科学绘图及数据分析软件Origin

第1章 科学绘图及数据分析软件Origin

1.1 Origin功能简介

图表是显示和分析复杂数据的理想方式，因此高端图表工具是科学家和工程师们必备的软件。Microcal Software公司的Origin软件(演示版可以从下载)一直在科学作图和数据处理领域享受较高的声誉，和它的主要竞争对手SPSS Scientific公司的SigmaPlot（/）和MathSoft公司的Axum相比，它的功能更强大但需要花费更多时间来学习。在最新发布的Origin 7.5中，OriginLab公司对它的易用性进行了大量的改进，并彻底调整了其编程语言战略，从而使该软件在同类产品中脱颖而出。

现流行的Origin版本有5.0、6.0、6.1、7.0和7.5。Origin包括两大类功能：数据分析和科学绘图。Origin的数据分析功能包括：给出选定数据的各项统计参数平均值（Mean）、标准偏差（Standard Deviation，SD）、标准误差（Standard Error，SE）、总和（Sum）以及数据组数N；数据的排序、调整、计算、统计、频谱变换；线性、多项式和多重拟合；快速FFT变换、相关性分析、FFT过滤、峰找寻和拟合；可利用约200个内建的以及自定义的函数模型进行曲线拟合，并可对拟合过程进行控制；可进行统计、数学以及微积分计算。准备好数据后进行数据分析时，只需选择所要分析的数据，然后再选择相应的菜单命令即可。

Origin的绘图是基于模板的，Origin本身提供了几十种二维和三维绘图模板。绘图时，只需选择所要绘图的数据，然后再单击相应的工具栏按钮即可。二维图形模板有Line、scatter、line＋symbol、Special line/symbol、area、fill area，inclusive/exclusive area fill、bar、stack bar,floating bar、pie、high-low-close、function graphs、column、stack column、floating column、XYAM vector、XYXY vector、polar、line series、time series、waterfall、ternary diagram、double Y axis、multi-panel XY。3D图形模板有XYZ scatter with drop lines and／or projections、

trajectory、Bar、ribbon、walls、waterfall、Color map surface with projected contour、wire frame、surface with constant slices in X/Y direction、Cube frame。二维图形可独立设置页、轴、标记、符号和线的颜色，可选用多种线型。选择超过100个内置的符号。调整数据标记（颜色、字体等），选择多种坐标轴类型（线性、对数等）、坐标轴刻度和轴的显示，选择不同的记号，每页可显示多达50个XY坐标轴，可输出为各种图形文件或以对象形式拷贝至剪贴板。用户可以自定义数学函数、图形样式和绘图模板，可以和各种数据库软件、办公软件、图像处理软件等方便的连接；可以方便地进行矩阵运算，如转置、求逆等，并通过矩阵窗口直接输出三维图表；可以用C等高级语言编写数据分析程序，还可以用内置的Lab Talk语言编程。

Microcal Origin象Microsoft Word、Excel等一样，是一个多文档界面应用程序。它将用户的所有工作都保存在后缀为OPJ的项目文件(Project)中。保存项目文件时，各子窗口也随之一起存盘；另外各子窗口也可以单独保存，以便别的项目文件调用。一个项目文件可以包括多个子窗口，可以是工作表窗口(Worksheet)、绘图窗口(Graph)、函数图窗口(Function Graph)、矩阵窗口(Matrix)和版面设计窗口(Layout Page)等。一个项目文件中的各窗口相互关联，可以实现数据实时更新，即如果工作表中的数据被改动之后，其变化能立即反映到其他各窗口，比如绘图窗口中所绘数据点可以立即得到更新。

Origin 7.5系统要求为：Windows 98／Me／NT 4.0/ 2000/XP/2003， Internet Explorer 5.0,Pentium III以上CPU,100MB以上空余硬盘空间， 64 MB以上内存。由于Origin的功能

强大，本章将重点介绍本软件7.5Pro（专业版）的数据处理及科学绘图的部分，其余的功能可参考软件的说明书或帮助文件自己学习。

1.2 Origin使用入门

Origin具有Office的多文档界面，主要包括以下几个部分： （1）菜单栏（顶部），可以实现大部分功能。

（2）工具栏（菜单栏下面），一般最常用的功能都可以通过此实现。

（3）绘图区（中部），所有工作表、绘图子窗口等都在此。

（4）工程管理器（下部），类似资源管理器，可以方便切换各个窗口等。

（5）状态栏（底部），标出当前的工作内容以及鼠标指到某些菜单按钮时的说明。 Origin的使用主要有两个部分，工作表格(Worksheet)和绘图窗口(PlotWindows)。使用绘图窗口，可以方便地更改图形的外貌、直观地进行数学分析、拟合。使用工作表格可以迅速进行大量的数据处理及转换。绝大多数实验数据的处理可以在Origin上完成，并且其数据处理和绘图可以同时完成。

