5Origin8.0上機實驗操作實驗報告

實驗課程名稱：計算機在材料科學與工程中的應用實驗項目名稱Origin8.0上機實驗操作實驗成績實驗者專業(yè)班級材科0907組別同組者實驗日期2012年一、實驗目的、意義1、掌握Origin軟件的一些基本操作。2、會使用Origin軟件進行二維或三維圖形的繪制和分析。3、了解Origin在科技作圖和數(shù)據(jù)分析中的應用，特別是材料科學中的應用。二、實驗基本原理與方法1、Origin為OriginLab公司出品的較流行的專業(yè)函數(shù)繪圖軟件，是公認的簡單易學、操作靈活、功能強大的軟件，既可以滿足一般用戶的制圖需要，也可以滿足高級用戶數(shù)據(jù)分析、函數(shù)擬合的需要。2、Origin具有兩大主要功能：數(shù)據(jù)分析和繪圖。Origin的數(shù)據(jù)分析主要包括統(tǒng)計、信號處理、圖像處理、峰值分析和曲線擬合等各種完善的數(shù)學分析功能。準備好數(shù)據(jù)后，進行數(shù)據(jù)分析時，只需選擇所要分析的數(shù)據(jù)，然后再選擇相應的菜單命令即可。Origin的繪圖是基于模板的，Origin本身提供了幾十種二維和三維繪圖模板而且允許用戶自己定制模板。繪圖時，只要選擇所需要的模板就行。用戶可以自定義數(shù)學函數(shù)、圖形樣式和繪圖模板；可以和各種數(shù)據(jù)庫軟件、辦公軟件、圖像處理軟件等方便的連接。三、實驗內(nèi)容及要求打開Origin軟件，按照實驗要求繪制一個2D分析圖和3D分析圖。四、實驗過程記錄1、熟悉Origin的GUI（圖形用戶界面）。包括：項目（Projects）、窗口（Windows）、工作簿（Workbooks）、圖形（Graph）、項目瀏覽器（PE）等。2、導入數(shù)據(jù)Importing。包括導入精靈（ImportWizard）等。3、二維圖的繪制（Plotting2D）。包括：①簡單行的統(tǒng)計（Simplerowstatistics）；②創(chuàng)建一個圖層并作為模板存儲起來（Createagraphandsaveasatemplate）；③圖層模板的應用（PlotintographtemplatewiththePlotSetupdialog）。4、三維圖的繪制（Plotting3D）。五、實驗原始記錄（程序設計類實驗：包括原程序、輸入數(shù)據(jù)、運行結(jié)果、實驗過程發(fā)現(xiàn)的問題及解決方法等；分析與設計、軟件工程類實驗：編制分析與設計報告，要求用標準的繪圖工具繪制文檔中的圖表。系統(tǒng)實施部分要求記錄核心處理的方法、技巧或程序段；其它實驗：記錄實驗輸入數(shù)據(jù)、處理模型、輸出數(shù)據(jù)及結(jié)果分析）1、熟悉Origin的GUI（圖形用戶界面）。Origin啟動后的用戶界面如下圖1所示，是一個包括了各種窗口的工作環(huán)境。圖1①項目（Projects）。Origin的項目文件是管理數(shù)據(jù)、各種與數(shù)據(jù)相關或者無關的子窗體（工作表、圖形、矩陣等）的一個方便的容器。每次只能打開一個項目文件，但可以將一個項目中的內(nèi)容添加到另外一個項目中。②窗口（Windows）。Origin由許多窗口和工作區(qū)，用于完成不同的工作。最常用的窗口是工作簿workbooks，圖形graph和矩陣Matrix。③工作簿（Workbooks）。工作簿是用于管理和儲存數(shù)據(jù)，每一個工作簿由許多工作簿組成，每一個工作簿包含有多個列組成的數(shù)據(jù)集合。在Origin中的列有各種類型，例如X、Y、Z等，在圖形中表示不用的點，如上圖1所示。④工作簿的操作。選擇File:New，然后選擇Workbook就可以創(chuàng)建一個新的工作簿，如上圖1所示，這是界面上將會有兩個工作薄。選擇File:Import:SimpleASCII，打開Open對話框，在Origin安裝文件夾下的\Samples\CurveFitting文件夾中選Gaussian.dat，然后確定。數(shù)據(jù)即導入到Origin工作表中。右鍵點擊第三列的標題，SetAs:YError，將更改第三列的標題。如下圖2所示。圖2⑤由導入的數(shù)據(jù)做散點圖。從菜單中選擇Plot:Symbol:Scatter，就可以得到一個散點圖。如下圖3所示。圖3⑥圖形（Graph）。圖形窗口是表述實驗數(shù)據(jù)和分析結(jié)果的圖形的容器，各圖層可以獨立創(chuàng)建、改變大小、移動，使得可以用各種圖示來表達數(shù)據(jù)。將\Sample\CurveFitting中的LinearFit.dat數(shù)據(jù)導入，會發(fā)現(xiàn)包含有一個X列和3個Y列的數(shù)據(jù)，每個Y列的數(shù)據(jù)都與最左邊的X列數(shù)據(jù)相關，選中B和C列，選擇Plot:Multi-Curve:Vertical2Panel作圖，如下圖4所示。⑦重排圖層。菜單選Graph:LayerManagement，對話框中選Arrange，輸入2列1行，點擊Arrange按鈕，并按OK按鈕確定，如下圖5所示。圖4圖5⑧項目瀏覽器（PE）。PE可以管理的的工作區(qū)域，還可以用PE由一個已經(jīng)存在的項目文件創(chuàng)建新的項目文件。2、導入數(shù)據(jù)Importing。