale 默认的纵坐标标签是默认的纵坐标标签是Amplitude，可以用标签工具改为汉字。可以用标签工具改为汉字。 (4)(4)图线描绘区图线描绘区 默认情况下的图线描绘区不显示栅格。默认情况下的图线描绘区不显示栅格。 设置栅格的方法是：在设置栅格的方法是：在Chart上单

7、击右键弹出菜单选上单击右键弹出菜单选Y Scale或或X Scale，再在下一级菜单选，再在下一级菜单选Formatting。如果在刻度值上弹。如果在刻度值上弹出菜单，则直接选出菜单，则直接选Formatting。在。在Formatting对话框中，选对话框中，选择择Scale菜单下的菜单下的Grid Style and Colors选项，直接点击左边的选项，直接点击左边的一个图标，可以设置为不显示栅格、显示主栅格、显示子栅格。一个图标，可以设置为不显示栅格、显示主栅格、显示子栅格。在这个对话框中还可以有其它设置的选项：在这个对话框中还可以有其它设置的选项：Scale Style and Co

8、lors：刻线与刻线值的样式和颜色：刻线与刻线值的样式和颜色;Scaling Factors：坐标初值与坐标间隔；：坐标初值与坐标间隔；Format and Precision：坐标的数据格式和精度。：坐标的数据格式和精度。 (5) (5) 刻度图例刻度图例Scale LegendScale Legend 左边一个锁的图标是刻度锁定钮。锁定时为自动比左边一个锁的图标是刻度锁定钮。锁定时为自动比例状态，同时它右边相邻的图标中亮起一个小绿灯；例状态，同时它右边相邻的图标中亮起一个小绿灯；开锁时，说明刻度在固定值状态。开锁时，说明刻度在固定值状态。 最右边的按钮上单击左键，弹出一个菜单，可以在最右边

9、的按钮上单击左键，弹出一个菜单，可以在程序运行状态下修改刻度的格式、刻度数据的计数方程序运行状态下修改刻度的格式、刻度数据的计数方法和精度、刻度值分布模式、刻度值与标签的可见性、法和精度、刻度值分布模式、刻度值与标签的可见性、栅格颜色等。栅格颜色等。 (6) (6) 绘图图例绘图图例Plot LegendPlot Legend 显示显示Chart中图线的样式，以利于区分每条线的意义。中图线的样式，以利于区分每条线的意义。每条曲线的设置方法是：右键弹出菜单，对这条图线每条曲线的设置方法是：右键弹出菜单，对这条图线的绘图方式、颜色、线型、线宽等属性进行设置。的绘图方式、颜色、线型、线宽等属性进行设

10、置。(7) (7) 数字显示数字显示Digital DisplayDigital Display 显示图线中最新一点数显示图线中最新一点数据的幅值。据的幅值。(8) (8) 图形操作模板图形操作模板Graph PaletteGraph Palette 标识为十字的按钮，按下时将操作模式切换到普通模式，在这种标识为十字的按钮，按下时将操作模式切换到普通模式，在这种模式下可以移动游标；标志为放大镜的按钮是缩放工具，缩放工模式下可以移动游标；标志为放大镜的按钮是缩放工具，缩放工具共有具共有6个功能；最后一个手型按钮，是平移工具，用于在个功能；最后一个手型按钮，是平移工具，用于在X-Y平面上移动可视区

11、域的位置。平面上移动可视区域的位置。(9) (9) 滚动条滚动条ScrollbarScrollbar 水平移动图线，显示窗口以外的水平移动图线，显示窗口以外的数据。数据。(10) (10) 横坐标刻度横坐标刻度X ScaleX Scale 默认的横坐标标签是默认的横坐标标签是Time，其它的设置参照前面纵坐标的叙述。其它的设置参照前面纵坐标的叙述。缩放工具的六个功能缩放工具的六个功能 矩形缩放：矩形缩放：选择该项后，在显示区上，按住鼠标左键拉出一个方框，方框内的图形将被放大。选择该项后，在显示区上，按住鼠标左键拉出一个方框，方框内的图形将被放大。水平放大：水平放大：波形只在水平方向将两条横线间

