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Origin – OriginLab - Programmierung

Programmierung in Origin und OriginPro

Origin/OriginPro ist bestens geeignet um eigene Anwendungsideen und Projekte innerhalb Origin zu entwickeln, mit eingebauten Systemen zu programmieren und diese gegebenfalls sogar als OEM-Varianten an Kunden auszurollen. Zur Programmierung gibt es in Origin drei vollkommen unterschiedliche Komponenten und Ebenen: Labtalk, Origin-C und X-Funktionen.

Origin C

Ein Beispiel von typischem Origin C-Code mit Syntax-Highlighting im Code Builder

Ein Beispiel von typischem Origin C-Code mit Syntax-Highlighting im Code Builder

In Origin/OriginPro ist Origin C enthalten, eine ANSI C kompatible Programmiersprache, die auch Elemente von C++ und C# einschließt. In der Programmierumgebung Origin C ist es möglich, den vollen Umfang der Funktionalitäten von Origin auszuschöpfen, einschließlich der Erstellung von benutzerdefinierten Hilfsmitteln mit Hilfe von X-Funktionen.

Origin C kann für die unterschiedlichsten Programmieraufgaben verwendet werden:

  • Entwicklung von Analyse- und Simulationsfunktionen
  • Automatisierung Ihrer Datenanalyse- und Zeichenaufgaben
  • Erstellung benutzerdefinierter Anpassungsfunktionen, die mit Origins Kurvenanpassungsmodul NLFit verwendet werden
  • Verknüpfung mit externen dynamischen Link-Bibliotheken (DLL)
  • Aufrufen von Berechnungsroutinen der NAG Bibliothek
  • Aufrufen von C- oder Fortran-Bibliotheksroutinen, wie DIGITAL Fortrans IMSL-Bibliothek, oder anderen Public Domain-Bibliotheken
  • Erstellen von Lösungen zur Datenerfassung für RS-232, GPIB usw.
  • Entwicklung komplizierter Algorithmen

In Origin C geschriebene Programme sind kompiliert und mit internen Origin-Objekten verknüpft, die während der Laufzeit ausgeführt werden. Obwohl sie nicht so schnell sind wie maschinenausgeführte, von eigentlichen Compilern hergestellte Codes, bewirken sie eine deutliche Geschwindigkeitsverbesserung im Vergleich zu früheren Programmierungsoptionen in Origin. Tatsächlich werden bestimmte Aufgaben wie Berechnungsschleifen und Kurvenanpassungen mit benutzerdefinierten Anpassungsfunktionen 20-mal schneller erfüllt, als wenn sie mit LabTalk™, Origins Standardskriptsprache, ausgeführt werden.

Um die höchstmögliche Geschwindigkeit zu erreichen, kann Origin C mit externen dynamischen Link Libraries (DLLs) verknüpft werden, die mit Hilfe von Compilern von Drittanbietern wie Microsoft® Visual C++ aufgebaut wurden. Origin Cs Verknüpfung mit den DLLs ermöglicht die Weitergabe von Adressenverweisen aus Origins Datenstrukturen direkt an externe DLLs, mit weniger Overhead oder unnötigem Kopieren von Daten als es normalerweise beim Programmieren in Microsoft® Visual Basic der Fall ist.

Code Builder, die integrierte Entwicklungsumgebung von Origin C, stellt Anwendern eine bekannte Programmierungssprache zur Verfügung, die farbkodiertes Bearbeiten und moderne Funktionen für das Debuggen umfasst.

LabTalk

Das klassische Skriptfenster dient sowohl als Befehlkonsole als auch als Texteditor

Das klassische Skriptfenster dient sowohl als Befehlkonsole als auch als Texteditor.

LabTalk ist eine vollwertige Skriptsprache von Origin mit ähnlicher Syntax und Struktur wie C. LabTalk verbindet DOS-Befehle mit Optionsschaltern und Argumenten sowie Objekteigenschaften und Methoden, die vergleichbar sind mit denen von Visual Basic. So gut wie jede Aufgabe in Origin kann nicht nur über die grafische Benutzeroberfläche, sondern auch mit Hilfe von Skript ausgeführt werden. Dies macht LabTalk zu einem außerst nützlichen und vielseitigen Hilfsmittel:

  • LabTalk ist ideal zur Ausführung und Automatisierung einfacher Aufgaben
  • Schreiben und Ausführen einfacher Skripte von vielen Orten aus, einschließlich Datenspalten.
  • Erstellung benutzerdefinierte LabTalk-Hilfsmittel, die über einen Menüpunkt oder eine Symbolleiste ausgeführt werden können.
  • LabTalk bietet volle Funktionsunterstützung, einschließlich der Deklaration von Funktionen über die Befehlszeile.
  • Aufruf von Origin C- und X-Funktionen über LabTalk.