ImportWizard可以將復雜的ASCII文件導，ImportWizard還可以生成customfilterfiles過濾器，以后再導入同類型的數(shù)據(jù)文件就可以通過簡單的拖拽到工作區(qū)實現(xiàn)。①用Notepad打開\Samples\ImportandExport文件夾下的文件S15-125.dat，如下圖6。圖6②選擇File:Import:SingleASCII，將\Samples\ImportandExport\S15-125-03.dat.導入。雙擊文件的開始按鈕，按照試驗要求進行設置并確認，得到如下圖7所示。圖7圖8③包括導入向?qū)В↖mportWizard）等。導入精靈可以導入復雜的ASCII文件，從導入文件的名字到表頭等等。此外，還可以導入一個重復利用的或同樣構(gòu)成的文件濾波器。④新建一個工作簿。選擇File:Import:ImportWizard打開ImportWizard。選擇\Samples\ImportandExport文件夾打開文件F1.dat，然后單擊Next按鈕FileNameOptions。如上圖8所示。⑤確定檢查工作簿根據(jù)文件名重新命名，點Next對表頭行進行引導。如下圖，對LongName進行刷新。如下圖9所示。圖9⑥跳過VariableExtraction頁，直接到DataColumns頁面，選擇XYYErrXYYErr，然后點擊Apply。如下圖10所示。圖10⑦跳過DataSelection頁，直接到SaveFilters頁面，再次使用這些設定，如下圖11。圖113、二維圖的繪制（Plotting2D）。Origin提供簡易的方法產(chǎn)生2D圖。用戶可以輕易地制作自己想要的曲線圖，安排層，選擇數(shù)據(jù)組等。①簡單行的統(tǒng)計（Simplerowstatistics）。新建一個新的工作簿，選擇File:Import:SingleASCII...打開ImportSingleASCII，選擇\Samples\CurveFitting中的文件DoseResponse-NoInhibitor.dat.。得到如下圖12所示的。②選定第2~4列，選擇Statistics:DescriptiveStatistics:StatisticsonRows，選定Mean和StandardDeviation，按QuantitiestoCompute>Moments輸出結(jié)果。點擊OK按鈕后，兩列Mean(Y)和SD(yErr)添加在工作簿的右側(cè)。如下圖13所示。圖12圖13③創(chuàng)建一個圖層并作為模板存儲起來（Createagraphandsaveasatemplate）。選定Mean(Y)和SD(yEr-)列，選擇Plot:Line+Symbol:Line+Symbol產(chǎn)生一曲線圖。如下圖14。圖14④改變X軸邊度。雙擊X軸，在如下圖15所示的表里選擇X走類型為Log10，并按OK確認，得到下圖16。圖15⑤編輯曲線。在要編輯的符號上雙擊，PlotDetails選擇。右擊選擇PlotDetails，在Line里選擇B-Spline就可以得到一條光滑的曲線。如下圖17所示。圖16圖17⑥圖層模板的應用（PlotintographtemplatewiththePlotSetupdialog）。點擊“newworkbook”打開一個新工作簿，同上導入\Samples\CurveFitting\DoseResponse-Inhibitor.dat。選擇StatisticsonRows，用相同的方法計算MeanandSD。如下圖18所示。圖18⑦選擇Plot:TemplateLibrary打開TemplateLibrary。從UserDefined選擇LIHAIHUA。點擊PlotSetup選擇做表的數(shù)據(jù)。如下圖19所示。⑧在PlotSetup欄，選擇要畫圖的點、坐標等。如下圖20所示。得到圖21。圖20 圖21 4、三維圖的繪制（Plotting3D）。在Origin軟件里邊，大多數(shù)3D圖——包括3Dsurface、wireframe/wiresurface、3Dbarplotand2Dcontour——都是從Origin矩陣創(chuàng)建的。大多數(shù)情況下，原始數(shù)據(jù)是XYZ，我們必須先轉(zhuǎn)化為矩陣，利用Origin創(chuàng)建常規(guī)網(wǎng)格。①導入文件\Samples\MatrixConversionandGridding\XYZRandomGaussian.dat.標明第三列，右擊，從的彈出的菜單里選擇SetAs:Z。如下圖22所示。②把XYZ數(shù)據(jù)輸入到一個矩陣里。選擇Worksheet:ConverttoMatrix:XYZGridding彈出XYZGridding對話框，在右側(cè)預覽面板上可以看到XY數(shù)據(jù)被隨即分配。如下圖23所示。并進行如下設置，如下圖24所示。圖22圖23圖24③設定新生成的點陣，選擇Plot:3DWiresandBars:WireFrame可以得到一個3D立體圖，如下圖25所示。圖25圖26④為了能在圖標上顯示出原始數(shù)據(jù)點，可以使用LayerContents。右擊圖層，選擇LayerContents。將LayerContents對話框中AvailableDate下的book1.c移到右側(cè)LayerContents中，確認后得到，如上圖26所示?，F(xiàn)在可以在右側(cè)面板中Symb