1、第一章Origin 基礎知識Origin 是美國Microcal 公司出的數據分析和繪圖軟件,現在的最高版本為 7.0特點：使用簡單，采用直觀的、圖形化的、面向對象的窗口菜單和工具欄操作，全面支持鼠標右鍵、支持拖方式繪圖等。兩大類功能：數據分析和繪圖。數據分析包括數據的排序、調整、計算、統計、頻譜變換、曲線擬合等各種完善的數學分析功能。準備好數據后，進行數據分析時,只需選擇所要分析的數據,然后再選擇響應的菜單命令就可.Origin 的繪圖是基于膜板的,Origin 本身提供了幾十種二維和三維繪圖模板而且用戶定制模板.繪圖時,只要選擇所需要的膜版就行。用戶可以自定義數學函數、圖形樣式和繪圖模板；

2、可以和各種數據庫軟件、辦公軟件、圖像處理軟件等方便的連接；可以用 C 等高級語言編寫數據分析程序，還可以用內置的 Lab Talk 語言編程等。一、工作環境1.1 工作環境綜述類似 Office 的多文檔界面，主要包括以下幾個部分：1、菜單欄 頂部 一般可以實現大部分功能 2、工具欄 菜單欄 下面 一般最常用的功能都可以通過此實現3、繪圖區 中部 所有工作表、繪圖子窗口等都在此4、項目管理器 下部類似管理器，可以方便切換各個窗口等 5、狀態欄 底部 標出當前的工作內容以及鼠標指到某些菜單按鈕時的說明工作表矩陣繪圖1.2 菜單欄菜單欄的結構取決于當前的活動窗口工作表菜單繪圖菜單矩陣窗口菜單簡要說

3、明：File 文件功能操作 打開文件、輸入輸出數據圖形等Edit 編輯功能操作 包括數據和圖像的編輯等，比如undo 功能粘貼清除等，特別注意View 視圖功能操作屏幕顯示,Plot 繪圖功能操作 主要提供 5 類功能:1、幾種樣式的二維繪圖功能，包括直線、描點、直線加符號、特殊線符號、條形圖、柱形圖、特殊條形圖柱形圖和餅圖2、三維繪圖3、氣泡彩色圖、統計圖和圖形版面布局4、特種繪圖，包括面積圖、極坐標圖和向量5、膜板：把選中的工作表數據到如繪圖模板Column 列功能操作 比如設置列的屬性，增加刪除列等Graph 圖形功能操作 主要功能包括增加誤差欄、函數圖、縮放坐標軸、交換 X、Y 軸等D

4、ata 數據功能操作Analysis 分析功能操作對工作表窗口：提取工作表數據；行列統計；排序；數字信號處理（快速傅里葉變換 FFT、相關 Corelate、卷積 Convolute、解卷 Deconvolute）；統計功能（T檢驗）、方差分析（ANOAV）、多元回歸（Multiple Regression）；非線性曲線擬合等對繪圖窗口：數算；平滑濾波；圖形變換；FFT；線性多項式、非線性曲線等各種擬合方法Plot3D 三維繪圖功能操作 根據矩陣繪制各種三維條狀圖、表面圖、等高線等Matrix 矩陣功能操作 對矩陣的操作，包括矩陣屬性、維數和數值設置，矩陣轉置和取反，矩陣擴展和收縮，矩陣平滑和

5、等Tools 工具功能操作對工作表窗口：選項對繪圖窗口：選項S 曲線擬合Format 格式功能操作；工作表；線性、多項式和 S 曲線擬合；層；提取峰值；基線和平滑；線性、多項式和對工作表窗口：菜單格式對繪圖窗口：菜單格式、工作表顯示，柵格捕捉、調色板等；圖形頁面、圖層和線條樣式，柵格捕捉，坐標軸樣式和調色板等Window 窗口功能操作Help 幫助窗口顯示二、基本操作作圖的一般需要一個項目 Project 來完成，FileNew 保存項目的缺省后綴為：OPJ自動備份功能：ToolsOptionOpenClose 選項卡“Backup Project Before Saving”添加項目：Fil

