【正文】 :*,*] IDLHelp, subarray 通過對本書中范例的練習(xí)，讀者會對數(shù)組以及數(shù)組的處理方法了解得更多。使用IDL圖形窗口 通過對本書中范例的練習(xí)，讀者會更多地了解IDL的圖形窗口。但在開始之前，最好先了解下面一些東西。圖形窗口的建立 首先，可直接用Window命令建立一個圖形窗口，或是在沒有窗口打開的情況下，間接通過運行圖形顯示命令來打開。例如，可以建立并啟動一個窗口，只須鍵入： IDLWindow 注意，此窗口的標(biāo)題欄中有一個0，這是此窗口的索引號。當(dāng)圖形窗口建立后，每個圖形窗口都有惟一的一個圖形窗口索引號。Window命令如果沒有任何位置參數(shù)總是創(chuàng)建出索引號為0的圖形窗口，被稱為“窗口0”。在IDL的一次運行中，最少可同時打開128個圖形窗口，可以為0到31號圖形窗口指定一個索引號。對于32到127號圖形窗口，可以用Window命令帶上Free關(guān)鍵字(以下將談到)來創(chuàng)建，IDL將賦予為它們索引號。例如：想創(chuàng)建一個索引號為10的圖形窗口，鍵入：　　IDLWindow, 10　　倘若某個索引號圖形窗口的窗口已經(jīng)存在，再用Window命令創(chuàng)建相同索引號圖形窗口，Window命令將首先刪除舊窗口，然后建立一個帶有此索引號的新窗口?！　∪绻敢猓ó?dāng)在IDL程序中建立窗口時，這通常是一個不錯的主意），可以用一個未用的索引號或者已經(jīng)打開但是空白窗口的索引號來創(chuàng)建新的圖形窗口。關(guān)鍵字Free即為此目的而設(shè)，如下所示： IDLWindow, /Free用關(guān)鍵字Free建立的圖形窗口，將會具有一個大于31的索引號。關(guān)鍵字Free是建立索引號大于31的常規(guī)圖形窗口的惟一途徑。確定當(dāng)前圖形窗口現(xiàn)在在顯示器上至少已經(jīng)打開了三個圖形窗口，但只有一個是當(dāng)前圖形窗口。當(dāng)前圖形窗口用于接受圖形命令的輸出結(jié)果。當(dāng)前圖形窗口的索引號總是存儲在!。如果沒有創(chuàng)建和打開圖形窗口，系統(tǒng)變量!﹣1。可以創(chuàng)建一個圖形窗口，并存儲其圖形窗口索引號，以便以后刪除該窗口或使其成為活動窗口。可鍵入：IDL＞W(wǎng)indow, /FreeIDL thisWindowIndex = !使圖形窗口成為當(dāng)前窗口為使一個窗口成為當(dāng)前圖形窗口（可在其內(nèi)顯示圖形），可使用Wset命令和圖形窗口索引號來設(shè)定。例如，希望當(dāng)前圖形窗口為10號窗口時，鍵入：IDL＞W(wǎng)set, 10隨后所有的圖形命令的結(jié)果都將顯示到10號窗口內(nèi)。注意，當(dāng)一個圖形窗口創(chuàng)建完成后，該窗口即成為當(dāng)前窗口（但是，用Widget_Draw產(chǎn)生的窗口不是這樣）。為了在某個窗口內(nèi)繪制圖形，該窗口必須是當(dāng)前圖形窗口。刪除圖形窗口可用Wdelete命令和圖形窗口的索引號刪除圖形窗口。被刪除的圖形窗口不必是當(dāng)前圖形窗口。例如，刪除窗口10，鍵入：IDL＞W(wǎng)Delete, 10刪除當(dāng)前顯示器上的所有圖形窗口有一個技巧：IDL＞W(wǎng)HILE　! NE –1 DO Wdelete, !圖形窗口的位置和尺寸在創(chuàng)建圖形窗口時，圖形窗口的位置和尺寸是根據(jù)內(nèi)部運算規(guī)則確定的。在Window命令中，用關(guān)鍵字可以設(shè)置圖形窗口的位置和尺寸。例如，用關(guān)鍵字XSize 和YSize創(chuàng)建一個寬200像素，高300像素的窗口，鍵入：IDL＞W(wǎng)indow, 1, XSize=200, YSize=300可用相對于顯示器左上角的像素坐標(biāo)或設(shè)備坐標(biāo)來確定窗口位置。