Продукты фирмы Golden Software — для ученых и инженеров

Андрей Колесов, Ольга Павлова

(Продолжение. Начало в № 2’1999)

Grapher

Grapher 1.2 для Windows 3.x

Новшества Grapher 2.0

Grapher 2.0 как ActiveX-сервер

Grapher

Сегодня речь пойдет о популярном продукте фирмы Golden Software — программе Grapher, которая предназначена для математической и графической обработки данных, описываемых одномерной функцией y=f(x). Подобные средства имеются во многих пакетах, связанных с обработкой числовой информации (электронные таблицы, программы статистического анализа и т.п.), но на практике они часто оказываются недостаточно мощными для решения специализированных задач (ограничения на сложность графиков, типы изображений и т.п.) и/или слишком неповоротливыми в работе.

Первая DOS’овская версия Grapher создана в 1985 году и была в те годы хорошо известна пользователям ПК в советских научных и проектных институтах. В 1993 году Golden Software выпустила версию Grapher 1.0 для Windows 3.x, год спустя — версию 1.26, а в ноябре 1998 года — новый 32-разрядный вариант Grapher 2.0 для Windows 95/98 и NT 4.0.

Как и в случае с Surfer, мы сначала расскажем о возможностях Grapher 1.2 (с ней многие пользователи уже знакомы, правда, по нашим наблюдениям — с помощью пиратских копий), а затем — о новшествах последней версии 2.0.

В начало

В начало

Grapher 1.2 для Windows 3.x

Говоря о функциональных возможностях Grapher 1.2, нужно прежде всего отметить, что в нем нет ограничений ни на число графиков в одном рисунке, ни на число кривых в одном графике, причем каждая кривая может содержать до 32 тыс. точек (X,Y). На одном графике разрешается размещать несколько осей с различными масштабами и единицами измерения данных. Очень удобный режим представления данных можно реализовать в виде изображения нескольких осей Y с одной общей осью X (рис. 1). Сами графики выводятся как с горизонтальным положением оси X, так и с вертикальным. Последнее может быть особенно полезно для данных типа параметров некоторых образцов, отобранных на разных глубинах скважин.

На графике разрешается использовать не только линейные и логарифмические, но и вероятностные оси в различных комбинациях. При этом разметка осей, вывод подписей и легенды выполняются автоматически или задаются пользователем. Для вывода применяется несколько типов графиков: линейные, символьные, диаграммы (рис. 2, 3 ).

Кроме этих традиционных видов представления данных, реализован еще один, который позволяет с помощью специального символа изобразить сразу четыре значения некоторой величины для одного аргумента. Примером подобного рода данных является изменяемая в течение дня величина курса некоторых акций на бирже, характеризующаяся четырьмя значениями: на момент открытия и закрытия торгов, а также минимальный и максимальный показатели за день. Именно поэтому подобный вид представления данных часто называют «open-high-low-close». На рис. 4 представлен график изменения индекса Доу Джонса для варианта «high-low-close» (три значения индекса за день).

Оси графиков разрешается располагать под разными углами. Используя этот принцип, можно, например, создать изображение треугольной диаграммы состояния, каждая точка которой характеризуется набором трех величин X, Y, Z (рис. 5).

Для всех типов графиков реализовано управление толщиной, цветом и стилем любых линий, использование готовых стилей и создание своих собственных. Набор встроенных инструментов рисования позволяет наносить на график специальные элементы рисунка (окружности, прямоугольники, линии и пр.). С помощью стандартных манипуляций мышью можно легко изменять размер и положение изображения; масштабировать его для более детального изучения (рис. 6); пролистывать видеостраницу, просматривая большие изображения, не помещающиеся на экране; добавлять текстовые пояснения, легенду и дополнительные графические изображения, в том числе импортированные из других приложений.

Графики могут строиться на основе наборов точечных (дискретных) значений X, Y и задаваемых пользователем функций типа y=f(x) (рис. 7) или параметрических уравнений вида y=y(t), x=x(t). Пакет позволяет импортировать наборы исходных данных из файлов форматов .DAT и .SLK, а также из файлов электронных таблиц Lotus 1-2-3 и Excel. Откорректированные значения запоминаются в форматах .DAT и .SLK.

Данные для разных кривых одного графика разрешается брать как из одного файла (например, из его разных строк или столбцов), так и из нескольких. Последний вариант очень удобен при обработке результатов серии экспериментов, каждый из которых характеризуется своим набором данных. Обработка таких комбинаций данных во многих пакетах (в частности, в электронных таблицах) затруднена — там требуется вид X, Y1,Y2,..., то есть когда все значения по оси Y приведены к единому набору значений по оси X.

Пакет имеет встроенную электронную таблицу, позволяющую корректировать, сортировать, преобразовывать данные и вычислять их статистические характеристики. Многооконный интерфейс пакета обеспечивает эффективную настройку рабочей среды. Например, на экран можно одновременно вывести два окна, в одном из которых будет электронная таблица, а в другом — график, обновляющийся автоматически при редактировании данных. Для перехода от графика к электронной таблице нужно только нажать одну клавишу или щелкнуть кнопкой мыши (рис. 8).

