念春归全文免费阅读:fortran绘图、界面功能简介之一

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对于fortran的绘图、界面功能，我仅仅做一个简单的罗列，这样方便大家的讨论：
1.利用fortran的扩充函数绘图，下面是一个简单的例子，是http://www.programfan.com上面有人贴出的；
Visual Fortran中有提供绘图功能。Visual Fortran的绘图功能不完全是以扩充函数的类型存在，使用它的绘图功能必须在选择Project类型时，选择Standard Graphics或QuickWin模式。Visual Fortran的QuickWin 及Standard Graphics模式在简单的绘图使用上会比较方便，它的绘图函数功能比较多样，不过效率会比较差，而且不支持动画功能。
Standard Graphics和QuickWin模式在绘图方面的使用方法完全相同，它们都是调用相同的函数来绘图。差别在于Standard Graphics只能打开一个窗口来绘图、QuickWin模式则可以打开多个窗口来绘图。QuickWin模式下可以有菜单及对话窗的功能， Standard Graphics则不行。Standard Graphics模式的程序代码可以原封不动直接转换到QuickWin模式下使用，但是QuickWin的程序代码并不一定可以直接拿到 Standard Graphics模式下使用。
下面这个程序会在屏幕上画出一条斜线、一个方形及一个椭圆。编译程序时，请选择Fortran Standard Graphics or QuickWin Application这个模式。这个程序可以在Standard Graphics或QuickWin模式下使用。打开好Project后，再把下面的程序加入Project中来编译。
1.! 简单的绘图范例
2.! By Perng 1997/9/19
3.program Plot_Demo
4.! 使用Visual Fortran的绘图功能时需要module dflib
5.use DFLIB 
6.implicit none
7. type(xycoord) :: t
8. integer :: result
9. call MoveTo(10,10,t) ! 把目前绘图的位置移动到坐标(10,10)
10. result=LineTo(100,50) ! 从(10,10)到(100,50)间绘一条直线
11. ! 画一个左上角为(110,10), 右下角为(150,50)的实心方形
12. result=Rectangle( $GFILLINTERIOR, 110,10, 150, 50 )
13. ! 画一个可以放入在(10,60)--(150,100)方形当中的空心椭圆
14. result=Ellipse($GBORDER, 10, 60, 150, 100)
15.end program Plot_Demo
使用Standard Graphics模式时，会出现一个绘图窗口来画图。使用QuickWin模式时，除了绘图窗口外，还有内定的菜单可以使用。File菜单中的Print可以把图形显示出，Save可以把绘图结果储存成*.BMP图文件。
使用Visual Fortran的绘图功能时，打开窗口的工作是自动完成的。程序代码只需要直接调用绘图函数就可以进行绘图，下面对程序中所使用的绘图函数做一些介绍：
subroutine MoveTo(x,y,t)
使用这个子程序时，要先把屏幕想像成一张画纸，程序会使用一只画笔在屏幕上画画。MoveTo(x,y,t)可以把这只画笔移动到画纸上的(x,y)坐标处，参数t则会返回移动之前的画笔所在位置（这个参数其实没有什么用，不过既然有规定就一定要把它放入）。
请注意，原点(0,0)是位在窗口的左上角，x坐标轴向右为正，y坐标轴向下为正。
integer(2) function LineTo(x,y)
这个函数可以把画笔从目前的位置到(x,y)处画一条直线。返回值如果不为0，代表函数运行不正常。
integer(2) function Rectangle( control, x1, y1, x2, y2 )
这个函数可以在(x1,y1)、(x2,y2)两个端点间画出一个方形。control值可以用来设定是要画出一个实心方形或是只有外框而已。在范例中把 control的值用$GFILLINTERIOR来代入，表示要画实心。$GFILLINTERIOR定义在MODULE DFLIB里面。
integer(2) function Ellipse(control,x1,y1,x2,y2)
这个函数会在(x1,y1)、(x2,y2)两端点间所形成的矩形中画椭圆。control的意义同上，在范例中使用$GBORDER，代表只画出外框。
下面这个范例画出SIN函数的图形：
1.! sin函数的绘图范例
2.program Plot_Sine
3. use DFLIB
4.implicit none
5. integer, parameter :: lines=500 ! 用多少线段来画函数曲线
6. real(kind=8), parameter :: X_Start=-5.0 ! x轴最小范围
7. real(kind=8), parameter :: X_End=5.0 ! x轴最大范围 
8. real(kind=8), parameter :: Y_Top=2.0 ! y轴最大范围
9. real(kind=8), parameter :: Y_Bottom=-2.0 ! y轴最小范围
10. integer :: result ! 取回绘图函数运行状态
11. integer(kind=2) :: color ! 设定颜色用
12. real(kind=8) :: step ! 循环的增量
13. real(kind=8) :: x,y ! 绘图时使用,每条小线段都连接
14. real(kind=8) :: NewX,NewY ! (x,y)及(NewX,NewY)
15. real(kind=8), external :: f ! 待绘图的函数
16. type(wxycoord) :: wt ! 返回上一次的虚拟坐标位置
17. type(xycoord) :: t ! 返回上一次的实际坐标位置
18.
