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绘图软件范文1
关键词：MFC；绘图；GDI；软件设计；解决方案
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）10-2345-04
1 概述
绘图软件可以说是一个用来作图的软件，通常是指计算机中的一组用于绘图和显示图片的程序，它的开发语言和技术已经应用很广泛。绘图软件的开发一般是高级算法语言，以子程序的方式进行实现，其中，它的每个子程序是独立有绘图功能。简而言之，绘图软件就是将我们通常所见的所需要的图像抽象成线条，运用高级算法编程技术对这些点和线条进行组合，加色，保存，编辑等的软件。
MFC（Microsoft Foundation Classes），是一个微软公司提供的类库（class libraries），以C++类的形式封装了Windows的API，并且包含一个应用程序框架，以减少应用程序开发人员的工作量。运用MFC所包含的控件和类结合Windows GDI+技术实现一个绘图软件，既可以达到绘图的功能又能减少软件开发人员的工作量，该文接下来就介绍了这样一款绘图软件的设计及实现过程。
2 软件原理
2.1 GDI+技术原理
GDI+从Windows系统中开始引入一系列的技术来实现常用的功能，这些是基于之前比较老的GDI版本。GDI+加强了可视化的属性，最主要的就是操作界面和图像的边界透明技术，同时改进旧版本的GDi之后，能够提供多维的矢量图形和直接实现了各种格式图片之间的相互转换，主要的格式包括JPEG，GIF，BMP，JPG等。它还有一大改进就是能够生成多种格式的图片，当然也不仅仅局限于图片，比如我们常说的动画Flash也可以生成。GDI+最大的特点应属它的高效率和高稳定性进行图片的组合和显示，通过使用ARGB的值来表示颜色，利用双缓冲技术和从硬件底层实现访问硬件来提高硬件加速来提高绘图效率和图像的信息交换的稳定性。
2.3 MFC技术原理
介绍MFC技术原理之前要先了解几个基本概念，Windows编程，API，SDK。Windows编程技术：Windwos编程机制是Windows应用程序是按照“事件消息处理”非顺序的机制运行，当有某个事件（如单击鼠标、键盘输入和执行菜单命令等）发生时，Windows会根据具体的事件产生对应的消息，并发送到指定应用程序的消息队列；应用程序从消息队列中取出消息，并根据不同的消息进行不同的处理。其中的消息是API的重点，消息的结构一般为：
上面简单的介绍了GDI+编程技术原理，计算机图形学原理，MFC技术原理，这三项技术是基于MFC框架绘图软件的技术支撑。下面将主要介绍绘图软件的设计与实现的过程，包括软件的主要功能和关键代码已经实现的步骤。
3 软件的设计
基于MFC的绘图软件采用了MFC和Windows下的GDI+编程技术，通过计算机图形学思想实现图片的绘制，主要是以点构线，以线构图，同时加以色彩的渲染，将这些元素最终组合成一个图。可以存储成规定的格式，关闭软件之后还可以进行打开编辑，可以设置图形中元素的属性以及图片的相关特性。
3.1 功能设计
基于MFC的本绘图软件功能分为基本功能和高级功能。基本功能是针对的对象是一般的软件使用者，而高级功能则针对的对象是有特性需求的软件使用者。
1）图形绘制。运用C++编程语言，实现绘制简单的图形，包括直线、曲线、椭圆、矩形、标准圆等基本图形。
2）文字。可以输入文字，并且对文字的属性进行编辑，文字属性主要包括字体、字号、方向等。
3）多重不规则图形。通过线段和图形绘制技术，获取客户区鼠标的点击位置作为不规则图形的点，然后描绘点间的线，最后形成封闭的多重的不规则的多边形。
4）图形变换。通过编程实现对绘图区中基本图元的移动、缩放，修改等操作。
5）文件编辑。文件可以保存成任意类型，比如JPG、XML、GIF、FLASH等格式，但是会对其中一种或多种可以实现保存打开后继续编辑属性。
6）模块编辑。软件使用者可以根据自己的需求编写相应的模块，通过软件接口进行加载，实现特定功能。
7）图形色彩处理。根据客户需求，增加颜色的种类和色彩深度，可对图形进行颜色填充，滤镜处理等高级功能。
3.3 模块设计
1）图形绘制模块。实现包括直线、圆等基本图形的绘制以及文本的输入编辑等功能。
2）工具箱模块。实现获取鼠标位置，清空绘图区，设置绘图区，颜色控制等功能。
3）图形编辑模块。实现图形的缩放、移动、变换等功能。
4）图形保存模块。实现图形的各种格式的保存，主要提供矢量和位图的格式保存已经本软件可以编辑的ED格式。
5）图元属性模块。控制图元的颜色属性，画笔属性，设计风格模式，背景模式等功能。
4 软件的实现
5 结论
本文基于MFC框架下运用GDI+编程技术，介绍了主要的Windows系统下C++编程中对于绘图的技术，通过这些技术和STL（模板类库）实现对图形的绘制和保存及编辑等功能。
利用SkinSharp和Windows自带的自绘实现对界面的优化，利用编程技术实现了基本的绘图和对图片的各种操作以及高级的模块动态加载功能。
综合以上可以看出，该文力在介绍基于MFC的绘图软件的设计及实现的主要过程。目前，该绘图软件已经拥有良好的用户界面，实现了对基本图形的绘制已经各项基本操作，但对复杂图形的绘制及操作需要用户自行加载模块，处理复杂图形能力相对薄弱。后期研究将主要针对复杂图形的绘制已经操作进行。
参考文献：
[1] 唐勇，彭刚，皮开文.Autodrawer绘图软件的设计与实现[J].实验科学与技术，2008（3）.
