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第一章 起步篇 ...........................................................................................................1
本章概述 ................................................................................................................................... 1
书写本书的背景 ....................................................................................................................... 2
运用本书 ................................................................................................................................... 2
IDL所需的版本 .............................................................................................................................. 2
IDL运行期间所需颜色的数量 ...................................................................................................... 3
本书的风格习惯...................................................................................................................................... 4
本书中所用的 IDL 程序和数据文件 ..................................................................................................... 6
获取更多的帮助................................................................................................................................8
使用 IDL 命令 .......................................................................................................................... 8
IDL 命令解析.......................................................................................................................................... 9
创建变量................................................................................................................................................ 12
使用 IDL 图形窗口 ............................................................................................................................... 18
第一章 起步篇
本章概述
本章意在解释写这本书的目的,通过阅读本书能学到什么,以及为读者提供一些能使
读者更方便地使用本书中 IDL 编程例子的信息。将学会如下几点:
1. 本书是如何组织的。
2. 怎样使用本书。
3. 如何下载和组织随本书附带的文件。
4. 如何使用 IDL 的变量,关键字和命令。
5. 如何创建和运行 IDL 的矢量和数组。
6. 如何使用 IDL 的图形窗口。
书写本书的背景
本书是在多年来教科学家和工程师使用和操作 IDL(Interactive Data Language)的
基础上创作的,而且教学的绝大部分时间是为 IDL 的开发者 Research Systems 公司工作。
当笔者在回答一个又一个问题之后,笔者意识到多数问题属于一些同类问题。事实是,多
数人想用 IDL 做许多同样的事情。想做的是分析和演示数据,写出高效率的程序来解决科
学问题,并且最主要的是快速做完工作。多数人并不想做的事情是阅读计算机软件教科
书。IDL 是一套大型软件并且在不但壮大。随之而来的是大量的文档资料,笔者知道没有
人愿意去读这些资料。如果让某人独自开始学习 IDL 的奥秘,IDL 将是件可怕的事情,甚至
对有经验的用户来说也是一样。本书意在使读者掌握 IDL,教给读者在日常运行 IDL 所必需
知识的 80%。更为重要的是,本书的例子使 IDL 更容易理解。无论如何,本书将演示如何使
用 IDL。 本书的读者是 IDL 初学者,特别是哪些不得不自学 IDL 的读者。学好 IDL 需要很
长的阶段。多数人不能利用工作中的时间学习 IDL,笔者想写一本能满足这两类人学习 IDL
的书。总之,本书为不喜欢读教科书并能通过例子学得最好的人全面介绍 IDL 的精髓。本
书在 IDL 编程技术和技巧方面只做了简要概略,而这些技术只能通过练习获取。最根本的
是,这是一本笔者在学习 IDL 时所期望的书。
运用本书
笔者曾试图使本书每章能具有独立性,这样能拿起本书就可翻到任何一章去学习最需
要的知识。但在安排章节时,或多或少是根据笔者在 IDL 教学时的顺序安排。如果刚开始
学 IDL,那么按照书中的顺序从头开始学完本书将更合理。书中后面的几章编程教程是建
立在前面几章中讲过的概念和技巧的基础上的。
IDL所需的版本
希望读者在学习本书时使用的是最新的 IDL 版本。本书写作时使用的是 IDL5.2 版。使
用较早版本可以使用本书中编程例子的大部分,但笔者没有试图使本书中的例子程序与较
早的 IDL 软件版本兼容。特别是,较早版本的用户在使用长文件名(如果在 Windows 环境
下)、指针(必须用句柄代替它)以及方括号来引用数组下标时(必须用圆括号代替它)时
存在困难。如果需要升级软件,可以在 Research Systems 公司的 WWW 网址
http://www.rsinc.com/上查找关于 Research Systems 公司和当地 IDL 代理商的信息,包括
如何升级软件的信息。
IDL运行期间所需颜色的数量
书中程序例子是按 IDL 在 256 种颜色模式下运行编写的,使用通常称为索引颜色的模式
(详细细节参考 83 页的“使用 IDL 的颜色”章节)。这意味着所显示的颜色是索引号或是
与色彩表相连的颜色,这样在色彩表中的颜色变化时,所显示的颜色也一同变化。启动
IDL 并在 IDL 命令行键入如下 IDL 命令,能发现所用的颜色模式。
IDL>Window
IDL>Print, !D.N_Colors
当!D.N_Colors 的值大于或等于 256 时,仍然能够使用书本中的例子,但必需对代码做
一点改变。大多数人使用的颜色值都小于 256。比较典型的颜色值介于 200 与 245 之间。笔
者推测在本书中至少要用 150 种颜色。那就是说,!D.N_Colors 的值应在 150 至 256 之间。
少于 150 种颜色会怎样?