К шести методам аппроксимации экспериментальных данных кривыми, реализованным еще в версии для DOS (линейной, логарифмической, степенной, экспоненциальной, сплайновой и полиномиальной), добавлен еще один — метод «скользящего осреднения» (рис. 9). При этом автоматически вычисляются статистические характеристики аппроксимации, которые также можно вывести в виде графика (рис. 10).

Для отображения диапазонов разброса данных предусмотрены вертикальные и горизонтальные «полоски ошибок» (рис. 11), для которых реализовано управление размером и цветом. На график наносятся данные, полученные из таблицы или вычисленные самим пакетом: среднее значение, стандартная ошибка среднего, а также среднеквадратичное отклонение выборки (со смещением и без смещения).

В пакет встроен и текстовый редактор для создания текстовых блоков, включающий специальные средства ввода математических формул. Такой же редактор имеется и в пакете Surfer; шрифты в Surfer и Grapher также полностью аналогичны, поэтому все, что говорилось о русификации шрифтов Surfer, верно и для Grapher. Сформированные изображения хранятся в файлах формата GRF.

В начало

В начало

Новшества Grapher 2.0

В документации на пакет версии 2.0 приводится список из 50 новшеств, многие из которых действительно являются очень полезными. В первую очередь речь идет о 32-разрядном приложении, которое может работать в среде Windows 95/98 и Windows NT 4.0. Нам не удалось заметить ускорения времени выполнения расчетных операций (они происходят слишком быстро), но графический вывод в новом пакете работает быстрее только при наличии оперативной памяти свыше 32 Мбайт. Наверное, повышение быстродействия ушло на улучшение качества вычислений — все данные теперь обрабатываются в формате чисел с двойной точностью (15 десятичных знаков).

Для упрощения управления сложными изображениями в версии 2.0 используется новый Object Manager, который позволяет представить список графических объектов в виде иерархического дерева (рис. 12). Существенно расширены функции встроенного редактора для создания текстовых блоков, в том числе с использованием сложных математических формул (рис. 13). При этом процедура размещения различных элементов формул выполняется довольно просто с применением специальной библиотеки шаблонов (рис. 14). Полезной также является возможность отмены операций (undo) с неограниченным уровнем отката.

Явным недостатком предыдущей версии пакета были весьма ограниченные возможности экспорта-импорта как графических изображений, так и числовых данных. В Grapher 2.0 для выполнения таких операций можно применять практически все известные форматы файлов. Кроме того, в самом пакете появилась удобная функция создания и использования шаблонов графиков. Электронная таблица позволяет сортировать данные сразу по трем параметрам. В ней можно также управлять шириной и высотой ячеек, использовать форматирование данных, в том числе с заливкой фона.

В целом функции управления режимами вывода графиков существенно расширены. Оцифровку данных (с последующей их записью в отдельный файл) на графическом изображении можно выполнять непосредственно на экране. К типам графиков, реализованным в предыдущей версии, в Grapher 2.0 добавлены еще два варианта: круговые диаграммы (рис. 15) и изображения данных, заданных в полярной системе координат (рис. 16). Помимо этого в пакете реализован механизм автоматического расчета и вывода гистограмм (рис. 17). Полезной может оказаться возможность заливки цветом под графиком (рис. 18).

В начало

В начало

Grapher 2.0 как ActiveX-сервер

Принципиально важным новшеством Grapher 2.0 стало то, что теперь он реализован в виде ActiveX-сервера и представляет собой иерархический набор ActiveX-объектов. Это позволяет использовать программу в качестве компонента интегрированных пользовательских систем — под управлением любых приложений-контейнеров, поддерживающих технологию ActiveX, в том числе VB и MS Office 97.

В целом Grapher 2.0 соответствует объектной структуре (иерархии объектов, методов и свойств), представленной в виде стандарта де-факто в MS Office 97. Однако в своих продуктах — Surfer и Grapher — компания Golden Software реализует отличный от Microsoft вариант механизма создания пользовательских приложений — более упрощенный, но весьма удобный в работе.

Для создания и исполнения скриптов в самом пакете применяется автономное приложение Scripter 3.0, функциональные возможности которого существенно расширены по сравнению с имеющейся в составе Surfer 6.0 аналогичной программой Gsmac. Фактически Scripter является облегченным вариантом Visual Basic 6.0, но реализован не по лицензии с Microsoft, а на базе технологий независимых разработчиков — компаний Sax Software и Polar Engineering and Consulting. Внутренний язык Sax Basic полностью совместим c VB 6.0 и имеет некоторые полезные расширения.

На наш взгляд, Scripter 3.0 представляет вполне самостоятельную ценность в качестве хорошей альтернативы VB для создания управляющих приложений-контейнеров (рис. 19). Хотелось бы особо отметить очень удобную, методически правильно реализованную (в отличие от продуктов Microsoft) встроенную справку по используемой системе программирования.

С более подробной информацией о продуктах фирмы Golden Software можно ознакомиться по адресу: www.goldensoftware.com. Там же можно получить бесплатные демо-версии программ, в том числе и Grapher 2.0.

С авторами обзора можно связаться по адресу: akolesov@glasnet.ru

КомпьютерПресс 3'1999