[2] 何宜军.基于VB与Mathematica的数学绘图软件设计与实现[J].科学技术与工程，2007（4）.
[3] 曹恒，冯仲科，张茜.CASS 软件林业制图功能模块的设计与实现[J].农业工程学报，2012（6）.
[4] Zhang Q，Benveniste A.Wavelet network[J].IEEE Trans.On Neural Networks，1992，8（3）：889-898.
绘图软件范文2
【关键词】角钢铁塔设计 绘图软件 关键技术
1 软件主要功能
能够满足送电线路中各种角钢铁塔（多接腿）和微波塔等各个设计阶段的工程图设计要求，如：铁塔总图、分段结构图（包括各个视向的结构图、隔面图、剖面图、单线图）、节点的构造详图等。
（1）快速、方便、直观的生成铁塔总图。采用图形化的输入方式，用户能够快速定义塔身控制点及各类中间点，利用所提供的布材程序用户可以快速、方便的完成布材设计。
（2）快速、方便的工作面切换。可快速、方便的在铁塔各个工作面（如：铁塔正面、塔身左侧面、塔身右侧面、铁塔后面、横隔面、塔腿V面及其它任意斜面）之间进行切换，能够关闭当前工作面之外的其它杆件和节点，使设计人员能够方便、直观、不受干扰的按面进行布材设计。
（3）提供模型检查功能。能够快速、准确的检查各工作面的布材情况、节点设计情况；角钢与节点的对称关系以及角钢之间的搭载关系；能够快速显示角钢或节点的其它信息。
（4）模拟显示角钢空间摆放。能够以四种线型（黑色实线、黑色虚线、蓝色实线、蓝色虚线）描述角钢的四种空间的摆放方式，能够在对话框内快速、方便、准确、直观的模拟显示指定工作面的布材情况，而无需进行视图转换。
（5）自动进行节点及杆件编号。能够在铁塔总图上自动进行节点及杆件编号，并将节点及杆件编号写入总图模型。
（6）提供与铁塔分析计算程序的接口。能自动生成《自立式铁塔内力分析软件》所需的部分原始数据（如节点信息、杆件信息及部分总信息等），从而大大减少数据输入量，而且不需做任何检查。用户只需补充杆件的部分数据（如：工作条件系数、最小轴长度、平行轴长度、同时受压信息等）及全部荷载数据，而且补充杆件数据时有小光标在铁塔总图上逐根进行搜索，既形象直观又不易遗漏数据。
（7）快速、方便的生成铁塔计算总图。能够快速方便的将铁塔总图按面展开，并在各展开面上标注节点编号等。
（8）提供铁塔分析计算程序的后处理程序。能够自动将计算结果（角钢的材质及规格、螺栓的规格、等级及个数）写入总图模型的对应角钢，而不必在生成铁塔分段结构图时再重新输入以上数据。
（9）动态的角钢铁塔三维模型。能够在单线体模型和三维实体模型之间进行快速切换，以满足分析计算、碰撞检查与节点设计等功能的不同要求。建立动态的角钢铁塔三维模型，还可大大地提高屏幕刷新速度、提高模型的清晰程度。
（10）碰撞检查与节点设计。在三维状态下按照用户的要求进行节点快速设计，并对空间的角钢与角钢、角钢与连接板等进行碰撞检查，以确定角钢正负头数值及切角情况。
（11）将铁塔总图快速分段。经过碰撞检查与节点设计，铁塔总图携带了构件的所有信息，我们可以根据实际情况将铁塔总图分成若干段，以满足生成分段结构图的需要。
（12）快速生成分段结构图。能够快速方便的将铁塔分段总图按面展开，即可快速生成分段结构图。
（13）高效率的标注系统。对相似三角形标注，我们只需在指定位置任点一数字化点，程序能自动搜索相邻的各个角钢，并自动生成相似三角形标注。
（14）自动生成全塔材料汇总表和分段材料统计表。能够统计构件规格、长度、数量及重量，统计螺栓、垫圈、脚钉的个数及重量等，并自动生成全塔材料汇总表和分段材料统计表，分段材料统计表有多种定位方式和布置形式。
2 软件性能特点
