LabView - учеб. пособия / LabVIEW Руководство пользователя
.pdfДля построения кривых и поверхностей используйте индикаторы трехмерной графики совместно с ВПП для трехмерной графики с подпалитры 3D Graph Properties. Кривая образуется из отдельных точек на графике, каждая из которых имеет координаты x, y и z. ВП затем соединяет эти точки линией. Кривая идеально подходит для визуализации траектории движущихся объектов, таких, например, как траектория летящего самолета.
Трехмерные графики используют технологию ActiveX и ВП, которые управляют трехмерным представлением. С помощью ВП с подпалитры 3D Graph Properties можно управлять поведением трехмерной графики во время исполнения, устанавливая базовые свойства, свойства осей, свойства сетки и свойства проекции.
Индикатор 3D Surface Graph для отображения точек на графике использует координатные данные x, y и z. Индикатор соединяет затем эти точки, формируя образ трехмерной поверхности, соответствующей этим данным. Например, Вы могли бы использовать индикатор 3D Surface Graph для построения объемной карты местности.
Когда Вы выбираете с палитры Controls один из индикаторов для трехмерной графики, LabVIEW помещает на лицевую панель контейнер ActiveX, который содержит трехмерный элемент управления. Кроме того, LabVIEW помещает на блок-диаграмму ссылку на этот элемент управления и соединяет ее с одним из трех ВП для трехмерной графики (3D Surface.vi, 3D Parametric.vi или 3D Curve.vi).
Тип данных waveform (осциллограмма)
Тип данных waveform (осциллограмма) передает сами данные, начальное время и ∆t. Вы можете создавать осциллограммы, используя функцию Build Waveform. Многие ВП и функции, предназначенные для ввода и обработки осциллограмм, по умолчанию принимают и возвращают данные типа waveform. Когда Вы подсоединяете данные типа waveform к входу индикаторов Waveform Graph и Waveform Chart, автоматически строятся графики осциллограмм на основе данных, начального времени и ∆t. Более подробно об использовании данных типа waveform см. в Главе 5 Creating a Typical Measurement Applications руководства LabVIEW Measurements Manual.
241
Тип данных digital waveform (цифровая осциллограмма)
Тип данных digital waveform (цифровая осциллограмма) передает начальное время, delta x, сами данные и атрибуты цифровой осциллограммы. Вы можете использовать функцию Build Waveform для создания цифровых осциллограмм. Когда Вы подсоединяете дан-
ные типа digital waveform к входу индикаторов Digital Waveform Graph, автоматически строятся графики осциллограмм на основе данных и временных параметров. Для отдельного просмотра выборок и сигналов цифровой осциллограммы, подсоедините данные типа digital waveform к цифровому индикатору Digital Data. Более подробно об использовании данных типа digital waveform см. в
Главе 5 Creating a Typical Measurement Applications руководства LabVIEW Measurements Manual.
242
13. Графика и звук
Используйте ВП с палитры Graphics & Sound для отображения или изменения графики или звука в ваших ВП.
Более подробно…
Более подробно относительно использования графики и звука в ваших ВП см. справочную систему LabVIEW Help.
Использование индикатора Picture (изображение)
Индикатор Picture – это универсальный индикатор для отображения изображений, которые могут содержать линии, окружности, текст и другие типы графических элементов. Поскольку управление индикатором Picture осуществляется на пиксельном уровне, Вы можете создавать практически любой графический объект. Чтобы создавать, изменять и просматривать изображения в LabVIEW, вместо применения специальных графических приложений используйте индикатор Picture и графические ВП с палитры Graphics & Sound.
Индикатор Picture имеет пиксельную координатную систему, в которой начало (0,0) – это пиксель, находящийся в левом верхнем углу индикатора. Горизонтальная координата (x) увеличивается при перемещении слева направо, а вертикальная координата (y) увеличивается при перемещении сверху вниз.
Если изображение слишком велико для отображения на индикаторе, то LabVIEW усекает изображение таким образом, чтобы Вы могли видеть только те пиксели, которые попадают в область отображения индикатора. Используйте инструмент Positioning для изменения размера индикатора и повторного запуска ВП, чтобы просмотреть все изображение целиком. Вы также можете отобразить вертикальную и горизонтальную полосы прокрутки индикатора Picture, чтобы просмотреть пиксели, не попавшие область просмотра индикатора. Щелкните правой кнопкой индикатор и выберите из контекстного меню пункт Visible Items»Scrollbar, чтобы отобразить полосы прокрутки индикатора.