19. ! 设定虚拟坐标范围大小 
20. result=SetWindow( .true. , X_Start, Y_Top, X_End, Y_Bottom )
21. ! 用索引值的方法来设定颜色
22. result=SetColor(2) ! 内定的2号是应该是绿色
23. call MoveTo(10,20,t) ! 移动画笔到窗口的(10,20)
24. call OutGText("f(x)=sin(x)") ! 写出内容
25. ! 使用全彩RGB 0-255的256种色阶来设定颜色
26. color=RGBToInteger(255,0,0) ! 把控制RGB的三个值转换到color中
27. result=SetColorRGB(color) ! 利用color来设定颜色
28.
29. call MoveTo_W(X_Start,0.0_8,wt) ! 画X轴
30. result=LineTo_W(X_End,0.0_8) !
31. call MoveTo_W(0.0_8,Y_Top,wt) ! 画Y轴
32. result=LineTo_W(0.0_8,Y_Bottom) ! 
33.
34. step=(X_End-X_Start)/lines ! 计算小线段间的X间距
35. ! 参数#FF0000是使用16进制的方法来表示一个整数
36. result=SetColorRGB(#FF0000) 
37. ! 开始绘制小线段们
38. do x=X_Start,X_End-step,step
39. y=f(x) ! 线段的左端点
40. NewX=x+step 
41. NewY=f(NewX) ! 线段的右端点
42. call MoveTo_W(x,y,wt)
43. result=LineTo_W(NewX,NewY)
44. end do
45. ! 设定程序结束后,窗口会继续保留
46. result=SetExitQQ(QWIN$EXITPERSIST)
47.end
48.! 所要绘图的函数
49.real(kind=8) function f(x)
50.implicit none
51. real(kind=8) :: x
52. f=sin(x)
53. return
54.end function f
这个程序会以目前Windows分辨率的大小来打开绘图窗口。程序执行后只能够看到窗口的一小部分，读者可以试着按下Alt+Enter来把窗口放大成全屏幕大小，不然看不到全部的图形。使用QuickWin模式时，并不像使用SGL时一样可以得到窗口大小改变的信息，所以QuickWin下的虚拟坐标是对固定分辨率来对应，不会随着窗口大小改变而缩放图形。
把这个程序中新使用的绘图函数做一个介绍
integer(2) function SetWindow( invert, x1,y1, x2,y2 )
用来设定虚拟坐标，invert的值是用来指定Y轴向上为正或为负。invert=.true.时向上为正，invert=.false.时向下为负。(x1,y1)、(x2,y2)则使用双精度浮点数来定义绘图范围两端的虚拟坐标值。
integer(2) function SetColor(index)
使用索引值的方法来设定所要使用的颜色。
subroutine OutGText( text )
调用这个子程序可以在目前画笔的位置上写出text字符串。
integer(4) function RGBToInteger(R,G,B)
前 面有提过，全彩模式中，RGB三种色光可以各自有256种色阶变化，所以一个颜色需要使用3 bytes的空间来做记录。但是FORTRAN中通常一个整数使用4 bytes的空间来做记录，如果分别使用3个变量来记录一个颜色值会很浪费空间，因为这3个变量都只会使用到最低的8个位，其它地方都不会使用。
这 个函数可以重新组合R G B这三个传入的整数，取出这三个整数中最低8个位的数值，把它重新安排到返回值color中。color中的第0~7 bits用存放原本的R，8~15 bits会存放原本的G，16~23 bits会存放原本的B，剩下第24~31 bits的空间则不会使用。
integer(2) function SetColorRGB( color )
用RGB 方法来设定颜色，参数color中的第0~7个bits用来设定红光，第8~15 bits用来设定绿光，第16~23 bits用来设定蓝光，其它位不使用。在范例当中曾使用SetColorRGB(#FF0000)来设定颜色，在Visual Fortran中以#符号开头的数字，代表一个16进制的数字。
16进制数值在0~9时和10进制数字相同，但是接在9下面的数字为A、B、C、 D、E、F。其中A等于10进制的10，B=11，C=12.....，同理可推得1016=16，FF16=255。使用16进制的系统可以比较容易来操作这种需要控制到位内容的数值。正规的FORTRAN 90写法应该用Z”FF0000”来设定16进制的数值，第5章的最后一节有介绍这个方法。在此顺便范例一下Visual Fortran的扩充语法。
2.利用科学绘图软件包PLPlot、PGPLOT等
PLplot 是一个用于多种编程语言(C, C++, Fortran, Java, Python, Perl etc.)的跨平台(Unix, Linux, Dos, Windows, Mac OS, OS/2 etc.)的科学绘图程序包，完全免费，源代码开放。如果你用ABSoft Pro Fortran，该程序包已经包括在内。如果你用别的平台，你可以用这些源代码建立自己的库文件。
http://plplot.sourceforge.net/
http://keihanna.dl.sourceforge.net/sourceforge/plplot/plplot-5.3.0-printable.pdf
http://keihanna.dl.sourceforge.net/sourceforge/plplot/plplot-5.3.0.tar.gz
http://www.astro.caltech.edu/%7Etjp/pgplot/
上面的连接不一定能连接上，你可以到北大天网资源里面搜一下。
3.利用绘图软件包Matfor
大家可以看看http://www.softwarechn.com/ancad/ancad_index.htm是关于他的简单介绍。
具体的直接去网站http://www.ancad.com可以下载软件。
4.用OPENGL库绘图
关于这个vf的帮助里面有例子，但是要绘制三维图形的话，首先得知道一些图形学的基础知识。
5.windowsGDI绘图
这个还是API编程那一部分，比较麻烦。