例1-1：尿中胆色素经处理后，在550nm处有很强的吸光性，现测得配置好的不同的胆色素浓度的标准溶液的吸光率数据如表1-1所示，假定标准曲线可以用y=a+bx+cx2来表示，试计算出方程的参数值a、b、c的值，在y～x图上绘出拟合曲线，标出实验数据点。

表1-1 不同胆色素浓度标准溶液的吸光率

胆色素浓度（mg/100ml） 0.039 吸光率

0.061

0.087

0.107

0.119

0.163

0.179

0.194

0.213

（１） 启动Origin

在“开始”菜单单击Origin程序图标，即可启动Origin。Origin启动后，自动给出名称为Datal的工作表格，见图1-1。

图1-1 在Origin的工作窗口中输入数据作图

（２）在Worksheet中输入数据

工作表Worksheet最左边的一列为数据的组数，一般默认A 和B列分别为X和Y数据。在工作表Data1的A(X)、B(Y) 分别依序输入胆色素浓度和吸光率的数据，见表1-1。 （３）使用数据绘图

打开Worksheet窗口，用鼠标选中所有的数据，使用菜单Plot（绘图）中Scatter命令，或使用工具栏Scatter按钮绘图。该图形上点的形状、颜色和大小、坐标轴的形式、数据范围等均可在相应内容所在位置处用鼠标左键点击后出现的窗体中进行调整。

（４）回归分析

绘图后，选Analysis（分析）菜单中的Polynomial Regression(多项式拟合)命令，出现图1-2所示对话框，在“Order”栏中输入“2”，表示作2次曲线拟合，在“Show Formula on Plot?”一栏打钩，拟合结果见图1-3。在ResultsLog窗口（图1-3中曲线右下侧）给出回归求出的参数值，包括拟合参数(A、B1、B2)及各自的标准误差（Error）、标准偏差(SD)、相关系数R、数据点个数N、R=0的概率P等。该窗口的内容可以拷贝粘贴到其它程序中或保存为一个文本文件。相关系数R反映了x和y的相关程度，R= 1，表示x,y之间严格符合关系式;R越接近1, x和y的相关程度越大。本题R为0.99063,说明拟合结果很好。

（５）文件保存和调用

Origin可以将图形及数据保存为扩展名为“．OPJ”的文件，可以随时编辑和处理其中的数据和图形。所绘图形可以直接打印或拷贝粘贴到其它编辑软件(如Word)中。

图1-2 拟合方式选项窗口 图1-3 拟合结果

例1-2 对离心泵性能进行测试的实验中，得到流量qV、压头H和效率η的数据如表1-2，绘制离心泵特性曲线。

表1-2 流量qV、压头H和效率η的关系数据

序号 qV/(m/h) η

0.0 0.0

0.4 0.085

0.8 0.156

1.2 0.224

1.6 0.277

2.0 0.333

2.4 0.385

2.8 0.416

3.2 0.446

3.6 0.468

4.0 0.469

4.4 0.431

本例涉及到多层图形的绘制，绘制的图形见图1-4，具体步骤如下：

（１） 启动Origin

（２）在Worksheet中输入数据

在工作表Data1的A(X)、B(Y) 分别依序输入流量qV和压头H的数据。从File（文件）菜单运行New命令打开New对话框，选择Worksheet，单击OK，在新建的工作表Data２中A(X)、B(Y)中 分别输入流量qV和效率η的数据。

（3）使用数据绘图

选择第一组数据（Data1），打开Worksheet窗口，用鼠标选中所有的数据，使用菜单Plot或工具栏中Line+Symbol（线＋点图）/Scatter(散点图)命令绘图。在Edit菜单选择New Layer (Axes):Right Y 命令，页面显示有第二层，双击层标，打开Layer２对话框，将Data2加入到Layer２。调整图形格式，可完成多层图形的绘制。

[方法二]

在工作表中输入数据：在Data1中按ctrl+D快捷键/点鼠标右键Add New Column，使工作表增加到三栏。在工作表的A(X)、B(Y)、C(Y)中分别输入流量qV、压头H和效率η数据。

使用数据绘图：用鼠标选中Data1中所有的数据，采用Plot:Special line/symbol: Double-Y 命令绘图。调整图形格式，可完成多层图形的绘制。

图1-4 Origin操作界面（离心泵特性曲线示例）

（４）回归分析

绘图后，分别选中图层１和２，选Analysis菜单中的Fit Polynomial(多项式拟合)命令在图中会产生拟合的曲线。 ResultsLog窗口内容如下： Polynomial Regression for Data2_B:

Y = A + B1*X + B2*X^2 + B3*X^3 + B4*X^4 Polynomial Regression for Data1_B:

Parameter Value Error Y = A + B1*X + B2*X^2 A -5.35256E-4 0.00386 Parameter Value Error