6、eAppend刷新子窗口：如果修改了工作表或者繪圖子窗口的內容，一般會自動刷新，如果沒有請 WindowRefresh第二章 簡單二維圖2-1 輸入數據一般來說數據按照 X Y 坐標存為兩列，假設文件為 sindata.dat,如下格式：X 0.00.10.20.3sin(x) 0.0000.1000.1990.296輸入數據請對準 data1 表格點右鍵調出如下窗口，然后選擇 Inport ASCII 找到sindata.dat 文件打開就行2-2、繪制簡單二維圖按住鼠標左鍵拖動選定這兩列數據,用下圖最下面一排按鈕就可以繪制簡單的圖形，按從左到右三個按鈕做出的效果分別如下:2-3 設置列屬性

7、雙擊 A 列或者點右鍵選則 Properties,這里可以設置一些列的屬性。2-4、數據瀏覽Data Display 動態顯示所選數據點或屏幕點的 XY 坐標值Data Selector 選擇一段數據曲線，作出標志 一是鼠標，而是利用 Ctrl,Ctrl+Shift與左右箭頭的組合Data Reader Screen Reader數據曲線上的選定點的 XY 值繪圖窗口內選定點的 XY 值Enlarger 局部放大曲線Zoom 縮放注意利用方向鍵，以及與 Ctrl 和 Shift 的組合2-5、定制圖形2-5-1 定制數據曲線用鼠標雙擊圖線掉出下面窗口。2-5-2 定制坐標軸:雙擊坐標軸得到,下

8、圖2-5-3 添加文本說明用左側按鈕，如果想移動位置，可以用鼠標拖動。注意利用 Symbol Map可以方便的添加特殊字符。做法:在文本編輯狀態下,點右鍵,然后選擇:Symbol Map。2-5-4 添加日期和時間標記Graph 工具欄上的2-5-5利用左側的菜單可以作出很多特殊要求的圖像，比如兩點線段圖三點線段圖等，水平（垂直）階梯圖、樣條曲線圖、垂線圖等下面給出一個演示，具體的捉摸請參看。第三章 數據管理3-1 導入數據文件前面第二章以說，主要利用 Import 輸入文件中的數據，也支持直接數據粘貼等。3-2 變換數列在前面的基礎上，增加一列 cos(x)，這不需要另算數據而利用 Orig

9、in 本身就可以做到請看下面做法：在數據表上點右鍵選擇 Add New Column對準 A（Y)列點右鍵選擇 Set Column Values,并設置下面輸入框中擊 OK 得到cos(col(x)，點雙擊 A 列或者點右鍵選則 Properties,這里可以設置一些列的屬性,下面的左圖并做 cos(x)圖,如上面的右圖3-3 數據排序Origin 可以做到單列、多列甚至整個工作表數據排序，命令為“sort ”最為復雜的是整個工作表排序，選定整個工作表的方法是鼠標移到工作表左上角的空白方格的右下角變為斜向下的箭頭時單擊。具體的捉摸吧。3-4 頻率記數Frequency Count 統計一個數

10、列或其中一段中數據出現的頻率做法對準某一列或者選定的一段點右鍵 Frequency Count BinCtr 數據區間的中心值Count 落入該區間的數據個數，即頻率計數值BinEnd 數據區間右邊界值Sum 頻率計數值的累計和3-5 規格化數據選擇某一列，右鍵Normalize3-6 選擇數據范圍作圖如果想跳到某一行可以用 ViewGo To Raw（這里如果發現你設定的行之而不失刪除了，想要看到的話： Edit 前的都沒了，這僅僅是沒ResetToFullRange）找到你想要的開始行，點右鍵SetAsBegin，同理設定結束行，然后作圖。3-7曲線中的數據點Mask 工具欄默認不顯示,可

11、以從 ViewToolbars 設置出來。這樣可以用設置區間或者點的顏色等3-8 曲線擬合即用各種曲線擬合數據，在 Analysis 菜單里，常用的有線性擬合，多項式擬合等，還可以利用 AnalysisNon-Linear Curve Fit 里的兩個選項做一些特殊的擬和。默認為整條曲線擬合，但可以設置為部分擬和，和 mask 配合使用會得到很好的效果。第四章 繪制多層圖形圖層是 Origin 中的一個很重要的概念，一個繪圖窗口中可以有多個圖層， 從而可以方便的創建和管理多個曲線或圖形對象。4-1 打開項目文件例子為TutorialTutorial_3.opj4-2 Origin 的多層圖形模