（1）系统状态保护。对于重要的系统状态设置，均安排了状态保护措施，命令执行完毕即返回原来的设置状态，保证系统的安全可靠运行。
（2）输入的有效性、合法性检查。保证用户输入的项至少在语法方面是正确的，数值应有合理的取值范围。
（3）UNDO功能。能够取消刚刚执行完毕的命令并进行现场保护。
（4）自动检查标注边界，避免图面“打架”的现象。
3 软件采用的关键技术
建立真实的角钢铁塔三维模型需要占用大量的内外存空间，这将大大的降低计算机的运行效率，即便是最简单的刷新屏幕操作，速度之慢也会令用户无法忍受。有鉴于此，我们提出了动态三维模型的概念。
建立动态三维模型就是用一条携带了模拟角钢三维实体信息的直线段代替一根角钢，并将模拟角钢三维实体的全部信息以扩展实体数据的形式写在直线段上。我们只需在需要的时候将相邻的直线段变成三维实体，而其余的直线段维持不变，待完成碰撞检查等操作后，再将三维实体从模型中删除，同时将碰撞检查结果写入相应的直线段。由于大幅度的减少了模型的冗余数据量，所以，大大减少了模型堆建时间及屏幕的刷新时间，同时，也降低了对硬件设备挡次的要求。
由于直线段携带的扩展实体数据包含了代表一根角钢的所有特性信息，使得我们可以将单线体的角钢铁塔三维模型很容易的转换成二维结构图。
4 系统总体设计
（1）层规划。为了实现铁塔各面的快速切换及方便检索，我们预先给铁塔各面上的杆件及节点安排不同的层次，而且层次的命名遵循如下的规则。
（2）层名的第一个字符：T-铁塔头部；S-铁塔身部；L-铁塔腿部。
（3）层名的第二个字符：P-表示节点；Z-主材；X-斜材；B-辅助材；Q-临时层；H-横隔面杆件。
（4）层名的第三个字符：1-表示第一象限主材或节点，呈黑（白）色；
2-表示第二象限主材或节点，呈红色；
3-表示第三象限主材或节点，呈黄色；
4-表示第四象限主材或节点，呈灰色；
Q-铁塔前面； H-铁塔后面；
Z-铁塔左面； Y-铁塔右面；
T-任意侧面；
参考文献
[1]电力设计部门计算机软件管理规定[Z]. DLGJ112-93.
[2]送电线路铁塔制图规定（送审稿）[Z].东北电力设计院，2010.
绘图软件范文3
关键词：三维建模 模拟安装 非标准件 设计组合
中图分类号：TP317 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)01-0102-02
设备管理工作经常不为常人所理解，因其涉及面广，设备出厂后已经经过装配车间的组装成型，其内部结构虽然附有图形介绍，但识图能力的要求将很大一部分人挡在了了解设备运行原理的外面，一幅设备装配图动辄几十个零件，即使相关专业人员在第一次查看时也需要大量的时间了解辨识。陕焦公司焦化一厂为年产70万吨冶金焦炭的生产型单位，其大部分设备都属于粗重型动态设备，一、二类设备合计142台套，各种附属设备更是琳琅满目，繁多的设备背后是更加庞大的备件资料，各种非标准备件的详细资料，要整理起来更是令人头疼不已。
1、常规设备管理及存在问题
设备的正常运行离不开操作人员、维修人员对设备工作原理的认识，操作工和维修工在设备运行中，逐渐的熟悉了设备的部分性能，但要想真正弄懂设备，就要不仅知其然还要知其所以然，设备附属资料必不可少，在生产中只有理论联系实际才能正常对设备运行弄清弄懂。
1.1 问题一・非标准备件的增多
生产厂家从设备生产地购买设备进行安装运行生产，部分设备安装到位后，底座、箱体等可能需要用混凝土预埋处理，需要和其它设备配合使用等，这就增加了设备检修置换难度，限于安装空间，安装设备匹配，在运行设备出现问题，某些设备备件损坏需要更换时，就只能采购原厂家设备备件进行更换，想要全部更换或者是另选设备对损坏设备进行置换很难办到。这其中就存在着厂家因为自己生产设计的需要而改动的非标备件，因为没有具体的标准，备件损坏后只能从原设备生产厂家购置，受限空间较大。