B1 0.23488 0.01338 A 14.97212 0.05635

B2 -0.05738 0.01323 B1 -0.36394 0.05954

B3 0.01613 0.00462 B2 -0.14041 0.01304

R-Square(COD)SD N

0.9977 0.07621 12

P

<0.0001

B4 -0.0023 5.20183E-4

R-Square(COD) SD N P 0.99958 0.00409 12 <0.0001

（５）文件保存和调用

将图形及数据保存为扩展名为“．OPJ”的文件。

1.3 Origin工作表（Worksheet）的使用

1.3.1输入、编辑和保存工作表格

Origin工作表格支持许多种不同的数据类型，包括数字、文本、时间、日期等，Origin提供了许多向工作表格输入数据的方法： 1)从键盘输入数据

打开或选择一个工作表格，选择一个工作表格单元格(鼠标单击该处)，输入数据，然后按Tab(→)到下一列或按Enter(↓)键到下一行，也可以用鼠标选定任意位置的单元格，再继续输入下一个值(在某单元格输入数据后必须按Tab键、方向键或Enter键将光标移动到其它单元格，才确认刚输入的数据)。 ←→↓↑ 光标移动键

Enter 光标向下移动一单元格

←或shift+Tab 光标向左移动一单元格(如已是最左边一列，将移到最右面一列) →或tab 光标向右移动一单元格(如已是最右边一列，将移到最左面一列) Home 光标移到当前列的第一个单元格 End 光标移到当前列的最后一个单元格 PgDn 光标向下移一页 PgUp 光标向上移一页

Ctrl+Home 光标移到最左列的第一个单元格 Ctrl+End 光标移到最右列的最后一个单元格 Ctrl+PgDn 光标向右移一页 Ctrl+PgUp 光标向左移一页 Ctrl+↓ 光标移到当前列的最后一个有值的单元格 Ctrl+↑ 光标移到当前列的最后一个有值的单元格或第一单元格 Ctrl+← 光标移到最左列同行的单元格 Ctrl+→ 光标移到最右列同行的单元格

如果某一单元格的数值输错了或想更改某一单元格的数据值，可以选择该单元格并键入新数据，Origin自动覆盖原数据。

要编辑一个单元格的数值，可以选择相应的单元格，按F2键或用鼠标单击指定的位置(单元格数值由反象显示变为正常显示，可以防止覆盖)， 可用下列的键编辑单元格的数值。可以按↑,↓,PageUp，PageDn或Tab键结束编辑状态。如果变更错误，可以按Ctrl+Z撤消刚进行的更改。 Delete 删除光标右的一个值或所有选定的(反象显示)数值 Backspace 删除光标左的一个值或所有选定的(反象显示)数值 Home 移到单元格的最左端 End 移到单元格的最右端 ← 光标向左移动一字符 → 光标向右移动一字符 2)从文件中输入数据

数据可以从ASCII， Excel，dBASE等文件形式导入，具体步骤：打开或选择一个工作表格；选择File菜单中Import命令下相应的文件类型，打开文件对话框，选择文件单击OK。 如要输入ASCII数据文件，可以在打开前设置选项，File-Import-ASCII Option，打开ASCII Import Option for XXX对话框设置诸如列数，文件首忽略标题行数等。然后选择文件输入。 3)通过剪贴板传递数据：工作表格的数据也可以通过剪贴板来从别的应用程序 (如Word等)获得，具体应用方式与一般拷贝、粘贴一样。同样数据也可以在同一或不同的工作表格中交换。

4)用行号或随机数填充列：可以用以下操作将一列或选定区域的单元格快速填充为行号、

正随机数或一般随机数。选择相应的单元格区域，工具栏中单击按钮

(将列填充为行号)

；

(将列填充为正随机数)； (将列填充为一般随机数)；或选择Column菜单中Fill Column With命令；也可以右击鼠标选择Fill Column With命令。(*欲显示该按钮，View：Toolbar命令，选Work sheet Data)。

5)用函数或数学表达式设置列的数值：见1.4.1

6)改变工具格中X的默认值：当我们用工作表格中的数据绘图而不指定X列时， Origin假定X的初始值为1，且其增加值为1。

选择一个工具表格；如果已有X列，删除或忽略它；选择Format菜单中Set Worksheet X命令，出现对话框；输入初始X值和增加值；单击OK。从该工作表格绘图将使用默认的X值。

7)选择工作表格数据：

选择整个工作表格：鼠标单击工作表格左上角的空白处； 选择一个单元格：鼠标单击单元格可选择单元格； 选择一列：单击列标； 选择一行：单击行的数码；

选择多个单元格：鼠标向右下拖动(或选择初始单元格，Shift-单击终止单元格)； 选择多列：在列标行拖动鼠标(或单击起始列标，Shift-单击终止列标)；

选择多行：在行数码处拖动鼠标(或单击起始行，Shift-单击终止行，间隔选取可按Ctrl键单击)。

8)在一列中插入数据

在一列中插入一个单元格，可选择要插入单元格的位置，选择Edit：Insert命令或右击鼠标在快捷菜单中选择Insert命令，新的单元格出现在选中单元格上面；如插入n个单元格，可以先选择n个单元格，然后用Insert命令。