例如，用關(guān)鍵字XPos 和YPos將窗口的左上角位置于顯示器（75，150）處，鍵入:IDLWindow, 2, XPos=75, YPos=150將圖形窗口設(shè)置到顯示器最前面創(chuàng)建一個圖形窗口時，該窗口擁有輸入焦點，同時也成為當(dāng)前圖形窗口。也就是說，對于窗口管理器來講，該圖形窗口現(xiàn)在為激活窗口（僅僅因為一個圖形窗口擁有窗口輸入焦點，并不意味它是當(dāng)前圖形窗口）。為了輸入一個命令，不得不將窗口焦點移回到命令輸入窗口。在某些平臺上，特別是在PC機上，這會導(dǎo)致圖形窗口隱藏到其他窗口后面。有時，在顯示器上一個圖形窗口隱藏在其他窗口的后面，想將該窗口拖到前面以便能看見。在不改變窗口輸入焦點的情況下，要將一個圖形窗口顯示在前面，可用Wshow命令和圖形窗口索引號來完成。IDL＞W(wǎng)show, 1注意，光標(biāo)和窗口焦點仍在鍵入IDL命令的命令輸入窗口或其他窗口內(nèi)。用Wshow命令將窗口顯示在前面但并不將窗口改變?yōu)楫?dāng)前窗口。如果既想將該窗口拖到前面，又想將其變?yōu)楫?dāng)前窗口，那么可同時鍵入Wshow 和Wset命令：IDL＞W(wǎng)show, 2IDLWset, 2注意，如果輸入不帶參數(shù)的Wshow命令，在顯示器上將使當(dāng)前窗口被拖到前面。當(dāng)不清楚哪個是當(dāng)前圖形窗口和只想將當(dāng)前窗口拖到前面而不從IDL命令窗口移動開焦點時，這個命令是非常有用的。IDL＞W(wǎng)show注意，在PC機和Macintosh機器上，可以用AltTab鍵或者OPTIONTAB鍵來循環(huán)選擇已經(jīng)在顯示器上打開的窗口，讓其可見并擁有窗口焦點。在圖形窗口上設(shè)置標(biāo)題有時希望在圖形窗口上設(shè)置標(biāo)題，而不僅僅是圖形窗口索引號?？梢允褂肨itle關(guān)鍵字將標(biāo)題設(shè)置到窗口上，鍵入：IDL＞W(wǎng)indow, Title=’Example IDL Graphics Commands’清除圖形窗口內(nèi)容可以使用Erase命令清除當(dāng)前圖形窗口內(nèi)容：IDL＞Erase 如果想用一種特定的顏色索引號，去清除當(dāng)前圖形顯示（如果在24位顏色模式下可以用一個24位顏色值），可以用color關(guān)鍵字。例如，可以用以下命令實現(xiàn)用炭灰色清除當(dāng)前圖形顯示： IDLTVLCT, 70, 70, 100 IDLErase, Color=100　　想清除非當(dāng)前圖形窗口（系統(tǒng)變量!）的內(nèi)容，必須使該窗口成為當(dāng)前圖形窗口，接著使用Erase命令。第二章 簡單的圖形顯示本章概述 科學(xué)分析最基本的要求就是以簡單的線畫圖、等值線圖和曲面圖來顯示所研究的數(shù)據(jù)。讀者在這一章中，將會了解在IDL中用這些方式來顯示數(shù)據(jù)是多么容易。也將學(xué)會用系統(tǒng)變量和關(guān)鍵字來定位和標(biāo)注簡單的圖形顯示。 讀者將學(xué)會如下幾點：1. 如何用Plot命令將數(shù)據(jù)顯示為線畫圖。2. 如何用Surface和Shade_Surf命令將數(shù)據(jù)顯示為曲面圖。3. 如何用Contour命令將數(shù)據(jù)顯示為等值線圖。4. 如何在顯示窗口上定位顯示圖形。5. 如何用公共關(guān)鍵字來標(biāo)注和自定義圖形顯示。IDL中簡單的圖形顯示 IDL中簡單的圖形顯示可認(rèn)為是柵格圖形的一個實例。也就是說，可用Plot、Contour或Surface命令通過某種算法來點亮顯示窗口內(nèi)相應(yīng)的像素點而形成柵格圖形。這種柵格圖形沒有永久性。換言之，一旦IDL顯示圖形和點亮相應(yīng)的像素點后，IDL就不知道自己做了些什么，剛才的操作并沒有保存在內(nèi)存中。