Grafische Darstellung – OriginLab - Grafische Darstellung: 3D- und Konturdiagramme

3D- und Konturdiagramme in Origin und OriginPro

Origin bietet Ihnen eine Vielfalt von 3D-Diagrammtypen an, die sämtlich aus XYZ/XYY-Datenmengen oder Matrizen erstellt werden können. Das Zeichnen ist schnell und einfach. Wählen Sie einfach die Daten des Arbeitsblattes oder der Matrix, die geplottet werden sollen, und klicken Sie auf die Schaltfläche des gewünschten Zeichnungstypes in der Symbolleiste 3D-Diagramm. Sie können jedes Diagrammelement, einschließlich Farbe, Drehung und Größe, zur bestmöglichen Darstellung Ihrer Daten anpassen.

Oberflächendiagramme

Optionen für Oberflächendiagramme:

  • Auswahl zwischen Drahtgitter, Farbfüllung oder Farbabbildung
  • Zeichnen mehrerer sich überschneidender Oberflächen
  • Anwenden von Transparenz auf eine Oberfläche
  • Glättung der Oberfläche
  • Oberfläche entlang der Z-Achse mit Offset verschieben
  • Hinzufügen von Ankerlinien von Datenpunkten zu einer Oberfläche
  • Zeichnen von Gitternetzlinien auf der Oberfläche in gewünschten Intervallen
  • Verwenden von Fehlerbalken
  • Hinzufügen einer Farbabbildung aus einer weiteren Matrix
  • Hinzufügen von Beleuchtungseffekten einer Oberfläche

Oberfläche mit Transparenz, Datenpunkte mit Ankerlinie zur Oberfläche

Oberfläche mit Transparenz, Datenpunkte mit Ankerlinie zur Oberfläche

3D-Farbabbildungsoberfläche mit Fehlerbalken

3D-Farbabbildungsoberfläche mit Fehlerbalken

Zwei sich überschneidende Oberflächen mit verschiedenen Farbabbildungen und Transparenzeinstellungen.

Zwei sich überschneidende Oberflächen mit verschiedenen Farbabbildungen und Transparenzeinstellungen.

Drahtgitteroberflächendiagramm

Drahtgitteroberflächendiagramm

3D-Farbabbildungsoberfläche mit Beleuchtungseffekt

3D-Farbabbildungsoberfläche mit Beleuchtungseffekt

Zeichnung, die die Druckveränderungen an einer Oberfläche anzeigt. Die Farbe ist durch die Abbildung der Druckwerte einer anderen Matrix bestimmt

Zeichnung, die die Druckveränderungen an einer Oberfläche anzeigt. Die Farbe ist durch die Abbildung der Druckwerte einer anderen Matrix bestimmt

Oberflächendiagramm mit fehlenden Werten

Oberflächendiagramm mit fehlenden Werten

Gestapelte Oberflächendiagramme im gleichen Layer

Gestapelte Oberflächendiagramme im gleichen Layer

Oberflächendiagramm aus XYZ-Daten. Das Diagramm der Elektronendichte ist geglättet.

Oberflächendiagramm aus XYZ-Daten. Das Diagramm der Elektronendichte ist geglättet.

 

XYZ-Diagramme: Punkt, Balken, Vektor und Punkt + Ankerlinie

Optionen für XYZ-Diagramme:

  • Breite und Farbe einzelner Datenpunkte oder Linien bestimmen
  • Transparenz auf Datenpunkte oder Linien anwenden
  • Fehlerbalken an Datenpunkten hinzufügen
  • Projektionen auf eine Achsenebene zeichnen

3D-Streudiagramm mit Farbzuordnung und Projektion

3D-Streudiagramm mit Farbzuordnung und Projektion

3D-Balkendiagramm mit Streuung

3D-Balkendiagramm mit Streuung

3D-Balken mit Fehlerbalken

3D-Balken mit Fehlerbalken

3D-Punktdiagramm + Ankerlinie

3D-Punktdiagramm + Ankerlinie

3D-Vektordiagramm

3D-Vektordiagramm

XYY-Diagramme: Balken, Bänder und Wände

Optionen für XYY-Diagramme:

  • Breite und Farbe von Balken, Wänden oder Bändern, unabhängig voneinander oder als Gruppe festlegen
  • Transparenz auf Balken anwenden
  • Farbe über viele Diagrammelemente inkrementieren
  • Projektionen auf eine Achsenebene zeichnen

3D-XYY-Balkendiagramm

3D-XYY-Balkendiagramm

3D-XYY-Wanddiagramm

3D-XYY-Wanddiagramm

OpenGL basierte 3D-Grafiken

Origin vor Version 9 unterstützen nur 3D-Grafiken, die auf GDI (Graphics Device Interface). Seit Version 9 jedoch basieren alle 3D-Grafiken standardmäßig auf OpenGL, wobei der alte GDI-Standard auch weiterhin unterstützt wird.

OpenGL (Open Graphic Library) ist eine auf mehreren Plattformen eingesetzte API, die verwendet wird, um qualitativ hochwertige 2D- und 3D-Grafiken schnell zu erzeugen. Durch den Einsatz von OpenGL ergeben sich folgende Vorteile:

  • Schnellere Leistung
    Beispielsweise kann ein Oberflächendiagramm einer 2.000 x 2.000 Matrix mit einer 100 Farben enthaltenden Farbtabelle erzeugt werden, das dann in Echtzeit gezeichnet, editiert und rotiert werden kann.
  • Erweiterte Funktionen
    Funktionen wie Beleuchtungseffekte, 3D-Text-Anmerkungen, einfachere Kontrollelemente zur Rotation von Grafiken, neue Zeichungstypen, usw.

Die folgende Tabelle listet die für die Erzeugung einer 3D-Grafik benötigte Zeit mit verschiedenen Origin-Versionen und Einstellungen auf:

  Zeit zur Erzeugung von 3D-Grafiken/sec
  9.0 64-Bit
OpenGL
9.0 64-Bit
Kein OpenGL
8.6 64-Bit
Kein OpenGL
100x100-Matrix 0.672 1.563 1.797
200x200-Matrix 1.6411 5.079 6.234
500x500-Matrix 6.375 30.688 29.625
Systemkonfiguration CPU: Intel Core 2 E8400, 3G
Speicher: 4 GB
OpenGL Version: 2.1
Grafikkarte: Integriert

3D-Transformation von Zeichnungen

Origin unterstützt freie Transformationen wie die Drehung, Größenveränderung und Streckung von 3D-Diagrammen. Diese Transformationen können dynamisch durchgeführt werden. Durch Klicken auf die Layerfläche innerhalb des 3D-Rahmens wird die Symbolleiste der 3D-Transformation aktiviert, auf der die entsprechenden Schaltflächen zum Verschieben, Drehen, Verändern der Größe und Strecken des Diagramms zu finden sind.

Der Diagrammlayer lässt sich auf der Seite beliebig verschieben. Ebenso ist es möglich, das Diagramm frei oder entlang der X-, Y- oder Z-Achse zu drehen, indem es einfach an einem der aktiven Zeigepunkte der Maus gezogen wird. Sowohl der Bereich des Diagrammlayers als auch jede der drei Achsen sind in der Größe veränderbar. Sollte nur eine Achse verändert werden, wird das Diagramm in dieser Richtung gestreckt.

Die Bilder unten zeigen Beispiel für Drehung und Streckung.

3D-Rotation

3D-Rotation

3D-Streckung

3D-Streckung

Konturdiagramme

Origin bietet verschiedene Konturdiagrammarten. Die Konturdiagramme von Origin können anhand der Daten sowohl der XYZ-Arbeitsmappe als auch der Matrix erstellt werden. Sie haben die Möglichkeit, eine Farbfüllung und/oder ein Füllmuster für die Konturen zu benutzen, Konturlinien (äquipotentielle Linien) und Konturbeschriftungen anzuzeigen sowie Konturebenen festzulegen. Ein Objekt zur Farbskalierung kann als Legende mit dem Konturdiagramm eingefügt werden.