Вы можете использовать свойства сервера ВП в классе Picture, чтобы программно модифицировать свойства индикатора Picture, та-
243
кие, например, как размер индикатора или его области просмотра. Более подробно об использовании свойств сервера ВП см. в Главе
17 Программное управление ВП.
Когда Вы помещаете индикатор Picture на лицевую панель, он появляется в виде пустой прямоугольной области, при этом на блокдиаграмме появляется соответствующий терминал, показанный слева.
Чтобы отобразить изображение в индикаторе Picture, Вы должны программно записать изображение в индикатор. Нельзя вставлять в индикатор Picture изображение, скопированное в буфер обмена (clipboard). Вы можете использовать ВП с палитры Picture Functions для задания набора инструкций (команд) по рисованию изображений. Каждый такой ВП получает набор входных данных, которые описывают инструкции по рисованию изображений. На основании этих данных ВП создает компактное описание спецификаций, которые затем подаются на индикатор Picture для формирования изображения. Более подробно об использовании ВП с палитры Picture Functions для получения изображений на индикаторе Picture см. в разделе ВП с палитры Picture Functions настоящей Главы.
ВП с палитры Picture Plots (изображение кривых)
Используйте ВП с палитры Picture Plots (изображение кривых) для создания с помощью индикатора Picture графиков кривых общего вида. Эта палитра включает ВП Polar Plot (кривые в полярных координатах), Plot Waveform (построение осциллограммы), XY Graph (двухкоординатный график), Smith Plot (диаграмма Смита – зависимость комплексного импеданса), Radar Plot (отображение кривых в стиле экрана радара) и Draw Scale (отображение шкалы).
ВП с палитры Picture Plots используют низкоуровневые графические функции, чтобы создать графический образ ваших данных и управлять графическим кодом для расширения функциональности. Эти графические образы не являются интерактивными, как встроенные в LabVIEW элементы управления, но Вы можете использовать их для визуализации информации способами, которые для встроенных элементов управления пока не доступны. Например, Вы можете использовать ВП Plot Waveform для создания графика с несколько отличными функциональными возможностями по сравнению со встроенным индикатором Waveform Graph.
244
Использование ВП Polar Plot в качестве ВПП
Используйте ВП Polar Plot для рисования отдельных смежных квадрантов полярного графика или всего графика целиком. Так же как и для встроенных индикаторов вывода графиков, Вы можете указывать цвета различных компонентов, включая сетку, и указывать диапазон и формат для шкал.
ВП Polar Plot имеет широкие функциональные возможности. Именно поэтому на вход этого ВП подается довольно сложный кластер входных данных. Вы можете использовать и значения по умолчанию и настроечные элементы управления для упрощения этого ВП. Вместо создания на блок-диаграмме входного кластера по умолчанию, скопируйте и поместите на лицевую панель настроечные элементы управления из примера Polar Plot Demo.vi, нахо-
дящегося в библиотеке examples\picture\demos.llb.
Использование ВП Plot Waveform и Plot XY в качестве ВПП
Используйте ВП Plot Waveform, эмулирующий поведение встроенного индикатора Waveform Graph, чтобы вычертить кривую осциллограммы в различных стилях, включая стиль точки, стиль линий и стиль полосок. Так же как и в случае встроенного индикатора Waveform Graph, Вы можете указывать цвета различных компонентов, включая сетку, и указывать диапазон и формат для шкал.
ВП Plot Waveform имеет широкие функциональные возможности. Именно поэтому на вход этого ВП подается довольно сложный кластер входных данных. Вы можете использовать и значения по умолчанию и настроечные элементы управления для упрощения этого ВП. Вместо создания на блок-диаграмме входного кластера по умолчанию, скопируйте и поместите на лицевую панель настроечные элементы управления из примера Waveform and XY Plots.vi,
находящегося в библиотеке examples\picture\demos.llb.