1.2 问题二・设备技术改造项目中估算多、误差较大，容易造成浪费
生产单位涉及到的设备、管线技术改造项目，因为属于改造新添设备、管线，受限于安装位置的空间大小，安装中设备、管线的摆放位置等都需要详细的规划和计算，需要和其它设备管线配合的接入点、现场的实际情况等都会影响设备的最终安装形式，安装时需要的各种材料因为设备安装形式的不同也会有较大的变化，通常都是采取估算的方法，尽量多购置些安装材料以保证安装使用，误差较大，还有可能影响设备安装。
2、三维建模软件在设备管理中的应用
陕焦公司焦化一厂应用三维建模软件不仅可以辅助生产单位的设备备件、材料的备用归档购置，还能指导设备安装、设计安装形式等，用平面和立体图形结合的方法，增加了设备备件的直观性，使机械零件变的更加形象[图1、图2]，模拟设备安装管路，操作性更强，使机械设备不在被人难以理解。
2.1 非标准件的系统管理
焦化一厂引用机械设计三维建模软件，生成各种非标准零件的三维立体图形，投影映射出平面图形，用平面图和三维立体图形结合[如图3、图4]表达非标准件，在生产维修中逐步建立非标准零件资料库，建立健全非标件资料档案。完善和统计了非标准备件的资料，统计在内的非标准件以后发生故障损坏后，不管是要从原厂家购置还是现场加工都有迹可循。
2.2 指导设备安装
指导设备安装，根据设备在生产区域实际的安装位置，定位设备摆放方式，设备附属管道连接走向。应用三维建模软件进行模拟，和现场实际安装空间等在进行对比，确定最终安装方式，由模拟出来的管道部署图，核算设备安装用料，精确度较高。改进了原来的靠人估算管道用量、规格的情况，更加明确详细[见图5]，图中为化产车间脱硫液旋板换热器安装模拟简图，红色代表脱硫液管，蓝色代表冷却水循环走向管。
2.3 设计设备改造
2010年焦化一厂焦炉炉门清理站，因炉门清理量较大，需要增加一个固定炉门架，因新添加的固定炉门架没有预先预埋基座，无固定底座，经老师傅现场测量设计计算，使用两块钢板上下用螺栓拉实固定炉门架的固定方式，图6为炉门架下部底座固定方式示意图。
3、结语
绘图软件范文4
【关键词】校企合作；职业能力；课程改革
《电气绘图软件实训》是重庆工商职业学院电气自动化技术专业和检测技术及应用专业的专业核心课程，是一门实践性、综合性和应用性很强的课程，通过该课程的学习和项目训练，使学生了解AUTOCAD软件和RROTEL软件的使用，能利用上述两种软件进行电气图或PCB板的设计。基于该课程的重要性和对学生整体职业的可持续发展，我院《电气绘图软件实训》教学团队对课程进行了一系列改革，取得了突出的成效。
一、课程改革的背景
依照高职教育的特色和人才培养目标，我院《电气绘图软件实训》课程教学以培训学生的实际技能为主，但经过两年的实际教学和毕业生的回馈信息，发现课程在教学和设置上存在一些不合理的地方，致使学生出社会后与企业的要求有一定的距离，也不能充分发挥学生自身的优势，对学校也不能体现特色，造成了企业、学校、学生三方都不能充分发挥自己的特点和优势。正是因为这样，笔者认为提出以校企合作方式进行课程改革才显得尤为重要，它不但能培养和提高学生的实践能力、创造能力、就业能力、创业能力和可持续发展的能力，也能进一步对高职教育的发展和改革起到促进作用。
二、电气绘图软件实训课程改革的理念与实施
1、课程改革的基本理念
职业教育的课程应体现“以就业为导向”的基本理念，我院教学团队在与重庆重恒实业有限公司合作的基础上，了解企业对电气绘图员的企业需求，依据专家提出的岗位能力分析和职业能力，参照“国家制图员证”和“PCB设计工程师证”所需的职业资格能力标准，制定以“能力为本”的课程标准；依据真实的职业世界，建构以项目为载体，真正体现“以真实工作任务及其工作过程为依据”的课程内容；以培养综合职业能力为核心，采用任务驱动、项目导向的教学模式；建立能力本位的评价标准，将过程评价和终结评价相结合，选择“项目制”的考核方法，将学习过程、工作过程与学生能力和个性发展联系起来，使学生毕业后能够独立上岗，无需企业再培训，保证所培养的学生质量高、综合素质好。