Konturdiagramme

Möglichkeiten für Konturdiagramme:

  • Koordinatensystem für die Kontur auswählen (kartesisch, ternär, Polarkoordinaten)
  • Konturlinien anzeigen/verbergen
  • Anzahl der Haupt-/Nebenebenen und Ebeneninkrement festlegen
  • Farbe für Konturebenen inkrementieren oder Farbpalette laden
  • Begrenzungslinien für die Kontur festlegen
  • Transparenz auf die Kontur anwenden
  • Daten aus den festgelegten Konturlinien extrahieren

Anregung versus Emmissionsspektrum für eine Kohlenstoffnanoröhrenprobe

Anregung versus Emmissionsspektrum für eine Kohlenstoffnanoröhrenprobe

Computermodell des optischen Flusses, der in dem visuellen System einer Hausfliege abläuft. Dieses Konturdiagramm mit Transparenz zeigt das von diesem Modell erwartete Aktionsschema an.

Computermodell des optischen Flusses, der in dem visuellen System einer Hausfliege abläuft. Dieses Konturdiagramm mit Transparenz zeigt das von diesem Modell erwartete Aktionsschema an.

Dieses Konturdiagramm (welches durch eine Triangulation mithilfe der Daten einer XYZ-Arbeitsvorlage erstellt worden ist) benutzt eine um die Daten herum maßgeschneiderte Begrenzung.

Dieses Konturdiagramm (welches durch eine Triangulation mithilfe der Daten einer XYZ-Arbeitsvorlage erstellt worden ist) benutzt eine um die Daten herum maßgeschneiderte Begrenzung.

Konturdiagramm mit benutzerdefiniert angepasster Grenze und Beschriftung

Konturdiagramm mit benutzerdefiniert angepasster Grenze und Beschriftung

Polare und Ternäre Konturdiagramme

Ternäres Diagramm mit flexibler Skala

Ternäres Diagramm mit flexibler Skala

Polares Konturdiagramm zur Veranschaulichung der Temperaturverteilung in der Nähe des Nordpols.

Polares Konturdiagramm zur Veranschaulichung der Temperaturverteilung in der Nähe des Nordpols.

Konturdiagramm mit Profilen

Konturdiagramm mit Profilen

Vektordiagramme

Origin bietet verschiedene Arten von zwei- oder dreidimensionalen Vektordiagrammen. An dieser Stelle werden nur die 3D-Vektordiagramme vorgestellt. Vektordiagramme werden in Bereichen wie der Meteorologie und der Luftfahrt sowie bei Konstruktionen, die Stromlinienbilder illustrieren (z.B. Wind, Wasser, Magnetfelder), eingesetzt. Die multidimensionalen Vektordiagramme stellen für jeden Punkt Richtung und Betrag dar. Mehr Informationen zu 2D-Vektordiagrammen finden Sie hier.

3D-Vektordiagramme

Optionen für 3D-Vektordiagramme:

  • Vektoren anhand der Daten eines Endpunkts, XYZ/XYZ, zeichnen
  • Vektorlänge mit Skalierungsfaktor anpassen
  • Größe der Vektorpfeilspitze mit absoluter oder relativer Skalierung anpassen
  • Vektoren anhand der Daten eines Startpunkts und einem Inkrement, XYZ/dXdYdZ, zeichnen
  • Farbe und Breite eines Vektors anpassen
  • Projektionen auf eine Achsenebene zeichnen

3D-Vektor (XYZ/XYZ)

3D-Vektor (XYZ/XYZ)

3D-Vektor (X,Y,Z,dX,dY,dZ)

3D-Vektor (X,Y,Z,dX,dY,dZ)

Wasserfalldiagramme

Origins Wasserfalldiagramme erweisen sich als ideal, wenn es darum geht, Abweichungen zwischen mehreren, unter gleichen Bedingungen erstellten Datenmengen zu vergleichen. Das Diagramm hat einen 3D-Effekt. Sie haben die Möglichkeit, die Abweichungen in der Z-Richtung abzulesen.