9)删除单元格和数据

清除整个工作表格内的数值：选择工作表格，在Edit菜单中选择Clear Worksheet命令，该工作表格中所有的内容均被删除。

删除工作表格中的部分数据：选择工具表格，选择某个单元格或多个单元格， Edit菜单中选择Delete命令即可。如果该数据已被绘图，绘图窗口将重新绘图以除去删除的点。 如仅欲删除数据而不删除单元格，可选择相应单元格，按Delete键。被删除数据的单元格将显示“--”，表示没有数值。 10)保存数据

保存Origin文档的同时就保存了Worksheet中的数据。如欲将Worksheet中的数单独保存成文件，可选择Worksheet窗口；在File菜单中选择ExportASCII命令，出现File Save As对话框，输入相应的文件名即可。一般数据文件可以“．dat”为扩展名。 1.3.2 调整工作表格的基本操作

1)增加列：选择一个工作表格，Column菜单中选择Add New Columns命令；打开Add New Columns对话框，在其中输入要增加的列数，这样在工作表格的结尾处加上了所输个数的列(默认为Y)，所加的列按字母顺序标记(A，B，C X，Y，Z，AA， BB，CC ．)，从尚未使用的第一个字母开始。

标准工具栏中单击Add New Column按钮，也可在工作表格空白处右击鼠标，快捷菜单中选择Add New Column命令在工作表格的结尾处增加一列。

2)插入列(行)：欲在工作表格的指定位置插入一列(行)，可将其右(下)侧的一列(行)选定，然后选择Edit：Insert命令或选择右击鼠标快捷菜单中的Insert命令，新列(行)插在选定列的左(上)侧。如果需要连续插入多列(行)，可以重复上述操作多次或选定多列(行)，运行Insert命令。

3)删除列(行)：欲从工作表格中删除一列(行)或多列(行)，可先反象选择这些列 (行)，选择Edit：Delete命令或选择右击鼠标快捷菜单中的Delete命令，则所选定的列 (行)被删除(注：其中所包含的数据同时也被删除，如仅想删除数据而不删除列／行，可选择Edit：Clear)。 4)移动列：将所选定的列(反象)移动到工作表格的最左侧，选择Column：Move to First命令，如欲将其移动到最右侧，选择Column：Move to Last命令。左右移动列也可以使用工具栏中的按钮。

5)改变列宽：在列标上双击，打开Worksheet Column Format对话框，在Column Width处输入字节的数值即可。

6)行列互换：选择Edit:Transpose命令，可以将行列互换。

7)改变列的格式：双击列标或右击列标在快捷菜单中选择Properties命令，打开Worksheet Column Format对话框。对话框可对列命名(Column Name)；加列标(Column Label);将列指定为X，Y，Z，Error，Label等;设置数据显示类型和格式；设置列宽(字节)等。

Origin工作栏由列定义，可以分别定义为X列、Y列、Z列、L列、和Error Bar列。该定义决定这些值是否可以作为XYZ或Error Bar绘图。可在Work sheet Column Format对话框的Plot Designation定义也可选择工作表格中的一列，在Column菜单选择Set As 命令设置。列的标题显示所选择的类型。

Display中可以选择列的类型，Origin提供了7种类型，分别为：numeric&text、numeric、text、time、Data、month和day of week。

选择数据类型后，可在Format选择其显示的相应选项，如对常用的数值类型来讲，可以设置为小数、科学记数或工程记数方式；也可以设置小数位数、数据的类型 (整数、双精度、浮点)。如果选择Apply to all column to the right，则对右边诸列均采用此类型。也可以输入列标记,完成输入后单击OK即可。

8)工具栏显示控制：鼠标双击工具栏边的空位，可以打开Worksheet Display Control对话框，通过该对话框可以设置Worksheet显示的字体颜色、字型和字号、背景和前景颜色、标题及单元格间隔线等的显示特性。

1.4 Worksheet数据分析

1.4.1 工作表格计算

1)排序：Origin可以对单列、多列、工作表格的一定范围或整个工作表格进行排序(包括简单和嵌套排序)。

A．列排序：选择一列数据，Analysis菜单中选择SortColumn命令。

B．选择范围排序：选择一定范围数据，Analysis菜单中选择SortRange命令。 注：上面两种排序仅对选定的范围进行排序，而不管其数据同行的相关性。

C．工作表格排序：如选择列或一定范围后，Analysis菜单中选择SortWorksheet 命令，则对选择范围排序，但基于同行数据的相关性,二种排序有不同结果。

