Учебник Математические пакеты

dy – размер окна по вертикали высота окна в пикселях.

Параметры объектов можно задавать одним из двух способов: непосредственно при создании графического окна (рис. 1.4.2-2) или после создания графического окна с помощью функции set, которая имеет следующие форматы:

set('Свойство', 'Значение'); set(h,'Свойство'); set(h,'Свойство','Значение');

(handlePath, 'Свойство1','Значение1',…,'Свойствоn','Значениеn'); h.Свойство='Значение';

где: handlePath – символьная строка, содержащая путь, указывающий на графический объект. Этот путь состоит из свойства графической объектов всех его родителей.

Функция set используется для изменения значения указанного свойства графичесих объектов или объектов GUI. В этом случае точечная нотация при обращении к свойству эквивалентна использования функции set. Например,

set(h,"background",3) эквивалентно h.background=3.

Имена свойств – это символьные строки, а тип набора значений этих свойств зависит от типа соответствующего свойства.

Просмотреть списка всех существующих свойств можно в документации Scilab на страницах graphics_entities для графических объектов и uicontrol для объектов пользовательского интерфейса.

Формат функции set может быть следующими:

set('current_entity',h),

который устанавливает новый объект с дескриптором h как текущий;

set('current_figure',fig),

который устанавливает новый графический рисунок как текущий (этот формат эквивалентен функции scf);

set('current_axes',axes),

который задает новый объект оси как текущий (этот формат эквивалентен функции sca).

При работе с графическими объектами можно также использовать следующие функции:

scf – установить текущий рисунок(окно);

141

delete – удаление графического объекта и его дочерних элементов;

copy – копирование графического объекта;

move–перемещение, перевод, графического объекта и его дочерних

элементов;

gdf –возвращение дескриптора по умолчанию фигура;

gca –возвращение дескриптора текущих осей;

gce –получение дескриптора текущего объекта;

get –получение значения свойства графических объектов или объект

пользовательского интерфейса;

set – установка значения свойства графических объектов или

объектов пользовательского интерфейса.

1.4.3. Построение графических интерфейсов пользователя (GUI)

Графический интерфейс пользователя

В Scilab, так же, как и в других программных системах, можно создавать Windows-приложения, которые состоят из различных оконных интерфейсов и их компонентов для реализации ввода/вывода данных или любой другой графической информации. Средством для построения таких оконных интерфей-

сов в Scilab является графический интерфейс пользователя (GUI)

Простейшие предопределенные оконные интерфейсы (GUI) будут кратко описаны в п. 1.5.4. Подробно с предопределенными GUI waitbar,

x_choices, x_choose, x_dialog, x_matrix, x_mdialog можно ознакомится на стра-

нице Scilab по GUI.

Далее рассмотрим средства Scilab для построения графических интерфейсов, разрабатываемых пользователем для решения своих задач.

Построение графического интерфейса пользователя

Функция Scilab uicontrol позволяет отображать в графическом окне интерактивные компоненты (Style) GUI такие как ползунки, числовые поля, изменяемые кнопкой мыши, редактируемые таблицы, редактируемые текстовые поля в графических элементах, флажки, группы кнопок, выпадающие списки, выпадающие меню кнопки и др. Эти объекты являются прямыми потомками графического окна, в которой они определены. Их свойства (допустимые значения) могут быть установлены и настроены как в функции uicontrol, так и в функции set через их указатели также, а также с помощью точечной нотации, как и для других графических объектов.

142

Функция uicontrol имеет следующие форматы:

h=uicontrol("Компонент1","Значение1",...,"Свойствоn","Значениеn"); h=uicontrol(h,"Компонент1","Значение1",...,"Свойствоn","Значениеn");

где: Компонентn – название n-го компонента GUI;

Эта функция устанавливает свойства различных компоненты (Style) и их значения графического окна. Естественно предварительно должно быть задано свойство Style, значениями которого могут быть допустимые имена компонет. Если дескриптор задан, как первый параметр (h), то uicontrol создает новый элементы GUI, определяемый дескриптором – h. Если дескриптор не дается, то uicontrol создается на текущем рисунке (который может быть получен с помощью вызова к функции gcf).

Затем при создании элемента управления, устанавливаются свойства, заданные в качестве соответствующих значений. Это эквивалентно созданию с помощью uicontrol какого-либо компонента, а затем установка его свойств с помощью функции set.