X-Funktionen

Über das Menü zugänglich gemachte X-Funktion in Origin

Über das Menü zugänglich gemachte X-Funktion in Origin

X-Funktionen bieten in einer strukturierten Entwicklungsumgebung, dem sogenannten X-Function-Builder, ein Framework, um eigene Origin-Hilfsmittel zu erzeugen. Dieses Framework vereinfacht die Erstellung des Eingabedialogs, sodass sich der Anwender auf die Erstellung des Verarbeitungscodes konzentrieren kann. Die meisten in Origin eingebauten Funktionen sind X-Funktionen und viele von ihnen können über Menü oder Kommandozeile verwendet werden. Diese Flexibilität beim Aufrufen der X-Funktionen machen diese zu einem attraktiven Ansatz, die eigenen Aufgaben in Origin zu automatisieren. X-Funktionen lassen sich auch in LabTalk und Origin C-Code einbetten.

NAG-Bibliothek

nag_logo

Origin enthält die gesamte Mark 9 Library für numerische Berechnungsroutinen der Numerical Algorithms Group, Inc. (NAG®). Diese Routinen bieten eine große Auswahl numerischer Algorithmen zum Ausführen von Berechnungen wie einfachen Statistiken und Fourier-Transformationen sowie linearer Algebra und multivariater Analyse. Alle NAG-Funktionen können über Origin C aufgerufen werden. Origin C bietet Ihnen eine Plattform zur Entwicklung von Anwendungen, die komplexe numerische Berechnungen benötigen.

Aufruf der NAG-Bibliothek aus Origin

Aufruf der NAG-Bibliothek aus Origin

Die NAG Mark 9-Bibliothek beinhaltet diese numerischen Berechnungen und weitere Utilities:

  • Komplexe Arithmetik
  • Nullen von Polynomialen
  • Wurzel von Eins oder weitere transzendentale Gleichungen
  • Fourier-Transformationen
  • Quadraturen
  • Gewöhnliche Differenzialgleichungen
  • Partielle Differenzialgleichungen
  • Netzerzeugung
  • Interpolation
  • Kurven- und Oberflächenanpassung
  • Minimieren oder Maximieren einer Funktion
  • Lineare Algebra
  • Matrixfaktorisierungen
  • Eigenwerte und Eigenvektoren
  • Determinanten
  • Simultane Lineare Gleichungen
  • Funktionen der Linearen Algebra
  • Lineare Gleichungen (LAPACK)
  • Probleme der Methode der kleinsten Quadrate und der Eigenwerte (LAPACK)
  • Sparse Linear Algebra
  • NAG-Schnittstelle zu BLAS
  • Einfache Berechnungen für statistische Daten
  • Korrelations- und Regressionsanalysen
  • Multivariate Methoden
  • Varianzanalyse
  • Univariate Schätzung
  • Nichtparametrische Statistik
  • Glättung in der Statistik
  • Kontingenztabellenanalyse
  • Lebensdaueranalyse
  • Zeitreihenanalyse
  • Operations Research
  • Sortieren
  • Approximationen von speziellen Funktionen
  • Mathematische Konstanten
  • Maschinenkonstanten
  • Utilities für Eingabe/Ausgabe

Support für die NAG-Bibliothek erhalten Sie im Rahmen des ADDITIVE Professional Service.

Beispiele zum Aufrufen von NAG-Funktionen über Origin C-Code finden Sie hier.

Python

Ein Python-Dialog innerhalb Origins

Ein Python-Dialog innerhalb Origins

Neben der Programmierung in LabTalk und in Origin C kann in Origin auch mit Python programmiert werden. Damit steht Python-Entwicklern eine leistungsstarke Visualisierungsumgebung und die Verwendung der Origin-Konzepte wie Analyse-Templates, Stapelverarbeitung und die Template-Technik zur Verfügung. Das Erlernen einer neuen Sprache ist nicht nötig, und verfügbare Programme und Bibliotheken können in Origin eingebunden werden.