2)设置列值：选择或打开一个工作表格，选择一列；选择Column：Set Column Values命令或按按钮，也可右击鼠标选择Set Column Values命令打开图１-5所示对话框。

A.设定工作表格范围：在From Row…to…输入设置列值的行号范围。

B.选择函数和数据集：Add Function和Add Column下拉菜单和相应的按钮帮助用户在表达式窗口建立合适的表达式。防止用户键入函数名称和数据集名称时发生错误。

C．完成“Col(ColumnName)=”窗口的表达式，函数表达式中可以包括有数值、运算符号(“+”，“-”，“*”，“／”，“^”)、函数(abs()，sin()等)、数据集(Col(A)，Col(C)等)和行号(i)等。Undo／Redo按钮可以取消或重复表达式编辑最后一步的变化。 D．单击OK可完成计算。

图1-5 Set ColumnValues对话框

例1-3 用Origin的Set Column Values命令设置工作表格数值，产生x-sin(x)-cos(x)三栏工作表，x从0到1.9，如图1-6所示。方法如下： A. 单击Add New Column按钮

，在工作表格的结尾处增加一列。

B. 选择一列；选择Column:Set Column Values命令或按按钮，也可右击鼠标选择Set

Column Values命令打开相应对话框。

C. 在From Row to 输入设置列值行号范围，i=1～20。col(A)、Col(B)、Col(C)的公式

分别为 (i-1)*0.1；sin(Col(A))和 Cos(Col(A))，单击OK即可产生题目要求的工作表。 D. 分别双击各列或者点右键选择Properties,这里可以设置一些列的属性，将Column Name

分别改为x、sin(x)和cos(x)。

图1-6 x-sin(x)-cos(x)

3）抽取数据

基于用户定义的表达式的条件，从一个旧的工作表格中可以选取部分数值到新的工作表格中。操作方法：将要选择的工作表格激活;Analysis菜单中选择Extract Worksheet Data命令，打开对话框；对话框中输入数据范围，新工作表格名称和选取条件;单击Do it产生新工作表格。该表格保留原表格的所有格式，包括设置列值的数学表达式。

4) 数学表达式

使用Origin时，很多地方都使用数学表达式，包括函数绘图、抽取数据以及设置工作表格列值等等，Origin对数学表达式有以下的要求：

A.Origin有四类操作：算术操作、分配操作、逻辑关系操作和条件操作。 算术操作包括：“+”加；“-”减；“*”乘；“／”除；“^”乘方(x^Y表示X的Y次幂)：“&”和“?”异或操作(逐位)。

赋值操作“=”可以对数字变量、字串变量或数据集赋值。其中Origin可认可多种赋值操作类型，具体可参考Help文件。zzz 逻辑关系操作包括：“>”大于；“>=”大于等于；“<”小于；“<=”小于等于；“==”等于；“!=”不等于；“&&”和；“||”或。 B．优先原则：使用标准优先原则，依次为：括号外分配操作优先；括号内优先；乘除比加减优先；关系操作先（>，>=，<，<=)后(== and !=)；逻辑操作按顺序(&& ||）进行；最后，所有条件按表达式(?：)进行；(一般数学表达式中的空格忽略不记，使用括弧可以将表达式括起来，大括弧和方括弧具有其他的特殊意义)。

5) 列号i的使用：

在设置列值和提取工作表格对话框中，列可用 col()函数或Worksheet Name Column Name标记，行值指定用变量i表示。如果表达式中没有使用i，Origin默认在给定的表达式中使用相同的i，表达式对指定范围的所有行重复运算如： col(C)= col(A)-col(B)被视为col(C)[i]=col(A)[i]-col(B)[i]; col(C)[i]表示column C第i行的值。如果指定i，则默认取消。如col(C)=col(B)[i+1]-col(B)[i]表示将在column B的行增加值赋值给column C。 6) 函数：

Origin内置的函数有三类：公用函数、数学函数和统计函数，见表1-3。关于一些具体

函数的使用可参考Origin的LabTalk帮助文件。

1.4.2 统计

选择列／行或单元格范围，选择Analysis：Statistics on Columns(ROW)命令，命令将打开一个新的工作表格显示平均、标准误差、标准偏差的平均值、最小值、最大值、数值范围、总和和点数。

1.5 数据绘图

1.5.1基本知识

1)鼠标右击以下位置可以打开快捷菜单：绘图窗口的标题条；层图标；页；层；任何标记，包括轴标记、图例等；任何在绘图窗口的标记对象；数据图；轴或轴单位标记。 2)绘图术语：

页(Page)：每个绘图窗口包含一个单一的可编辑页，页作为组成用户图形的各种图形元素(如层、轴、文本和数据图)的背景，绘图窗口的每一个页必须包含至少一个层，如果所有的层都被删除，则该绘图窗口也将被删除。注意：打印图形时，仅在页内的图形才能被打印，所以注意不要将要打印的图形元素放到页外。