12、板Origin 自帶了幾個多圖層膜板.這些模板你能夠在取得數據以后,只需單擊"2D Graphs Extended"工具欄上相應繪制為多層圖。令按鈕,就可以在一個繪圖窗口把數據在項目TutorialTutorial_3.opj 中四哥繪圖窗口即為四個圖形模板。它們分別為雙 Y 軸（DoubleYAxis）、水平雙屏（Horizontal2Panel）、垂直雙屏（Vertical2Panel）和四屏（4Panel）圖形模板。雙 Y 軸圖形模板如果數據中有兩個因變量數列，它們的自變量數列數列相同，那個可以使用此模板。水平雙屏圖形模板如果數據中包含兩組相關數列，但是兩組之間沒有公

13、用的數列，那么使用水平雙屏形模板。垂直雙屏圖形模板圖水平雙屏圖形模板的前提類似，只不過是兩圖的排列不同四屏圖形模板如果數據中包含四組相關數列，而且它們之間沒有公用的數列，么使用四屏圖形模板。上述四種膜板再加上九屏圖形模板就是 Origin 所提供的自帶多圖形模板。4-3在工作表中指定多個 X 列對準 D 點右鍵選擇 SetAs X 設為 X 列得到說明:默認 Y 與左側最近的 X 軸關聯,也就是 BC 與 A，EF 與 D 關聯。4-4 創建多層圖形Origun用戶定制圖形模板。如果你已經創建了一個繪圖窗口，并將它存為膜板，以后就可以直接基于此模板繪圖，而不必每次都一步步創建并定制同樣的繪圖窗

14、口。4-4-1 創建雙層圖步驟:(1) 激活“Layers”的工作表窗口。(2) 單擊“sinx”列的標題欄，使其高亮，表示該列被選中。(3) 作出單層圖(4) 在激活 Layer 窗口的前題下，ToolsLayer，如下圖，這個工具包含兩類：Add 圖層和 Arrange 圖層雙擊圖層 2 做成右上圖那樣，然后 OK4-4-2 關聯坐標軸Origin 可以在各圖層之間的坐標軸建立關聯，如果改變某一圖層的坐標軸比例，那么其它圖層的也相應改變。做法雙擊：Layer 上的 2 圖標，在調出的 Layer然后選擇 Link Axes Scales。框中點 Layer Properties，4-5 存

15、為模板FileSave Template As，以后就可以用此模板。第五章 非線性擬合擬合曲線的目的為要根據已知數據照出響應函數的系數。5-1 使用菜單命令擬合首先激活繪圖窗口，選擇菜單命令 Analysis，則可以看到5-2 使用擬合工具擬合為了給用戶提供更大的擬合空間，Origin 提供了三種擬合工具，即線性擬合工具、多項式擬合工具、S 擬和工具。具體去體會。名稱含義擬合模型函數Fit Linear線性擬合y=A+B*xFit Polynomial多項 式擬合y=A+B1*x+B2*x2FitExponent ial Decay指數 衰減擬合FitExponent ial Growth指數

16、 增長擬合Fit SigmoidalS 擬合，BoltzmannFit GaussionGaussion擬合Fit LorentzianLorentzi an 擬合Fit Multipeaks多峰 值擬合按照峰值分段擬和，每一段采用 Gaussion 或 者Lorentzian 方法Nonlinear Curve Fit非線 性曲線 擬合內部提供了相當豐富的擬合函數，還支持用戶定制5-3 非線性最小平方擬合 NLSF這是 Origin 提供的功能最強大、使用也最復雜的擬合工具。方法是 AnalysisNon-Linear Curve FitAdvanced Fitting Tools 或者 F

17、itting Wizad具體的請體會。高級模式基本模式利用 Functionnew 可以自定義擬合函數利用 new 可以自定義擬合函數Wizad 模式高級模式中利用 ActionDataset 設置，在基本模式中用 Select Dataset 設置。第六章 數據分析數據分析主要包含下面幾個功能：簡單數算（Simple Math） 統計（Statistics）快速傅里葉變換（FFT）平滑和濾波（Smoothing and Filtering）基線和峰值分析(Baseline and Peak Analysis)6-1 簡單數算數據來自TutorialTutorial_1.dat,它的背景是對同