2、电气绘图软件实训课程改革的实施环节
（1）课程体系的建立
以电气自动化技术专业为改革试点专业，进行校企合作下的电气绘图软件实训课程改革。通过对重庆市相关企业的广泛调研，依据电气自动化技术专业的岗位需求，围绕培养电气行业高素质技能型人才培养目标和实践能力螺旋上升工学交替人才培养模式，按照以“职业能力为本位，以行为导向为实施路径，以工作过程系统化课程为主体”的课程体系设计要求，我们明确了现代职业教育课程建设的思路和实施过程：首先我们组织了专业教师对重庆市电气绘图员的生存状态和所需技能进行了深入调研，完成了电气绘图软件实训调研成果报告；然后我们成立了由经验丰富的业界专家（重庆重恒实业有限公司技术顾问）和学校专业教师共同组成的课程建设团队，主要是依据专家所提出的岗位能力分析和职业能力，参照“国家制图员证”和“PCB设计工程师证”所需的职业资格能力标准，制定以“能力为本”的课程标准；接着是企业专业和专业教师合作，依据真实的职业世界，建构以项目为载体，围绕典型工作任务所需要的支撑知识技能，依据课程标准来整体设计学习项目和细化课程教学资源的开发。
（2）课程标准的制定
高等职业教育课程标准是在高等职业教育阶段，依据教育目标，以学生职业能力和职业技能形成为重点而确定的课程设置和教学内容标准，是课程组织与实施的纲领性文件。《电气绘图软件实训》课程标准的制定，对于明确课程目标，选择课程内容，制定课程实施方案，规范课程的教学过程，指导任课教师完成各项教学任务具有重要的指导意义。我院专业教师和企业专家按照体现职业性、突出能力、可学习性、规范性、可操作性、创新性的原则制定了《电气绘图软件实训课程标准》。
（3）项目化教学内容的设计
三、电气绘图软件实训课程改革的效果
在我院2011级电气自动化技术专业经过一年多的探索与实践，电气绘图软件实训项目化课程改革已经取得了初步的建设效果。主要体现在以下三个方面：第一，提升学生技能。学生对AUTOCAD软件和PROTEL软件的掌握比之前的年级要更加牢固，同时学生的设计电路能力得到更大的提高，其中有三名同学参加全国CAD技能大赛，取得了重庆赛区三等奖的好成绩，学生的学习兴趣明显提高；第二，锻炼了专业教学团队，我院的专业教师大部分是硕士毕业后直接进入高校工作，对于企业的运作、思路、所需技能等都没有很好的把握，这次的参与电气绘图软件实训的课程组课题组成员中不仅包括了专业教师，还有重庆重恒实业有限公司的绘图专家，通过与专家一起参与电气绘图软件课程建设，虚心向专家请教，彼此互相探讨，交流和学习，使得我院专业教师对于企业经验有了更深层次的理解，大家逐渐形成了良好的团队合作氛围，为今后的教育教学模式开发和课程改革积累了宝贵经验，锻炼了教师队伍；第三，强化了校企合作。在项目化课程的改革和开发中，企业中的经验及对工作岗位的能力定位有着最主要的因素，在本门课程的改革探索中，不管是项目化的教学设计还是项目化教材的编写，重庆重恒实业有限公司的专家都给予了极大的指导和帮助，几乎全程参与课程改革和开发，与学校形成资源互补，加强了校企之间的联系。
参考文献：
[1]冯明兵，吴杰.高职项目化课程改革探索-以网络广告设计课程为例[J].美术教育研究，2011（11）.
[2]王启海，赵宝林. 基于校企合作的《药物检测技术》课程改革与实践[J].宜春学院学报.2012（4）.
[3]付秋华，徐艳萍.校企合作下高职课程的改革与教学探索[J].江西电力职业技术学院学院报.2012（6）.