层(Layer)：一个典型的图形一般包括至少3个元素：一套XYZ坐标轴(3D)；一套或多套数据图和相应的文字和图标。Origin将这三个元素组成一个可移动、可改变大小的单位，叫层(1ayer)，一页可最多放50层。要移动层或改变层的大小，可在坐标轴上单击，产生一个红色边界，鼠标拖动可在页上移动或更改层的大小。活动层(The Active Layer)：当一页包含多个层时，操作是对应于活动层的。将一个层变为活动层有以下几种方法：在所要的层的X，Y，或Z轴上或方框内任意位置单击鼠标；单击绘图窗口坐上角的层图标;单击与相应层有关的对象。

边框(Frame)：边框是在层上的四个XY轴围成的矩形区域(2D图，3D图的边框是在XYZ轴外的矩形区域)。边框独立于坐标轴，选择View：Show：Frame可以显示边框。

图(Graph)：单层图包括一组XYZ坐标轴(3D图)，一个或更多的数据图以及相应的文字和图形元素，一个图可包含许多层。

数据图(Data Plot)：数据图是一个或多个数据集在绘图窗口的形象显示，Origin可以用以下方法产生数据图：

◆一个数据图可以从两个或更多的数据集产生，例如在工作表格中的X和Y列。 ◆当工作表格中不包括X列时，一个数据图可以从一个数据集和相应的行号产生。 ◆一个数据图可以从一个数据集和一个增加的X值产生。X增加值由Select Columns for Plotting对话框或Format：Set Worksheet X命令设定。

◆一个数据图可以从一个包含Z值和XY映射关系的矩阵产生。

绘图窗口活动层中的数据图所包含的数据列在Data菜单的底部。标有√的数据为首选数据(Primary Dataset)，首选数据决定数学和编辑操作的对象，如果再次选择该数据可打开Plot Details对话框。

工作表格数据集(Worksheet Dataset)：工作表格数据集是一个包含一维(数字或文字)数组的对象，因此，每个工作表格的列组成一个数据集，每个数据集有一个唯一的名字(由工作表格名称和列名以及“_”组成，Worksheet Name_ColumnName)。

矩阵(Matrix)：矩阵表现为包含Z值的单一数据集，它采用特殊维数的行和列表现数据。

1.5.2数据绘图

从工作表格中的数据绘图，数据图与工作表格中的数据就保持相关。当改变工作表格中的数据时，数据图也作相应变化。一般来说，数据图当再次被选中时更新，该相关性可以使数据图相应于工作表格中的数据迅速更新。 1)从工作表格数据建立一个新的绘图窗口：

方法1：激活包含绘图所需数据的工作表格：选择要绘图的行、列或单元格范围。在Plot菜单中选择绘图的类型(右击鼠标选择Plot命令)

或用鼠标按绘图工具栏中相应的按钮，Origin打开一个绘图窗口，选择的值将自动

对X列绘图(如果没有选X列，则对行值绘图)；当工作表格中包含多重X列时，Origin自动进行多重相关，Origin定义最左边的X列为Xl，Xl右侧并且下一个X左侧的为Y1；第二个X为X2，X2右侧并且下一个X左侧的为Y2等等，当选中Y1绘图，自动选用Xl为X坐标。 方法2：不选择数据，选择Plot菜单中的数据图类型，打开Select Columns for Plotting对话框，在对话框中选择相应的XY数据绘图，见图1-7。

图1-7 Select Columns for Plotting对话框

打开Select Columns for Plotting对话框的其它方法：在绘图窗口中双击层图标打开Layer n对话框，单击Plot Associations按钮；按Alt键双击层图标；将所需层激活，选择Graph：Add Plot to Layer：Graph Type命令:右击层图标快捷菜单中选择Plot Associations命令。

2)向已有的图形中增加数据

A)从工作表格向页面加数据：

◆激活包含绘图所需数据的工作表格，选择要绘图的行、列或单元格范围；

◆选择要增加数据的绘图窗口，如果该窗口有多页图，选择要增加数据的页；

◆Graph菜单中选择Add Plot to Layer命令，然后选择绘图类型，选择的值将自动对X列绘图(如果没有选X列，则对行值绘图)。如果选择两列或更多的列绘图，则数据将作为组绘数据图。

B)从Layer Control对话框向页面加数据： 双击绘图窗口的左上角的层标1(右图)，打开页面控制对话框；从Available Datalist选择数据；单击=>按钮，所选数据出现在Layer Contents box；单击OK绘图。

图1-8 Layer Control对话框

Layer n对话框：

◆The Available DataList：包括所有可以用于绘图的数据集，要在层中显示数据集的数据图，可在此窗口选择目标数据集，单击：=>按钮将数据集加到Layer Contents List。 ◆The Show Current Folder Only Check Box：选择此项可显示放在当前Project Explorer文件夹中的所有数据集，取消此项则只显示此项目中的数据集(可参考Help)。