ВП Plot XY и ВП Plot Multi-XY похожи на ВП Plot Waveform. От-
личия управления ими касаются косметических аспектов их внешнего вида, поскольку они имеют три дополнительных стиля – два стиля разброса кривых (scatter plot) и стиль кривой, при котором линия рисуется при каждом отдельном значении x, чтобы отметить минимальное и максимальное значения y для этого значения x.
245
Использование ВП Smith Plot в качестве ВПП
Используйте ВП Smith Plot (диаграмма Смита) для исследования поведения линий передачи, например в области телекоммуникаций. Линия передачи – это среда, через которую Вы передаете энергию или сигналы. Линия передачи может быть проволокой или атмосферой (эфиром), через которые предаются сигналы. Линии передачи оказывают воздействие на передаваемые сигналы. Это воздействие характеризуется импедансом линии передачи и может приводить к ослаблению сигналов и к фазовым сдвигам.
Импеданс линии передачи является мерой активной и реактивной составляющих сопротивления линии. Импеданс z обычно записывается в виде комплексного числа z =r+jx, где r - составляющая активного сопротивления, x - составляющая реактивного сопротивления.
Используйте ВП Smith Plot для отображения импеданса линий передачи. Диаграмма состоит из окружностей, соответствующих постоянным значением активного и реактивного сопротивления.
Вы можете изобразить заданный импеданс r+jx указанием пересечения окружностей соответствующих значениям r и x. После того, как будет отображен импеданс, Вы можете использовать ВП Smith Plot в качестве визуального средства для подбора импеданса и вычисления коэффициента отражения линии передачи.
ВП Smith Plot имеет широкие функциональные возможности. Именно поэтому на вход этого ВП подается довольно сложный кластер входных данных. Вы можете использовать и значения по умолчанию и настроечные элементы управления для упрощения этого ВП. Вместо создания на блок-диаграмме входного кластера по умолчанию, скопируйте и поместите на лицевую панель настроечные элементы управления из примеров, использующих ВП Smith Plot, и находящихся в библиотеке exam-
ples\picture\demos.llb.
Для загрузки значений отображаемых импедансов их можно представлять комплексными числами вида r+jx.
Чтобы исключить потерю подробностей на диаграмме Смита, используйте ВП Normalize Smith Plot для нормировки данных. Дан-
246
ные, нормированные с помощью ВП Normalize Smith Plot, можно непосредственно подавать на ВП Smith Plot. Обычно требуется масштабирование данных диаграммы Смита относительно характеристического импеданса (Z0) системы.
ВП с палитры Picture Functions
Используйте ВП с палитры Picture Functions для рисования фигур и введения текста в индикатор. Вы можете нарисовать точки, линии, фигуры и пиксельные области (pixmap). Пиксельные области не выровненных данных являются двумерными массивами элементов, представляющих цвет, где каждое значение соответствует цвету или индексу в массиве цветовых значений RGB, зависящих от насыщенности цвета.
Первая строка палитры Picture Functions содержит ВП, которые предназначены для рисования точек и линий. Точка описывается кластером из двух 16-битовых целых чисел со знаком, которые представляют пиксельные координаты x и y.
Когда Вы используете ВП с палитры Picture Functions, изображение запоминает позицию графического курсора (graphics pen). Для большинства ВП с этой палитры можно указывать абсолютные координаты – то есть, относительно начала координат (0,0). Для ВП Draw Line (чертить линию) и Move Pen (переместить графический курсор) можно указывать или абсолютные или относительные координаты. Относительные координаты указываются относительно текущего положения графического курсора. Вы можете использовать ВП Move Pen для изменения положения графического курсора без рисования линии. Положение графического курсора изменяют только следующие ВП: Draw Point, Move Pen, Draw Line, Draw Multiple Lines.
Вторая строка палитры Picture Functions содержит ВП, которые применяются при рисовании фигур. Каждый из этих ВП чертит фигуру в прямоугольной области изображения. Этот прямоугольник задается кластером из четырех чисел, которые представляют левый, верхний, правый и нижний пиксели.
Третья строка палитры Picture Functions содержит ВП, которые применяются для рисования текста на изображении. ВП Get Text
247
Rect не создает текст. Вместо этого он используется для вычисления размера прямоугольника, ограничивающего область строки.