作者简介：
杨小庆，1984.10. 女 湖北宜昌人，重庆工商职业学院机电工程学院第二党支部书记；硕士，讲师。研究方向：智能仪器与嵌入式系统。
绘图软件范文5
【关键词】诊断分析与绘图 GrADS NCL 教学软件 更新
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）01-0069-02
随着计算机性能的日益提高和专业数据种类的日趋丰富，计算机绘图软件系统成为大气科学科研及业务工作中不可或缺的工具，而功能强大的绘图软件能使科研和业务工作事半功倍。诊断分析与绘图是云南大学大气科学专业本科教学计划中重要的实践类课程。学生通过该门课程的学习，了解大气科学常用数据的类型和格式，掌握对数据进行分析、显示的能力，并在本科生科研立项、创新实验及毕业论文设计等环节中应用所学知识解决科学问题，以丰富的图形展示研究结论。
本文结合大气科学系教学的软、硬件条件，对比两个常用专业绘图软件，拟选取教学效果更好的工具用于教学，以切实提高学生解决科研问题的能力。
一 GrADS和NCL简介
GrADS（The Grid Analysis and Display System）是由美国马里兰大学气象系Brian E. Doty开发的气象数据分析显示软件。该软件通过其集成环境，可以对气象数据进行读取、加工、图形显示和打印输出。云南大学大气科学专业自2003年开设诊断分析与绘图课程以来，一直使用GrADS作为教学软件，目前最新版本为2.0.2版。
NCL（The NCAR Command Language）是美国国家自然科学基金资助，国家大气研究中心（NCAR）计算与信息系统实验室开发并专门用于科学数据处理和数据可视化的解释型语言。目前最新版本是2013年2月7日的6.1.2版。
二 GrADS与NCL的功能比较
由以上简介可以看出，GrADS和NCL两个软件都是由大气科学研究人员开发，主要用于大气科学专业数据可视化的软件。从使用上来说它们之间有很多相同点：（1）软件安装文件均可从各自的官方网站免费下载，安装后均可在各自的集成环境下以命令行的方式交互操作，或编写脚本文件解释执行；（2）具有各自独有的编程语法，而且有很多类同于现代编程语言的特性，包括变量、运算符、表达式、条件语句、循环、函数与过程；（3）支持大气科学常用数据文件格式，能输出多种类型的图形；（4）具有大气科学特殊物理量的计算函数；（5）各个大气科学学科的专业论坛中都有大量用户对两款软件展开讨论，并有很多用户发表使用经验，分享数据资源。这些共同点保证了两个软件均可方便地用于地学数据，特别是大气科学专业数据的分析和可视化。
在上述共同点的基础上，两个软件在所需运行环境、支持的数据类型、图形显示设置和内建函数功能等方面又有着各自的特点。
1.运行环境
GrADS和NCL都是基于Linux系统开发的软件，可以在Linux和MacOSX系统下运行。如需在Windows系统下运行，则要额外安装Cygwin Unix模拟环境。
而同在马里兰大学的Daniel da Silva为增加GrADS的可拓展性，基于GrADS开发了OpenGrADS。OpenGrADS是能在Windows系统下直接安装运行GrADS版本，开发了为高级用户添加自定义命令和函数的框架，允许用户添加自己的动态链接插件，还提供了与其他脚本语言，如IDL、Malab、Perl和Python的接口。
面对国内Windows用户居多的实际情况，OpenGrADS的出现对于GrADS的推广起到了非常积极的作用。不论是
经验丰富的研究人员，还是大气科学专业的初学者，都可以在学习GrADS的基本操作和语法后，于熟悉的Windows环境中完成数据分析和显示的任务。如果使用NCL，在学习NCL的操作和语法之前，还必须具备Linux系统的相关知识，否则连程序安装都无法完成。
2.支持的数据类型
最新版的GrADS和NCL能读写二进制、ASSII、标准和第4版NetCDF（Network Common Data Form）数据；读入第1、2版GRIB（GRIdded Binary）、HDF4～SDS（Hierarchical Data Format～Scientific Data Set）和第5版HDF5数据。
两款软件都能处理大气科学常用的数据格式，而对其他一些矢量数据的支持则各有侧重。GrADS支持创建GeoTIFF、用于在地球浏览器中显示地理数据的KML（Keyhole Markup Language）以及美国环境系统研究所公司（ESRI）开发的空间数据开放格式Shapefile。NCL可创建netCDF3格式的数据，另外能读入Shapefile、MapInfo、GMT（Generic Mapping Tools）、TIGRE等文件。