◆The Layer Contents List：包括当前层中所有数据图的数据集，要将层中的数据集去除，可在此窗口中选中，单击<=：按钮。 ◆上下按钮：(Layer Contents)：可以调整层上数据的顺序，该顺序决定在层上的绘图顺序，最上面的数据在最底层，然后依次向上。

◆Delete按钮：删除选中的数据集，同时也将删除与之相关的所有工作表格的列和数据图。

◆Layer Properties按钮：单击按钮打开Plot Details对话框。

◆Plot Associations按钮：单击按钮打开Select Columns for Plotting对话框。 ◆Group／Ungroup按钮：单击按钮可将选中的数据集组成组或消组。 ◆Edit Range按钮：单击按钮可改变选择数据集的显示范围。

◆Show Range选项：选中后在Layer Contents中显示图中数据显示的范围(如datal_b [1:50]。

◆Rescale on OK选项：选中后自动重新设置层的轴以显示所有数据，欲保持当前状态，不要选中此项。

C)(drag-and-drop method)将工作表格的数据直接拖到Graph中绘图：先在工作表格中选择数据集，

然后将鼠标移到所选数据单元格的右

侧，直到鼠标的指针变为图中所示，将数据拖动到绘图窗口，松开鼠标完成。

欲选择drag-and-drop method中图形的类型，可在Tools：Options打开Option对话框， Graph标签下drag-and-drop plot选择图形方式(Line，Scatter，Line+Symbol或当前状态)。 D)用Draw Data Tool产生数据图：单击工具栏上的按钮，鼠标点到绘图窗口中的位置，层上显示红色十在Data Display窗口显示所点位置的XY值。双击鼠标则产生数据点，该数据集被命名为Drawl，Draw2 。按任意其它工具按钮停止绘图功能。

3)绘制用户自定义函数：

Origin允许用户绘制任意y=f(x)类型的自定义函数。

A)在Function窗口绘制函数图：可以在File菜单选择New中的Function命令，打开Plot Detail对话框：输入数学表达式(可以使用任何Origin认可的函数)；单击OK即可将函数在新的窗口绘图(分别命名为Functionl，2，3 等等)；

用户可以单击按钮增加新函数、改变函数窗口的名称、重新调整比例、变为极坐标。也可以将函数图转成数据，具体步骤：右击函数图形快捷菜单选择Make Dataset Copy of Fn，出现对话框，输入数据名称，按OK按钮产生由函数计算的数据，并且将数据绘制到命名为FuncCopy窗口，双击图形上的点可以从Plot Details对话框中打开数据文件。

B)在图形窗口绘制函数图：激活图形窗口，选择Graph：Add Function Graph命令，打开Plot Detail对话框，在函数定义窗口输入函数形式单击OK即可。图1-9中3个函数函数分别是F1(x) x sin(x)/log(x),F2(x) x2 cos(x),F3(x) 50 sin(x),x从1至10。

图1-9 函数作图

4)多套数据绘图

当同时将数据表格两个或两个以上列中的数据绘图时，将产生一个数据图组。组中自动设置依次增加的颜色、连线类型、符号标记等。其它选项可用Plot Details对话框更改。 例1-4 设置工作表格数值(i=1～91)，绘制图1-10所示图形。 col(A)=(i-1)*360/90 Col(B)=sin(Col(A)*2*pi/360)

Col(C)=Cos(Col(A)*2*pi/360) Col(D)=sin((Col(A)-30)*2*pi/360) 解题步骤如下：

A． 利用Add New Column按钮

，使工作表格达到四列。

B． 选择一列；选择Column:Set Column Values命令或按按钮，也可右击鼠标选择Set

Column Values命令打开相应对话框。在From Row to 输入设置列值的行号范围，i=1～91。Col(A)、Col(B)、Col(C)、Col(D)的公式分别为 (i-1)*360/90、sin(Col(A)*2*pi /360)、Cos(Co1(A)*2*pi/360)和 Sin((Col(A)-30)*2*pi/360)，单击OK即可产生图1-10所示工作表。

图1-10多套数据作图

C． 选择ABCD四列，Plot菜单中选择Line命令，Plot窗口将B,C,D三组数据以组的形式绘

出。颜色分别为Black，Red，Green。如果将图形类型改为Scatter，绘出的三组数据除颜色不同外，数据点的表示也分别为■●▲，如图1-10所示。

使用Layer对话框可以将数据组成组或去掉组。

A)解除数据组：双击页面标记打开Layer对话框：LayerContents中选择单击Ungroup按钮(也可以变为Group按钮)；单击OK。

B)将数据组成组：双击页面标记打开Layer对话框：选择Layer Contents中的要组成组的数据，多次选择可按Shift键单击，不连续的选择可以按Ctrl键单击；单击Group按钮(也可以变为Ungroup按钮)；选择OK。所选数据将按一个组绘图，按Layer Control对话框中DataList的顺序，每个组有统一的标号。 5)改变数据图类型、格式、组的格式