Таким образом, Scilab и все графические объекты (компоненты) связывают между собой через механизм свойства. Таким образом, чтобы создать адаптированный uicontrol, нужно знать допустимые значения используемых свойств, причем всем неиспользуемым свойствам присваиваются значения по умолчанию.

Описание всех доступных компонентов и их свойств приведены на стра-

нице справки по uicontrol и uicontrol_properties [ ]. В Приложении 1.4.3,

табл. 1.4.3-1 перечислены наиболее используемые компоненты GUI и их свойства.

Рассмотрим в качестве примера, создание в графическом окне с именем МТУСИ компоненты Командная кнопка (PushButton). По умолчанию эта кнопка не снабжается никакой надписью, имеет серый цвет и располагается в левом нижнем углу фигуры figure.

Модифицируем код создания кнопки, задав дополнительно значения следующих свойств:

месторасположение и заголовок окна;

надпись на кнопке;

месторасположение кнопки.

143

Текст программного кода приведен на рис. 1.4.3-1, а справа на этом же рисунке можно увидеть графическое окно, которое было получено в результате работы соответствующего программного кода.

Рис. 1.4.3-1. Этапы создание простейшего GUI

При щелчке на кнопку вокруг ее надписи появляется пунктирный прямоугольник, свидетельствующий о том, что кнопка «находится в активном состоянии». Щелчок за пределами поверхности кнопки выведет ее из активного состояния, и пунктирная рамка пропадет. Основное назначение командной кнопки – является вызов функции, реагирующей на щелчок по кнопке.

Щелчок по кнопке генерирует событие Callback, которое указывается как имя свойства функции uicontrol. Значением свойства Callback является строка с именем функции – Fun1, вызываемой при щелчке по кнопке.

Рассмотрим пример создания графического интерфейса для исследования функции f(x)=x2 на отрезке [1;2], для чего выведем на экран с шагом h=1 ее значения, а также значения ее первой (f1(x)) и второй (f2(x)) производных.

На рис. 1.4.3-2 представлен сценарий, в котором создается графический интерфейс, предназначенный для решения следующей задачи:

144

Создать приложение, которое при задании исходных данных из графического окна GUI и выполнения функции по вычислению значений функций и ее первой и второй производных, выводит в тоже самое окно. Причем в GUI необходимо предусмотреть заголовки полей ввода исходных данных, общие и частные заголовки для полей вывода результатов и две кнопки, при нажатии на которые происходит, в соответствии с их назначением, выполнение указанных функций или очистка числовых полей.

//Сценарий РИС14302: Создание графического интерфейса пользователя

//для ввода исходных данных и

//вывода результатов работы созданного приложения

clear // очистка памяти

clc // очистка командного окна

//Создание итерфейса пользователя

//Создать графическое окно figure

t = figure('position',[20,40,1110,290],...

'figure_name','Пример создания интерфейса формы в Scilab');

// Создать объект listbox: f2(x))

h4 = uicontrol(t,'style','listbox','position', [700 20 200 160]);

// Текстовое поле, Ввод исходных данных

text5 = uicontrol(t,'style','text','string','',...

'position',[920,240,150,20],...

'String',' Ввод исходных данных');

// Поле ввода a

texta = uicontrol(t,'style','text','string',...

'a','position',[920,170,40,20]);

edit_1 = uicontrol(t,'style','edit','string','1',...

// Поле ввода b

textb = uicontrol(t,'style','text','string','b',...

'position',[920,140,40,20]);

edit_2 = uicontrol(t,'style','edit','string','5',...

texth = uicontrol(t,'style','text','string',...

'h','position',[920,110,40,20]);

edit_3 = uicontrol(t,'style','edit','string','1',...

'position',[950, 110, 150, 20]);

// Поле ввода исходной фукции f

textf = uicontrol(t,'style','text','string','f',...

'position',[920,80,40,20]);

edit_f = uicontrol(t,'style','edit','string','x^3',...

'position',[950, 80, 150, 20]);

// Поле ввода первой производной f1 функции f

textf1 = uicontrol(t,'style','text','string','f1',...

'position',[920,50,40,20]);

edit_f1 = uicontrol(t,'style','edit','string','2*x^2',...

'position',[950, 50, 150, 20]);

// Поле ввода второй производной f2 функции f

textf2 = uicontrol(t,'style','text','string','f2',...

'position',[920,20,40,20]);

edit_f2 = uicontrol(t,'style','edit','string','4*x',...