在数据支持方面，不得不提到NCL的一个大优势：可以通过ncl_convert2nc一个命令将GRIB1，GRIB2，HDF4/5，HDF～EOS2/5或Shapefile数据方便地转换成更易使用的netCDF格式。这体现了NCL在数据输入输出上的灵活性，为不熟悉上述几种数据格式的学者带来了极大的便利。
3.图形显示功能
GrADS和NCL的主要功能之一是图形显示。那么图形显示类型是否丰富，就决定了软件是否能满足研究者展示科研结果的需要。两款软件都能绘制折线图、直方图、等值线图、填色图、散点图、流线图、风矢量图等常用图形，并且支持不同图形类型的叠加显示，都能满足使用者的基本需求。
但在图形输出类型方面，NCL比GrADS有更好的表现。NCL除支持上述图形类型外，还可以绘制箱线图、轨迹图等大气科学专业领域也经常使用的图形。对于WRF数值模式结果这样的特定数据，还可以输出三维图形，表现物理量在三维空间上的分布和变化，这也是NCL的一大亮点。
此外，由于NCL在图形设置方面有很多的属性参数可以设置，给用户在坐标轴、线条、调色板、地图投影方式等诸多方面有更多的选择，最终能得到更令人满意的图形显示效果。当然，满意的图形效果是以牺牲部分易用性为代价的。绘制同类型的图形，GrADS只有数条设置语句，而NCL可能会有十多个属性需要设置。这也是为什么通常NCL脚本文件比GrADS脚本文件长的原因之一。
4.内建函数功能
数据分析是这两个软件的另一重要功能，实现这一功能通常都是由软件内建函数来完成的。GrADS和NCL都有数学函数、分析统计函数、物理量计算函数等几大类内建函数。
从最常用的插值和统计分析应用来看，NCL的功能更强大。NCL有多个插值函数，不但能完成不同分辨率空间网格的插值，还有线性插值、双线性插值、样条插值等函数，甚至能进行地球坐标和笛卡尔坐标的转换；而GrADS的插值功能仅限于不同空间分辨率的插值，而且这一功能的实现还是通过用户自定义函数来实现的。另一方面，NCL 的内建函数还能进行经验正交分解、奇异值分解、累计分布函数等常用统计分析方法的计算，这为研究者们提供了极大的方便。熟练使用NCL一个软件，即可完成从数据分析到图形显示的全部工作内容，若使用GrADS，则需借助Fortran或Matlab等软件来完成复杂的数据分析工作。
通过上述比较，我们发现GrADS和NCL用做教学软件各有优缺点，但就提升学生实践能力这一目的来说，把NCL用于教学能直接提高学生的数据分析能力，以便学生把更多的时间用于科研思路培养上，这对本科学生在专业方向上的长远发展是更为有利的。
三 选用NCL的教学条件
自2003年大气科学系开设诊断分析与绘图课程以来，我们一直是使用GrADS软件进行教学，学生完成课程学习后能熟练使用GrADS进行数据读取、物理量计算以及图形绘制。在进行创新实验和毕业论文设计时，往往还要学习Matlab编程，才能完成科研数据分析的工作。
近年来，大气科学系的教学软、硬件环境均有较大改善，这使得选取NCL用于教学成为可能。鉴于大气科学学科中数值模式的应用越来越普遍，而多数数值模式都是基于Linux系统开发的，2006年修订本科生培养方案时，在三年级上学期增开了Linux操作系统课程，其目的是让学生了解Linux系统，并掌握该系统的基本操作。这门课程的开设为在三年级下学期诊断分析与绘图课程中使用NCL进行教学铺平了道路，这是软件环境方面的改善。学生通过学习“Linux操作系统”课程，消除了对NCL的运行环境的陌生感，操作系统方面的障碍不复存在。在学习使用NCL的过程中，又巩固、加深对Linux系统的理解，为以后安装调试数值模式奠定坚实的基础。
在硬件环境方面，2006年大气科学系购进一套曙光计算机集群系统。经过后续两次扩容，现有集群系统已具有21个计算节点，磁盘阵列容量为21T，基本满足教学科研需要。学生申请账号后，从机房电脑客户端登录集群，即可方便地在集群上使用NCL完成教学实验项目，开展科研工作，为NCL用于教学提供了硬件保障。
四 结论
在对两款软件功能进行对比，并结合实际教学条件综合分析后发现，将NCL用于“诊断分析与绘图”课程教学可行，并具有一定的优越性。通过合理安排教学内容，配套适合的实验项目，能更好地实现本门课程的教学目的，切实提高大气科学系本科生在科学研究方面的实践技能。
参考文献
[1]马红云、李丽平. GrADS软件基础教程[M].北京：气象出版社，2011
绘图软件范文6
关键词：Protel；电气原理图；电气图形符号库
本文重点介绍使用Protel 进行电气原理图的绘制，并将绘制好的电气原理图插入到Word文档。电气原理图具有结构简单、层次清晰、便于电路工作原理的分析与研究等优点。电子专业使用Protel软件比较多，可以完成原理图设计、仿真并完成印制电路板设计，因此在设计部门和生产一线都得到了广泛应用。而机电专业的工程实践中经常使用AutoCAD 软件进行电气原理图的绘制，但涉及到印制电路板设计就力不从心，我们可以在Protel软件环境下，通过建立独立的电力拖动元件库，利用Protel强大的绘图功能解决机电专业的电气原理图。