12、的区域放大，垂直方向上保持不变。波形只在水平方向将两条横线间的区域放大，垂直方向上保持不变。垂直缩放：垂直缩放：波形只在垂直方向上放大，水平方向上保持不变。波形只在垂直方向上放大，水平方向上保持不变。取消缩放：取消缩放：取消最近的一次缩放操作。取消最近的一次缩放操作。连续缩放：连续缩放：选中该项后，在显示区内按住鼠标左键，波形将以鼠标指针停留位置为中心连续缩选中该项后，在显示区内按住鼠标左键，波形将以鼠标指针停留位置为中心连续缩 放。放。4.1.2 Waveform Chart4.1.2 Waveform Chart的设置的设置n1Waveform ChartWaveform Chart显示数

13、据的方式显示数据的方式是周期性的刷新显示区，是周期性的刷新显示区，并将数据存储在一块缓冲区中。这个缓冲区的大小默认是并将数据存储在一块缓冲区中。这个缓冲区的大小默认是1024个数据。可以改变这个值，方法是在个数据。可以改变这个值，方法是在Chart上弹出菜单，上弹出菜单，选选Chart History Length进行修改。进行修改。n 2刷新模式刷新模式，Chart有有3种动态显示模式：条幅式（种动态显示模式：条幅式（Strip Chart）、示波器式（）、示波器式（Scope Chart）和扫描式（）和扫描式（Sweep Chart）。在）。在Waveform Chart控件上弹出下拉菜单

14、，用鼠控件上弹出下拉菜单，用鼠标单击标单击AdvancedUpdate mode选项，可以设置波形显示选项，可以设置波形显示的刷新模式的刷新模式 。n3ChartChart的多图线显示方式的多图线显示方式，在一个，在一个Chart中显示多条图线中显示多条图线时，可以采用两种方式：时，可以采用两种方式：Overlay Plots或者或者Stack Plots。三种刷新模式的含义三种刷新模式的含义（1 1）Strip Chart ModeStrip Chart Mode 这是默认模式。在这种模式下，这是默认模式。在这种模式下，波形从左向右开始绘制，当最新一点超出显示器右边界波形从左向右开始绘制，当

15、最新一点超出显示器右边界时，整个波形顺序左移。时，整个波形顺序左移。（2 2）Scope Chart ModeScope Chart Mode 在这种模式下，波形同样从左向在这种模式下，波形同样从左向右开始绘制，但当最新一点画至显示器右边界时，整个右开始绘制，但当最新一点画至显示器右边界时，整个波形将被清屏刷新，波形显示从左边界重新开始绘制一波形将被清屏刷新，波形显示从左边界重新开始绘制一条新的图线。示波器显示模式明显快于条幅式，因为它条新的图线。示波器显示模式明显快于条幅式，因为它无需处理滚动过程所需的时间。无需处理滚动过程所需的时间。（3 3）Sweep Chart ModeSweep C

16、hart Mode 选用这种模式时与示波器式类似，选用这种模式时与示波器式类似，波形也由左到右开始绘制，不同的是数据到达右边界时，波形也由左到右开始绘制，不同的是数据到达右边界时，不见显示区清空，而是用一条垂直的红色线界定新数据不见显示区清空，而是用一条垂直的红色线界定新数据的起点，此线随新数据的到达在显示区内横移。的起点，此线随新数据的到达在显示区内横移。 参考参考LabVIEW7.1ExamplesGeneralGraphsCharts.llb的的Charts. vi示例程序示例程序 。例4.1 Chart中多图线显示方式的应用。n在在Chart图中分别采用两种显示方式显示正弦图中分别采用

17、两种显示方式显示正弦和余弦函数曲线。和余弦函数曲线。 框图程序框图程序n初始的显示方式是初始的显示方式是Overlay Plots ，当切换时采用右键的快捷菜单，如，当切换时采用右键的快捷菜单，如下面的左图，切换后采用下面的左图，切换后采用Stack Plots显示的结果如下面的右图。显示的结果如下面的右图。采用采用Stack Plots方式显示的结果方式显示的结果 4.1.3 Waveform Chart 4.1.3 Waveform Chart 的数据类型的数据类型Waveform Chart可以接收的数据类型分两种情况：可以接收的数据类型分两种情况： 1当绘制单曲线时，波形当绘制单曲线时