如果在 IDL 运行中少于 150 种颜色,并且计算机运行在公用桌面环境(CDE),可以将 CDE
环境下的颜色数设置为不是“高”的那种。设置为“中”或“低”的情况下,程序将运行
良好。在视窗环境操作手册的在线帮助中查找如何改变这个设置。
如果不是用的共用桌面环境,颜色数也少于 150,并且不是在 PC 机或 Macintosh 计算
机上运行 IDL 的话,那么很可能运行了其它应用程序,该应用程序使用了要分配给 IDL 的颜
色值。网页浏览器很可能就是这样的应用程序。退出当前任务,重新登录,并在重新登录
后最先启动 IDL。键入以上命令,如果仍然得到少于 150 种的颜色,那么需要联系 Research
Systems 公司的技术人员,以获取更多的帮助。
如果颜色数少于 150 种,并且是在 PC 或 Macintosh 计算机上运行的 IDL,那么,检查
显卡以确保设置为 256 色。一般可通过显示器的控制面板完成。详细细节参考计算机文档
资料。
多于 256 种颜色将会怎么样呢?
如果在 IDL 运行中多于 256 种颜色,并且 IDL 是运行在 X Window 环境下的计算机上,
就可让 IDL 使用 8 位的伪彩色显示级别。
退出 IDL,并重新启动 IDL。在做任何操作之前,键入以下命令:
IDL>Device,Pseudo_Color=8.Decomposed=0
为了确认是在使用 8 位伪彩色显示级别,键入:
IDL>Help, /Device
所显示的信息使读者确信使用的是伪彩色显示级别,并且所使用的颜色数为 256 或少
于 256。如果想使用本书中的例子,每次进入 IDL 时都需要键入 DEVICE 命令。可以将此命
令放在 IDL 启动文件中。查看 IDL 文档资料以获取更多的详细资料。
如果在 IDL 运行中多于 256 种颜色,并且是在 PC 或 Macintosh 计算机上运行 IDL,需要检
查显示卡的设置参数以确保设置为 256 色。一般通过显示器或显示面板完成。详细细节参
考计算机文档资料。修改参数后必须重新启动 IDL。
如果喜欢在 16 位或 24 位的颜色模式(在 Macintosh 和 PC 计算机上只支持 16 位,而且
如果是 24 位也将作为 16 位处理)中工作,那么键入以下命令以确保颜色分解已被关闭:
IDL>Device, Get_Visual_Depth=thisDepth
IDL>IF thisDepth GT 8 THEN Device, Decomposed=0
如果在这种模式下对颜色表做些修改,记住这些修改不会在显示窗口中立即更新。必
须在显示窗口中刷新图形以查看这些颜色改变是否起作用。详细细节参考 83 页的“IDL 的
颜色运用”章节。
创建 IDL 的启动文件
记住,每次启动 IDL 来使用本书的命令时,都必须执行以上命令。为此,可以将这些
命令输入 IDL 的启动文件中。当每次 IDL 启动时,启动文件中的命令都被执行,这就像在
IDL 命令提示符下键入这些命令。为了解如何在使用的计算机中创建 IDL 开始文件,可在
IDL 命令行键入以下命令,以获取在线帮助:
IDL>? Startup
本书的风格习惯
笔者尽量用统一的风格贯穿全书,这样不会被本书文字的功能和目的所迷惑。首先,
在 IDL 命令行或 IDL 编辑器窗口所键入的命令总是以 Courier 字体形式来书写:
Surface, data
在 IDL 命令行键入的命令都显示在 IDL 提示符“IDL>”的后面:
IDL>Surface, data
其它的 IDL 命令都是在文本编辑窗口键入的。可以选择自己的文本编辑器或使用 IDL
提供的文本编辑器,这由读者决定。
大写
在本书中,用大写这种形式来书写 IDL 命令。这种形式完全是任意的。 IDL 对字母的
大小写不敏感,但与操作系统打交道的命令(例如:UNIX 操作系统对 IDL 所打开的文件名
的大小写敏感)和执行字符串比较命令时除外。大写可以有助于记住命令和关键字名,并且
一目了然地知道命令行中哪些单词是函数名。
所有 IDL 命令和关键字的第一个字母大写。此外,任何有助于记忆的字母也用大写。