1 电力拖动. Lib元件库制作
Protel软件具有丰富的电子元件库，但是电气图形符号很少，所以在开始绘制电气原理图之前，需要先创建常用的电气图形符号，建立自己的低压电器元件库，方便后期电气原理图的绘制。
1、打开执行Protel软件，点击【File】【New】菜单，建立一个电力拖动.ddb文件。在设计管理器环境下，执行【File】【New】命令，在弹出的“New Document”对话框中，双击“Schematic Library Document（原理图元件库编辑器）”图标或单击“OK”按钮，并将名称改为电力拖动. Lib，然后进入电力拖动原理图库编辑器环境。结果显示如图1所示
2、用【Place】菜单中的相关命令或绘图工具栏（SchLibDrawingTools）进行电气图形符号外形的绘制。由于我们不设计印制电路板图（或单独设计），电气原理图仅仅是线与线的连接，如有电气意义，导线加点（junction）即可，所以不放置元件的引脚，最后在原理图编辑器使用DrawingTolls画线完成电气原理图。
3、建立低压电器元件电力拖动. Lib库时，需注意以下两点：
（1）原理图库编辑器环境被1 个坐标分为4 个区域（或象限），元件应以坐标原点为元件的基准点，在4 个象限中进行绘制，不能偏离坐标原点，否则放置元件会难易捕捉。
（2）创建的电气图形符号应比例恰当，大小合适。建立一个标准的符号库决定以后绘图效果及效率，可以先制作常开常闭触头元件为基准符号，再扩展其他的图形符号，在使用中不断完善，最终设计好自己独立电力拖动. Lib。
2 常用电力拖动. Lib库元件
3 绘制Y-降压启动控制线路
1、在电力拖动.ddb文件设计管理器环境下，执行【File】【New】命令，在弹出的“New Document”对话框中，双击“Schematic Document（原理图编辑器）”图标或单击“OK”按钮，并将名称改为Y-降压启动控制线路. sch，然后进入原理图编辑器环境。
2、图纸的设置
（1）执行【Design】【Options】菜单命令，在弹出的文档属性对话框中，选择【Sheet Options】标签。将【Snap】项中的10改为1，便于元件及导线调整。
（2）执行【Tools】【Preferences】【Graphical Editing】标签，将【Add Template to Clip】取消，进行Word排版时不需要模板边框，仅需要电气图如图 5所示，否则出现图 4现象。
（3）加载电力拖动. Lib元件库，这个过程大家都很熟悉不在重复，需要说明，有时候Protel软件由于系统或病毒等因素不让添加电力拖动. Lib元件库，那么可以采取在元件库直接点击放置元件【Place】即可。
3、元件放置及调整
在Y-降压启动控制线路. sch原理图编辑器中放置需要的元件，如空气开关、熔断器、接触器、热继电器、电动机、按钮、时间继电器和接触器触头线圈等，横平竖直进行排列，调整好元件间距，使电路图整体比例协调美观，
4、电路连接
使用【DrawingTolls】中的 PlaceLine进行连线，有电气意义节点时，放置节点（junction），利用Protel 软件其独特的一些优势，使连线非常方便快捷。
5、文字标注
使用【DrawingTolls】中的 PlaceAnnotation进行文字标注，各个元器件的代号、元器件的技术数据、位置标记、说明性标记等，线号标注会将其功能发挥的极致。绘制完成的电气原理图如图4 所示。
4 将电路图复制到Word
像普通图画一样，就是经过简单地选中、复制和粘贴就插入到Word文档，甚至可以插入到Flash场景中，经过放大、按钮和场景重组制作就可实现动画显示。如果使用元件Part进行元件标注，需注意在电路图上下左右放置节点（junction），并将颜色改为白色，否则，复制电路图会出现断线、少线，缺少文字标注等现象。将【Add Template to Clip】取消，其效果如图 5所示。
5 Protel软件常用操作
1、图纸缩放 Page Up/Page Down
2、放置元件 双击/Place
3、元件属性 Tab /双击元件
4、删除元件 单击元件然后 按Delete键
5、翻转 空格Space90度翻转 ，X 水平翻转，Y 垂直翻转
6、元件移动 分别移动一倍Snap栅格，加上Shinf键可移动10倍Snap栅格
7、用“T”加注释，“导线线号”。
6 结束语
Protel 是电子电路设计专用软件，通过扩充元件库，非常适应于机电行业，可以让专用人员很轻松地完成从设计到生产的整个过程。笔者经过多年电气自动化教学，发现电路图不是先扫描再图像处理，就是通过电脑bmp画图或很专业绘图软件来完成，其效果要么粗糙，要么很难掌握，通过电力拖动. Lib设计扩充，很方便地实现了电子电路图与电工电路图的融合，绘制高质量的电路图。
参考文献