Optionen für Wasserfall-Diagramme:

  • Z-Achse, einschließlich nichtlinearer Skalierung
  • Wasserfall Y: Farbabbildung
  • Wasserfall Z: Farbabbildung
  • Hervorhebung einer oder mehrerer Datenzeichnungen
  • Erstellen von Z-Achsen-Beschriftungen aus den Spaltenköpfen

Diagramme mit mehreren Achsen und Mehrfachdiagramme

Damit Sie die Möglichkeit haben, mehrere Datensätze in demselben Diagrammfenster darzustellen, bietet Origin Diagrammvorlagen mit mehreren Achsen und Mehrfach-Diagramme .

Mehrere Achsen

Möglichkeiten bei mehreren Achsen:

  • Positionen der Y-Achsen festlegen
  • Eine Y-Achse entsprechend der zu ihr gehörenden Kurve(n) färben
  • Achsen unabhängig voneinander skalieren
  • Achsen zwischen Layern verknüpfen
  • Diagrammtyp für jede Datenzeichnung unabhängig voneinander festlegen

Diagramm mit mehreren Y-Achsen, um verschiedene wirtschaftliche Daten zu verschiedenen Zeiten vergleichen zu können

Diagramm mit mehreren Y-Achsen, um verschiedene wirtschaftliche Daten zu verschiedenen Zeiten vergleichen zu können

Mehrere Y-Achsen, die sich eine einzelne X-Achse teilen. Die Y-Achsen können eine unterschiedliche Skalierung besitzen.

Mehrere Y-Achsen, die sich eine einzelne X-Achse teilen. Die Y-Achsen können eine unterschiedliche Skalierung besitzen.

Diagramm mit mehreren X- und Y-Achsen

Diagramm mit mehreren X- und Y-Achsen

Mehrfach-Diagramme

Optionen für Mehrfach-Diagramme:

  • Anzahl der Teildiagramme festlegen
  • Position eines Teildiagramms frei bestimmen
  • Diagrammtyp für jede Datenzeichnung einzeln bestimmen
  • Größe eines beliebigen Teildiagramms individuell ändern
  • Mehrere Datensätze durch Säulenbeschriftungen gruppieren und in mehrere Teildiagramme zeichnen

Meteorologische Daten können mithilfe von gestapelten Diagrammen angezeigt werden.

Meteorologische Daten können mithilfe von gestapelten Diagrammen angezeigt werden.

Gestapelte Diagramme, die sich eine X-Achse teilen

Gestapelte Diagramme, die sich eine X-Achse teilen

Vierfaches Punkt-Liniendiagramm eines Wasserabflusses in einem unterschiedlich gesättigten 2-dimensionalen Strömungsmodell.

Vierfaches Punkt-Liniendiagramm eines Wasserabflusses in einem unterschiedlich gesättigten 2-dimensionalen Strömungsmodell.

Parameterfunktionsdiagramme

Origin unterstützt verschiedene Funktionsdiagramme, darunter auch 2D- und 3D Parameterfunktionsdiagramme. An dieser Stelle werden nur die 3D-Parameterfunktionsdiagramme vorgestellt, die sehr häufig bei der Beschreibung von parametrischen Oberflächen zum Einsatz kommen. Mehr Informationen zu 2D-Parameterfunktionsdiagrammen finden Sie hier.

3D Parameterfunktionsdiagramme

Optionen für Paramterfunktionsdiagramme:

  • Definieren von Formeln mit Parametern
  • Ausführen von LabTalk-Skripts vor der Formel
  • Speichern und Laden von Funkions-Design-Dateien
  • Direktes Hinzufügen von neuen Parameterfunktionskurven zu dem aktiven Diagramm und automatisches Neuskalieren
  • Vordefinieren von Langname und Einheit der X-, Y- und/oder Z-Achsen

Lüfter, mit integriertem Design gezeichnet

Lüfter, mit integriertem Design gezeichnet

Parametrische Funktionsfläche mit Farbzuordnung aus einer anderen Matrix

Parametrische Funktionsfläche mit Farbzuordnung aus einer anderen Matrix

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