18、，波形Chart可以接收的数据类型可以接收的数据类型有：有：标量数据和数组标量数据和数组。 2当绘制多曲线时，可以接受的数据也有两种：当绘制多曲线时，可以接受的数据也有两种： 第一种第一种是将每条曲线的一个新数据点（数值类型）打是将每条曲线的一个新数据点（数值类型）打包成簇，然后输入到波形包成簇，然后输入到波形Chart中，这时波形中，这时波形Chart为为所有曲线同时推进一个点；所有曲线同时推进一个点； 第二种第二种是将每条曲线的一个数据点打包成簇，若干个是将每条曲线的一个数据点打包成簇，若干个这样的簇作为元素构成数组，再把数组传送到波形这样的簇作为元素构成数组，再把数组传送到波形Chart

19、中。数组中的元素个数决定了绘制中。数组中的元素个数决定了绘制Chart时每次时每次更新数据的长度。在这种格式下，波形更新数据的长度。在这种格式下，波形Chart为所有曲为所有曲线同时推进多个点。线同时推进多个点。 其框图程序如上图，自己运行观察结果其框图程序如上图，自己运行观察结果例例4.3 在在Chart中显示两条曲线，设置中显示两条曲线，设置Waveform Chart (One Point)每秒钟为每条曲线更新一个点；每秒钟为每条曲线更新一个点；Waveform Chart (10 Points)每秒钟为每条曲线更新每秒钟为每条曲线更新10个点。个点。4.2 Waveform Graph

20、4.2 Waveform GraphnWaveform Graph的组件及功能和的组件及功能和Waveform Chart是类似的。是类似的。n两者的不同之处：两者的不同之处：Waveform Graph没有数字显示没有数字显示Digital Display，但是具有游标工具，但是具有游标工具Cursor Legend。利用。利用Graph上两条游标刻线交点处的游标上两条游标刻线交点处的游标坐标值，能够准确地读出图线上任何一点的数据值。坐标值，能够准确地读出图线上任何一点的数据值。n在在Graph上右键弹出菜单选择上右键弹出菜单选择Visible Items Cursor Legend，即可显

21、示出游标图例板，如图。，即可显示出游标图例板，如图。n默认的游标图例板有两个游标，根据需要可选择更多的游默认的游标图例板有两个游标，根据需要可选择更多的游标数目。选用工具模板中的操作手或者标签工具，在游标标数目。选用工具模板中的操作手或者标签工具，在游标图注区域内的任何地方单击鼠标，即可激活游标，如图为图注区域内的任何地方单击鼠标，即可激活游标，如图为激活后的游标。激活后的游标。 （1）游标移动选择器）游标移动选择器 单击该按钮可以使用游标移动器移动游标，或者直接用鼠单击该按钮可以使用游标移动器移动游标，或者直接用鼠标在标在Graph中拖动游标改变其位置，此时游标移动选择器中拖动游标改变其位置

22、，此时游标移动选择器会被自动按下。如果多个游标都单击了游标移动选择器按会被自动按下。如果多个游标都单击了游标移动选择器按钮，再单击游标移动器上的钮，再单击游标移动器上的4个棱形，则所有按下游标移动个棱形，则所有按下游标移动选择器的游标会同时在相应的方向移动。选择器的游标会同时在相应的方向移动。（2）格式选择框）格式选择框用于定制游标的外观。用于定制游标的外观。 （3）锁定选择框）锁定选择框 用于定制游标的行为，或者将特定的游标与特定的曲线相用于定制游标的行为，或者将特定的游标与特定的曲线相关联。关联。 格式选择框中的功能格式选择框中的功能n1）Color：用于从色彩选择器中选择游标的颜色。用于

23、从色彩选择器中选择游标的颜色。n2）Cursor Style：提供了多种游标样式。提供了多种游标样式。n3）Point Style：提供了多种与游标相交时交叉点的样式。提供了多种与游标相交时交叉点的样式。n4）Line Style：提供了多种实线和点划线样式。提供了多种实线和点划线样式。n5）Line Width：提供了多种线型宽度。提供了多种线型宽度。n6）Show Name：用于显示图形中各游标的名称。可以使用用于显示图形中各游标的名称。可以使用Positioning工具来移动与游标相关的名称。工具来移动与游标相关的名称。n7）Bring to Center：在不改变在不改变x轴及轴及y轴