Четвертая строка палитры Picture Functions содержит ВП, которые применяются для рисования пиксельных областей (выровненных и не выровненных), для применения маски к изображению, для получения фрагментов исходных изображений и для конвертирования данных типа picture (изображение) в кластер выровненных графических данных (flattened image data cluster).
Последняя строка палитры Picture Functions содержит пустую константу типа picture (изображение), которая используется, когда необходимо начать с пустого изображения или сделать в нем изменения. Последняя строка палитры содержит также ВП для преобразования красной, зеленой и синей составляющих цвета в соответствующий RGB цвет, и для обратного преобразования значения цвета в красную, зеленую и синюю составляющие.
Вы можете подсоединять изображения, которые Вы создаете с помощью ВП с палитры Picture Functions, только и индикатору Picture или к входу picture ВП с этой же палитры. Фактически LabVIEW рисует новое изображение тогда, когда обновляется состояние индикатора Picture на лицевой панели.
Каждый ВП с палитры Picture Functions присоединяет свою инструкцию по рисованию изображения к инструкциям, поступающим через вход picture, и возвращает объединенные инструкции через выход new picture.
Представленная ниже блок-диаграмма использует ВП Draw Rect, для построения изображения двух пересекающихся прямоугольников.
248
Задание и модификация цветов с помощью ВП с палитры Picture Functions
Многие ВП с палитры Picture Functions имеют вход color для задания цвета фигур и текста. Простейший способ задания цвета состоит в использовании константы color box (цветовой бокс), щелкнув которую можно выбрать нужный цвет.
Чтобы задавать значение цвета путем некоторых вычислений, а не с помощью константы color box, Вы должны понимать, каким образом в константе color box значение цвета связано с его числовым значением.
Цвет представляется 32-битовым целым со знаком, причем три его младших байта представляют красную, зеленную и синюю составляющие. Чтобы задать интервал синих оттенков, создайте массив 32-битных целых, у которых значение синего изменяется и превышает значения красного и зеленого. Чтобы задать интервал серых оттенков, создайте массив 32-битных целых, при этом значения красного, зеленого и синего цветов у каждого элемента массива должны быть одинаковы.
ВП с палитры Graphics Formats
Используйте ВП с палитры Graphics Formats для чтения и записи данных в файлы некоторых стандартных графических форматов,
включая bitmap (.bmp), Portable Network Graphics (.png) и Photographic Experts Group (.jpg). Вы можете использовать эти ВП для решения следующих задач:
249
•Чтение данных из графического файла и отображение их на индикаторе Picture.
•Чтение данных для последующего изменения изображения.
•Запись изображения с целью просмотра его в другом приложении.
Данные типа bitmap представляют собой двумерный массив, в котором значение каждой точки зависит от насыщенности цвета. Например, в черно-белом или 1-битном изображении, каждая точка является булевым значением. В 4-битном и 8-битном изображениях каждая точка является индексом цветовой таблицы. Для 24-битных изображений true-color каждая точка является смесью красного, зеленого и синего (RGB) значений.
ВП, которые читают и записывают графические файлы, работают с данными в простом выровненном (flattened) формате. Этот формат близок к записываемым на диск графическим файлам, в которых данные представлены в виде одномерного массива. Эти графические файлы являются пиксельными массивами (pixmap), которые подобны концепции битовых массивов (bitmap). Вы можете отображать такие выровненные данные непосредственно с помощью ВП Draw Flattened Pixmap.
Для манипуляции с данными как с двумерным массивом, Вы должны конвертировать их к соответствующему формату, используя ВП
Unflatten Pixmap или ВП Flatten Pixmap.
ВП с палитры Sound
Используйте ВП с палитры Sound (звук) для использования звуковых файлов и функций в вашем ВП. Вы можете использовать эти ВП для решения следующих задач:
•Создание ВП, который проигрывает звуковые файлы, такие как записанные сообщения, при выполнении некоторых действий.
•Создание ВП, который проигрывает звуковые файлы, когда ВП начинает или завершает свое выполнение, или когда достигается некоторая точка в ВП.
•Настройка входного звукового устройства для ввода звуковых данных. Используйте ВП Sound Input для ввода звуковых данных.
250