'position',[950, 20, 150, 20]);

function C()

//Функция С очищает все listbox set(h1,'string'," "); // очистка listbox set(h2,'string'," "); // очистка listbox set(h3,'string'," "); // очистка listbox

146

set(h4,'string'," "); // очистка listbox endfunction

function Y()

// Функция Y вычисляет и выводит в графическое окно значения x, f, f1, f2

endfunction

// Конец сценария

Рис. 1.4.3-2. GUI для вывода таблицы значений функции

и ее производных и результат работы созданного приложения

147

Рис. 1.4.3-2. GUI для вывода таблицы значений функции

иее производных и результат работы созданного приложения

1.4.5Контрольные вопросы

1)Какие способы представления графиков используются в Scilab?

2)Что такое графическое окно Scilab?

3)Что такое дескриптор графического окна?

4)Какое назначение имеет функция scf(n)?

5)Какой номер у первого графического окна?

6)Можно ли создать графическое окно с определенным номером?

7)Какое назначение имеют элементы меню графического окна: Файл,

Инструменты, Правка, Справка?

8)Каким образом можно закрыть графическое окно?

9)Какое назначение имеет функция xdel(id)?

10)Какое назначение имеет команда winsid?

11)Как выполнить настройку элементов графики (оси, толщина линий, шрифты и т.д.)?

12)Какие графические объекты имеются в Scilab?

13)Какова иерархия графических объектов?

14)Что представляет собой графический объект Legend?

15)Что определяют свойства графических объектов?

16)Что такое графический редактор?

17)Какие инструкций для установки цвета и типа линии известны?

18)Для чего используются функции plot2d2, plot2d3 и plot2d4?

19)Можно ли с использованием одной функции plot построить несколько графиков?

20)Можно ли в одном графическом окне построить несколько графиков одного типа?

21)Можно ли в одном графическом окне построить несколько графиков разных типов?

22)Каким образом в операторе указывается цвет и символ отображения графика?

148

23)Что такое пояснительная информация графического окна?

24)Назначение и формат функций xtitle и legend?

25)Каково назначение функции mtlb_hold?

26)Каково назначение функции meshgrid?

27)Какие типы графиков позволяют строить встроенные функции:

plot, contour, surf и plot3?

28)Что такое контурные линии, и на каком графике их можно увидеть?

29)Что такое глобальное свойство графических объектов?

30)Для чего используется Редактор объектов?

31)Какая функция используется для создания графического окна?

32)Что такое дескриптор?

33)Для чего используются функции get и set?

34)Какие предопределенные оконные интерфейсы известны?

35)Для чего используется функция uicontrol?

149

1.5. Средства программирования Scilab

1.5.1. Общие понятия идеологии программирования

Программирование – процесс создания компьютерных программ с по-

мощью языков программирования.

Вузком смысле программирование рассматривается как кодирование – реализация одного или нескольких взаимосвязанных алгоритмов на языке программирования.

Вшироком смысле программирование – это процесс создания компьютерных программ, то есть разработка Программного Обеспечения (ПО), в нашем случае разработка Прикладных Программ (ПП). Причем один из основных этапов разработки ПП связан с написанием исходного кода проекта на языке программирования.

Рассмотрим средства разработки ПП, которые помогают разработчикам

врешении их профессиональных задач.

Прежде всего, это Система программирования – это программная система для разработки ПП средствами конкретного языка программирования.

Современные системы программирования обычно предоставляют пользователям мощные и удобные средства разработки ПП. В них входят: средства создания и редактирования исходных текстов программ (исходного программного кода); трансляторы; библиотеки стандартных процедур; отладочные средства, помогающие находить и устранять ошибки в программе и другие.

Создать ПП – означает реализовать алгоритм решения поставленной задачи, или иначе, представить алгоритм в виде понятных компьютеру указаний того, что и в какой последовательности необходимо делать. К сожалению, компьютеры не умеют понимать словесное описание алгоритма, поэтому необходимо превратить его в абсолютно точный набор инструкций (команд), которые однозначно будут интерпретироваться компьютером. Для этого и были созданы языки программирования. Причем процесс создания ПП прошел путь от программирования в инструкциях процессора (машинных командах), через программирование на низкоуровневых языках (языках ассемблера) до программирования на языках высокого уровня и специализированных программных систем.

Уровень в данном случае – это уровень машинного восприятия. Так, языки низкого уровня (ассемблер) по возможности приближены к компьютеру, что делает соответствующие программы особенно эффективными с точки зрения их быстродействия. Однако существенная проблема использования таких языков заключается в том, что разработчик ПП – прежде всего человек, и его способы восприятия информации весьма далеки от машинных, что

150