例如:
Surface, data, charsize=2.0, Color=180
XLoadCT
Widget_Control, tlb, Set_UValue=info, /No_Copy
变量名的第一个字母没有用大写字母,但是当变量名中的字母有可能构成单词时使用
大写。例如:
data=FIndGen(11)
buttonValue=thisValue
ptrToData=Ptr_New()
IDL 的保留字全部用大写字母,例如:
REPEAT test UNTIL
FOR j=0,10 DO BEGIN
ENDWHILE
在 IDL 命令行或文本编辑器上,当键入命令时,可以随意使用大写字母。
注释
在 IDL 命令中,分号右边的任何文本都被视为是注释,IDL 解释器将忽略它。简言之,
可在 IDL 的程序中写入注释。通常在分号的前后加上空格,并让注释行缩进三个空格。例
如:
; This is the loop part of the program.
FOR j=0,10 DO BEGIN
data=j*2
count=count +j
ENDFOR
偶尔,会在命令行的末端看到一个注释,这是在定义 IDL 结构变量的字段时,特别这
样做的。例如:
info={r:r,$ ; The red color vector
g:g,$ ; The green color vector
b:b,} ; The blue color vector
续行符
IDL 中的续行符是美元的符号“$”。这表示 IDL 命令延续到下一命令行(见上例)。
在本书中将看到很多续行符。建议在 IDL 命令行中不使用续行符,应该在 IDL 命令行行输入
完整的 IDL 命令。IDL 命令行将忽略续行符。例如,可以用如下方法键入上述命令:
IDL>info={r:r, g:g, b:b}
在出现输入错误或在以后需修改命令时,这将使得重新键入这些命令变得更加简单。
有时需要完全按照书中出现的 IDL 命令输入。笔者将告知什么情况下这样做。当在 IDL
命令行想键入 For 循环时就需要这样做。在命令行中一次键入多行命令是非常聪明的做
法。必须让 IDL 解释器认为这些命令为一个命令。这就需要在 IDL 的命令行上正确使用行续
符($)和多行命令符(&)。
本书中所用的 IDL 程序和数据文件
当使用这本书时,许多 IDL 程序和数据文件已经准备就绪。IDL 程序文件经常有一
个.pro 扩展名,数据文件有一个.dat 扩展名。还有一些.txt 扩展名的文件。这些是文本文
件。
安装程序和数据文件
建议创建一个名为 coyote 的子目录,并把所有的程序,文本,数据文件都放在其中。
coyote 子目录通常是 IDL 目录下的一个子目录(让 IDL 内部的系统变量!Dir 指向这个目
录),当然它并非一定要在这个目录下,可以在任何地方创建。IDL 主目录是另外一个存放
这些文件的好地方。当需要这些文件时,不直接在 coyote 子目录下修改,而是将这些文件
拷贝到当前工作目录下是一个好注意。这样就保留了原始的没有修改的文件。
如果没有选择创建一个 coyote 子目录,那么就将本书提供的程序将默认这些文件已经
放在当前目录中。这个目录是一个启动 IDL 时的目录,或者是在 PC 或 Macintosh 计算机上
IDL 的 Preferences 对话框中 Startup 所指定的目录。
获取 IDL 的主目录和当前目录
如果不知道 IDL 的主目录是什么。启动 IDL,键入以下命令:
IDL>CD, Current=homeDirectory
IDL>Print, homeDirectory
当前目录不一定是主目录。在 IDL 运行期间,可以用同样的命令随时获得当前目录:
IDL>CD, Current=currentDirectory
IDL>Print, currentDirectory
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hulanew
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