A.改变数据图类型：打开Plot Details对话框(在数据图上双击；或选择Data List选择数据名称，如预先该数据没有被激活，第一次选择激活该数据，需选择第二次；也可以在Legand相应数据表示点上双击)；在PlotType菜单上选择新图形类型。

B.改变数据点格式：如欲改变一组数据或数据组的格式，可以打开Plot Details对话框改变线和点的格式。如对单个数据点设置特殊格式，可以按Ctrl键，双击数据图上的某点打开Plot Details(单点)对话框，通过改变对话框中的选项改变对应点的颜色、符号性质或加垂线(对于柱／条状图可改变边线或填充性质)；欲删除特殊格式，单击特殊格式点(柱或条)将其选中，按Delete键删除特殊格式。

C．改变数据图组的格式：当同时将数据表格两个或两个以上列中的数据绘图时，将产生一个数据图组。组中的数据图相互关联，如均为线图或均为柱形图等等。为明确区分它们，组中的成员自动用依次增加的颜色、连线类型、符号标记等区别。双击组中的数据图上一点，打开Plot Details对话框；在对话框相应菜单中选择增加选项；单击OK，数据组将按新格式重新绘图。可能的依次增加的选项包括：颜色、短线式样、符号(对于Line／Symbol图)、 内部颜色或式样(对于Column图)。也可在Group标签下选择Independence取消组对这些选择的限制。

6)举例：A.单组X-Y数据绘图见例1-1；B．X-Y1，Y2,Y3数据绘图见例1-4；C.多组X-Y绘图见例1-2。

图1-11 数据图组的格式

1.5.3 坐标轴的调整

双击X或Y轴，打开X(Y)Axes-Lay n对话框。可在左侧的Selection中选择合适的图标，以确定所更改的坐标轴。

Horizontal／Bottom／Top：默认为X轴；Vertical／Left／Right：默认为Y轴；Z Axes/Front／Back：默认为Z轴。

1)坐标刻度(Scale)：

A．取值范围：在From和To栏内输入数值，设置坐标轴的数值范围。

图1-12 坐标刻度Scale

B．刻度类型：

表1-5 坐标刻度类型

C.坐标重新调整(Rescale)方式：

Manual(不能调整)、Normal（可以用放大工具调整）、Auto（与Normal相同，但可以自动调整）、FixedFrom（“From”值固定）、FixedTo（“To”值固定）。 D.若在Increment位置输入值，决定轴上显示的数值，如设置递增值为3，则每隔3显示一个轴的数值。若在#Major位置输入值，Origin将自动设置与之相近的主刻度标记的数量。在#Minor位置输入值，设置两个主刻度之间的次级刻度标记的数量(注：注意刻度的合理性，

如increment为5，则#Minor处输入4比较合适，这样每个次级刻度代表1)。

2)标题及格式(Title & Format)：

图1-13 Title & Format

A.Show Axis & Ticks选项：选择该选项显示所选坐标轴的轴和刻度 B．Title：可输入轴标题

C．Color：选择轴和刻度颜色

D．Thickness(pts)：设置轴和刻度线的宽度 E．Major Tick：设置主刻度线长度 P．Major：控制主刻度的显示 G．Minor：控制次刻度的显示 H．Axis：改变当前轴的显示位置

■Bottom(X)，Top(X)，Left(Y)，Right(Y)，Front(Z)，or Back(Z)：默认位置 ■％ from Bottom(Top，etc．)：从默认位置偏移 ■At Position=：移动到指定的X或Y value处

I．Apply To：设置在某范围(本层、本窗口、所有窗口)采用上面设置好的颜色、线宽、刻度位置和刻度线长度。

3)网格线(Grid Line)：

Major Grids和Minor Grids组可以设置线颜色和类型以及宽度。Apply To选择应用范围，Additional Lines设置是否在相反和X(Y)=0处画线。

图1-14 Grid Line

4)轴断点(Break)：设置坐标轴断点。

图1-15 Tick Labels

5)主刻度标记(Tick Labels)：可设置主刻度标记的类型(Origin提供6类型： numeric ，text，time，date，month，day Of week，Column Headings 和Tick lndexed Dataset)；设置刻度标记的字体、颜色、大小；设置刻度标记的数值选项：设置比例因子(在divide框中输入数值，Origin自动将每个标记的数值除以输入的值，而显示结果)；设置显示固定的小数点后的位数；设置前(后)缀内容。

6)次刻度标记(Minor Tick)

7)设置刻度标记(Custom Tick Lable)：设置主刻度的旋转角度、与刻度线之间的 位置以及隐藏性质。

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