24、刻度区间的情况下将轴刻度区间的情况下将游标移至图形的中央。游标移至图形的中央。n8）Go to Cursor：改变改变x轴及轴及y轴的刻度区间，使游标位于图形轴的刻度区间，使游标位于图形的中央。的中央。3 3种用于定制游标的行为种用于定制游标的行为n1）Free：通过在图形上单击游标移动器，或者在通过在图形上单击游标移动器，或者在游标图注中输入游标图注中输入x轴及轴及y轴的坐标值来自由移动游轴的坐标值来自由移动游标。标。n2）Snap to Point：将游标移至曲线上最近的一个将游标移至曲线上最近的一个点。在该模式下，可将游标切换到另一条曲线上。点。在该模式下，可将游标切换到另一条曲线上。n

25、3）Lock to Plot：将游标锁定到特定的曲线上。在将游标锁定到特定的曲线上。在该模式下，游标沿特定曲线移动，不能切换到另该模式下，游标沿特定曲线移动，不能切换到另一条曲线上。如果有多条曲线，一条曲线上。如果有多条曲线，LabVIEW将在将在Lock to Plot菜单的下端列出这些曲线，单击曲菜单的下端列出这些曲线，单击曲线就可使每个游标与它相关联。线就可使每个游标与它相关联。4.2.2 Waveform Graph4.2.2 Waveform Graph的数据类型的数据类型nWaveform Graph可以接受的数据类型，也分为两种情况：可以接受的数据类型，也分为两种情况：绘制单曲线

26、和多曲线。绘制单曲线和多曲线。 1绘制单曲线时绘制单曲线时Waveform Graph可接收两种数据类型：单值可接收两种数据类型：单值 数组和簇。数组和簇。 2绘制多条曲线时，绘制多条曲线时，Waveform Graph可接收的数据类型有：可接收的数据类型有： （1）二维数组；）二维数组； （2）由数值类型元素）由数值类型元素X0，dX和数值型二维数组和数值型二维数组Y组成的簇。组成的簇。 （3）把数组打包成簇，以簇作为元素形成数组。）把数组打包成簇，以簇作为元素形成数组。 （4）由数值类型元素）由数值类型元素X0，dX以及以簇为元素的数组这三者以及以簇为元素的数组这三者 组成的簇。组成的簇。

27、 （5）以簇作为元素的数组。）以簇作为元素的数组。 3波形数据类型波形数据类型1. 参照参照LabVIEW自带的例子自带的例子LabVIEW7.1Examples General GraphsGengraph.llb中的中的Waveform Graph. Vi。2. 波形波形Graph的输入数据类型为波形数据的情况的输入数据类型为波形数据的情况 4.3 XY Graph4.3 XY Graph和和Express XY GraphExpress XY GraphnWaveform Chart和和Waveform Graph的横坐标都是均的横坐标都是均匀分布的，因而在使用上有一定的限制。匀分布的，

28、因而在使用上有一定的限制。XY Graph和波和波形形Graph类似，不同之处在于类似，不同之处在于XY Graph不要求水平坐标不要求水平坐标等间隔分布，而且允许一对多的映射，比如绘制各种封等间隔分布，而且允许一对多的映射，比如绘制各种封闭曲线圆和椭圆等。在闭曲线圆和椭圆等。在LabVIEW7.1中又提供了中又提供了Express XY Graph加强了加强了XY Graph的功能。的功能。nXY Graph和和Express XY Graph的输入数据需要包含两的输入数据需要包含两个一维数组，分别包含数据点横坐标的数值和纵坐标的个一维数组，分别包含数据点横坐标的数值和纵坐标的数值。在数值。在XY Graph中需要将两个数组组合成为一个簇，中需要将两个数组组合成为一个簇，而在而在Express XY Graph中则只需要将两个一维数组分中则只需要将两个一维数组分别和该别和该VI的两个输入数据端口的两个输入数据端口X Input和和Y Input相连。相连。例4.4 将两个相位差分别为135度和45度的正弦波信号分别用XY Graph和Express XY Graph的函数功能显示。4.4 Digital Waveform Graph4.4 Dig