這意味著，在用戶重置圖形窗口大小時，IDL無法進行相應(yīng)的響應(yīng)?？傊?，在這種模式下圖形顯示不能被刷新，除非再次輸入圖形命令。 但是，柵格圖形命令在IDL中被廣泛應(yīng)用，因為它們簡單快捷。而且讀者將會看到，在仔細地用柵格圖形命令編寫IDL程序時，可以克服許多與柵格圖形命令相關(guān)的限制。本章將介紹一些關(guān)于如何用柵格圖形命令寫出可調(diào)節(jié)尺寸的IDL圖形窗口或進行直接硬拷貝輸出的必備概念。本章的圖形命令都是Research Systems公司所說的IDL的直接圖形。 另外一種被Research 。對象圖形使用時相對復(fù)雜一點，但它在IDL編程方面更強大更靈活。對象圖形不是為了在命令行使用而開發(fā)的，而是用在IDL的程序中，特別是用于帶有界面的程序中（帶有圖形用戶界面的程序）。本書對對象圖形法暫不做介紹，有興趣的讀者請參考IDL用戶手冊。創(chuàng)建線畫圖 生成線畫圖最簡單的方法是繪出一個矢量。可以用LoadData命令打開時序數(shù)據(jù)集。LoadData命令是本書所帶的一個IDL程序（詳細細節(jié)參考第5頁的“本書中所用的IDL程序和數(shù)據(jù)文件”）。它用來裝載本書的例程中所需的數(shù)據(jù)。鍵入如下語句以查看所能使用的數(shù)據(jù)集： IDLcurve=LoadData()如果輸入LoadData命令時忘掉了括號，需要在它正常工作前重新編譯LoadData程序。原因是，IDL在命令行會認(rèn)為它是一個變量并進行相應(yīng)地處理。重新編譯后，“l(fā)oaddata”這個函數(shù)名出現(xiàn)在IDL的函數(shù)名列表中。鍵入： IDL.Compile LoadData 時序數(shù)據(jù)是在LoadData數(shù)據(jù)列表上的第一個數(shù)據(jù)集。點擊它，數(shù)據(jù)就被裝入到curve變量中。另外一種選擇第一個數(shù)據(jù)集的方法是，按如下方法使用LoadData: IDLcurve=LoadData(1) 要查看curve變量如何被定義，鍵入： IDLHelp, curve CURVE FLOAT =Array[101]將發(fā)現(xiàn)curve是一個具有101個元素的浮點矢量（或一維數(shù)組）。要繪出該矢量，可鍵入： IDLPlot, curveIDL試圖用少量的信息盡可能地繪出漂亮的線畫圖。在這種情況下，x軸或水平軸被標(biāo)識為從0到100，這與矢量中的元素個數(shù)相對應(yīng)。而y軸或垂直軸則是用數(shù)據(jù)坐標(biāo)來標(biāo)識（它是取決于數(shù)據(jù)的坐標(biāo)軸）。但大多數(shù)情況下，線畫圖用于顯示一組數(shù)據(jù)（獨立數(shù)據(jù)）相對另外一組數(shù)據(jù)（非獨立數(shù)據(jù)）的關(guān)系。例如，上面的曲線可能代表在某段時間內(nèi)采集數(shù)據(jù)的信號。可能需要繪制某個時刻的信號值。在這種情況下，需要一條與該曲線矢量具有相同元素個數(shù)的矢量（這樣可以獲得一一對應(yīng)的相關(guān)性），并將該矢量轉(zhuǎn)換為實驗中所用的時間單位。例如，可以創(chuàng)建一個時間矢量，并繪出它與上述曲線矢量的關(guān)系圖： IDLtime=FIndGen(101)*() IDLPlot, time, curveFIndGen命令創(chuàng)建一個元素值為0到100的共101個元素的矢量。乘法因子按比例縮小每個元素的大小，最后的結(jié)果是一個元素值為0到6之間的共101個元素的矢量。圖形輸出結(jié)果應(yīng)與圖1相似。 圖1 獨立數(shù)據(jù)（時間）與非獨立數(shù)據(jù)（曲線）關(guān)系圖注意，在此圖中的坐標(biāo)軸上沒有相應(yīng)的標(biāo)題。