18、一物理量進行三次測量得到的結果。為清楚起見我們舍棄三個誤差數列，并只繪制中間數據段的曲線。6-1-1 算術運算這是實現 Y=Y1(+-*/)Y2 的運算，其中 Y 和 Y1 為數列，Y2 為數列或者數字。命令為：AnalysisSimple Math6-1-2 減去參考直線激活曲線 Test3，AnalysisSubtrart:Straight Line此時光標自動變為,然后在窗口上雙擊左鍵定起始點，然后再在終止點雙擊，此時會 Test3 曲線變為原來的減為這條直線后的曲線。6-1-3 垂直和水平移動垂直移動指選定的數據曲線沿 Y 軸垂直移動。步驟如下： 激活數據曲線 Test3選擇 est3

19、，AnalysisTranslate：Vertical 這時光標自動變為雙擊曲線 Test3 上的一個數據點，將其設為起點。這是光標形狀變為,雙擊屏幕上任意點將其設為終點。這時 Origin 將自動計算起點和重點縱坐標的差值，工作表內 Test3 列的值也自動更新為原 Test3 數列的值加上該差值，同時曲線 Test3 也更新。水平移動和此類似。6-1-5 多條曲線平均多條曲線平均是指在當前激活的數據曲線的每一個 X 坐標處，計算當前激活的圖層內所有數據曲線的 Y 值的平均值。AnalysisiAverage Multiple Curves這個不知道那里出了問題，6-1-6 插值沒測試，新曲

20、線沒有出現。插值是指在當前激活的數據曲線的數據點之間利用某種方法估計信的數據點。AnalysisInterpolate and Extrapolate6-1-7 微分也就是求當前曲線的導數,命令為: AnalysisCalculus:Differentiate 6-1-7對當前激活的數據曲線用梯形法進行,命令為:AnalysisCalculus:Integrate6-2 統計包括：平均值（Mean）、標準差（Standard Deviation，Std，SD）、標準誤差(StandardError of the Mean)、最小值（ Minimum ）、最大值（ um ）、百分位數（Perce

21、ntiles）、直方圖（Histogram）、T 檢驗（T-test for One or Two Populations）、方差分析（One-way ANOVA）、線性、多項式和多元回歸分析（Linear、Polynomial and Multiple Regression Analysis）6-3 快速傅里葉變換傅里葉分析把信號分解成不同頻率的正弦函數的疊加，在信號是最重要的最基本的工具之一。一般包括 FFT 及定制頻譜圖，采樣率，相關、卷積和去卷積6-4 平滑和濾波包括用 Savitzky-Golay 濾波器平滑，用相鄰平均法平滑，用 FFT 濾波器平滑，數字濾波器，如低通、高通、帶通、

22、帶阻和門限濾波器。6-5 基線和峰值分析具體存在哪些方法，不多說，僅僅說一下 Origin 提供用來據和坐標的幾個工具，它們為:圖形窗口上的數屏幕數據工具工具數據選擇工具利用這些工具可以精確的數據等。第七章 繪制三維圖形Origin 支持三種數據類型的三維繪圖功能：XYY 工作表數據、XYZ 工作表數據、矩陣數據，但是三維表面圖只能由矩陣數據創建。下面以做一個最簡單的正方體為例子說明。7-1 把工作表轉為矩陣7-1-1 導入數據創建一個三維數據文 件，內容為 XYZ，類似： x y z1 1 101 2 101 3 101 4 101 5 10并把最后一列 z(Y)設置為 z(z)。7-1-2

23、 類型轉換Origin 有幾種轉換方法，這需要取決于工作表數據，對于此有規律的數據， 選擇 Regular XYZ 就行，得到 Matrix5 工作表(對例子來說為 100X100 矩陣)。7-2 創建三維表面圖和等高線圖激活矩陣窗口,選擇 Plot3D 中的相應命令,就可以會出想要的圖。菜單命令3D Color Fill Surface3D X Constant with Base含義三維彩色填充表面圖模板文件MESH.OTP三維 X 恒定、有基底表面XCONST.OTP圖三維 Y 恒定、有基底表面3D Y Constant with Base3D Color Map Surface 3D Bars3D Wire Frame 3D Wire Surface Contour-Color FillYCONST.OTPCMAP.OTP 3DBARS.OTP WIREFRM.OTP WIREFACE.OTP圖三維彩色表面圖三維條形表面圖 三維線框架面圖 三維線條表面圖 彩色填充等高線圖CONTOUR.OTPContour-B/W Lines+Labels 黑白線條、具有數字標記CONTLINE.OTPCONTOUR.OTP的等高線圖Gray Scale Map灰度等高線圖因為數據太規律化,沒法顯示出各個命令的真正區別,特別