Insbesondere aus den Bereichen Numerik, Statistik oder Bildverarbeitung gibt es damit eine Vielzahl von Routinen, die einfach innerhalb der Origin Software genutzt werden können.

Die Kombination aus Origin und Python kombiniert die einfache Bedienung, das Datenmanagement und die interaktive Grafikengine Origin mit leistungsfähiger Numerik – und wird dadurch zu mehr als nur zu einer Alternative zu Matrizenprogrammiersprachen. Auch Dialoge können einfach hinzugefügt werden. Origin kann von Python als Automatisierungsserver für Grafiken und Reports genutzt werden.

Developer Kit

Mit Origin C erstellte Dialoge (Developer Kit)

Mit Origin C erstellte Dialoge (Developer Kit)

Mit dem Developer Kit in Origin können Anwender auf komplexe Dialoge, frei bewegliche Hilfsmittel sowie Ressourcen für Assistenten zugreifen, die mit Hilfe externer Compiler wie Microsoft Visual C++® erzeugt wurden. Ressourcenelemente sind von Origin C aus verfügbar und steuerbar.

Mit Hilfe von Origins Hilfsmittel "Packdateien verwalten" können benutzerdefinierte Hilfsmittel mit zugehörigen Dateien in einem Paket zusammengefasst und auf diese Weise geteilt werden. Das Paket kann einfach in eine andere Origin-Installation gezogen werden, um die benutzerdefinierte Funktionalität hinzuzufügen.

Automatisierungsserver

Aufruf von Origin aus Excel

Aufruf von Origin aus Excel

Um Zeit zu sparen und Fehler zu vermeiden, bevorzugen viele Benutzer die Automatisierung von Diagrammerstellung und Analysen durch Routinen. Idealerweise werden innerhalb dieser Routinen die entsprechend benötigten Anwendungen zur Datenanalyse und Diagrammerstellung aufgerufen. Zur Erleichterung dieser Automatisierung unterstützt Origin die Automatisierungsserver-Funktion. Diese Funktion erlaubt den Aufruf von Origin aus einer anderen Anwendung (z. B. Datenbank, PowerPoint, Excel, Visual Basic, C etc.). Die Daten werden an Origin übergeben, Graphen erzeugt und das Ergebnis wieder an die entsprechende Anwendung zurückgegeben, ohne dass mit Origin gearbeitet werden musste.

Eine typische Client-Anwendung kann einige oder alle der folgenden Schritte beinhalten:

  1. Starten von Origin.
  2. Öffnen eines vorher angepassten Origin-Projekts oder Vorbereiten des Standardprojekts, um Daten von der Client-Anwendung zu erhalten.
  3. Senden von (durch Hardware gesammelten) Daten an Origin-Arbeitsmappen und -Matrizen.
  4. Senden von Befehlen an Origin zur Verarbeitung der Daten oder zur Aktualisierung von Ergebnisspalten mit Hilfe der Neuberechnungsfunktion.
  5. Zurückerhalten von Ergebnissen aus Origin-Arbeitsblättern und -Matrizen.
  6. Erhalten von Diagrammen und Layoutseiten aus Origin.
  7. Speichern des Origin-Projekts.
  8. Schließen von Origin.

Wenn die Client-Anwendung die Verbindung zu Origin beendet, kann der Benutzer Origin später ausführen und das gespeicherte Projekt zur weiteren Bearbeitung erneut öffnen.

Eine Netzwerkinstallation (Server/Client) von Origin ist ideal dafür geeignet, die Vorteile dieser Funktion zu nutzen. Origin wird mit Hilfe der FlexLM-Lizenzierung als Server auf einem Computer und als Client auf mehreren anderen Computern installiert. So kann jedem Anwender, der einen Client-Computer verwendet, eine einfache Oberfläche, wie ein Excel-Arbeitsblatt oder eine Visual Basic-Anwendung, zur Verfügung gestellt werden, um mit dieser den Origin-Server aufzurufen. Dadurch muss der Anwender nicht mit der Verwendung von Origin vertraut sein, da alle benötigten Bedienelemente auf der benutzerdefiniert angepassten Oberfläche vorhanden sind.

OriginPro bietet zusätzliche Methoden zur Handhabung mehrerer Client-Anwendungen.

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