在圖上設(shè)置標(biāo)題是很容易的，只要用XTitle和YTitle關(guān)鍵字即可實現(xiàn)。例如，為此曲線圖加標(biāo)題，可鍵入： IDLPlot, time, curve, XTitle=39。Time Axis39。, $ 　YTitle=39。Signal Strength39。 甚至可以用Title關(guān)鍵字對整個圖形設(shè)置標(biāo)題，鍵入： IDLPlot,time,curve,XTitle=39。Time Axis39。,　$ YTitle=39。Signal Strengh39。,Title=39。Experiment 35M39。輸出結(jié)果如圖2所示。圖2 簡單的帶坐標(biāo)軸標(biāo)題和圖形標(biāo)題的線畫圖注意，圖形顯示應(yīng)該為在黑色背景下的白線圖，而上圖顯示為在白色背景下的黑線。這些插圖包含在用IDL生成的PostScript文件中。一般情況下Postscript文件把圖形顏色和背景顏色反過來顯示。（參考第189頁的“問題： PostScript設(shè)備使用背景顏色和繪圖顏色時的不同”。） 注意，圖形標(biāo)題稍微大于坐標(biāo)軸的標(biāo)題。事實上?？梢杂肅harSize關(guān)鍵字改變所有圖形注記的大小。例如，可以將坐標(biāo)軸標(biāo)題的字符放大50%： IDLPlot, time, curve, XTitle=39。Time Axis39。, $ YTitle=39。Signal Strength39。, Title=39。Experiment 35M39。, $ CharSize= 如果希望所有的圖形顯示的字符比正常情況下大，可以通過繪圖系統(tǒng)變量上設(shè)置CharSize的大小，如下： IDL!=現(xiàn)在，所有后續(xù)的圖形顯示都將用較大的字符，除非用CharSize關(guān)鍵字在圖形輸出命令中特別地控制。甚至可以用[XYZ]CharSize關(guān)鍵字單獨改變每個軸的標(biāo)識字符的大小。例如，如果想使Y軸的注記比X軸的大兩倍，則可鍵入： IDLPlot,　time,　curve,　XTitle=39。Time Axis39。,　XCharSize=,　$ YTitle=39。Signal Strength39。,　YCharSize= 記住，[XYZ]Charsize關(guān)鍵字使用當(dāng)前字符的大小作為基礎(chǔ)計算出各自的大小。當(dāng)前字符的大小一般儲存在!。這意味著，如果設(shè)置XCharSize關(guān)鍵字為2，當(dāng)!，字符將比平常大4倍。定制線畫圖 上面是簡單的線畫圖，除了數(shù)據(jù)本身外，沒有多少其他信息。然而，有許多方法可用來定制和標(biāo)注線畫圖。Plot函數(shù)可以被50多種不同的關(guān)鍵字修飾。下面的事情也許您想做一做：1. 改變線型或粗細；2. 使用符號，符號之間可以有線條和沒有線條存在；3. 創(chuàng)建自己的繪圖符號；4. 給線圖加入顏色提示重要特性；5. 改變刻度標(biāo)記的長度或刻度標(biāo)記之間的間隔；6. 使用對數(shù)來標(biāo)度圖形坐標(biāo)軸；7. 改變繪圖范圍來繪出感興趣的數(shù)據(jù)段；8. 刪除坐標(biāo)軸或改變繪圖方式。改變線條的線型和粗細 例如，想用不同的線型畫出數(shù)據(jù)。如畫一條線型為長虛線的線條，可以這樣實現(xiàn)： IDLPlot, time, curve, LineStyle=5 對于線畫圖來說，可通過LineStyle關(guān)鍵字選用表3中列出的索引號確定不同的線型。例如，想使用虛線畫出曲線，可以把LineStyle關(guān)鍵字的值設(shè)置為2：IDLPlot, time, curve, LineStyle=2表3 可以通過賦予LineStyle這個關(guān)鍵字不同索引號來改變線型索引號線型0實線1點線2虛線3劃點