空间三维磁场的绘制(C和IDL的混合编程) 科技大学论文.ppt

中国科学技术大学学士学位论文 空间三维磁场的绘制(C和IDL的混合编程) p 程征伟 导师 郑惠南 我将从以下三个方面阐论文： 一，论文的写作目的 二，论文过程中所要解决的实际问题 1）IDL中CALL-EXTRENAL的具体用法 打开后，我们可以看到有下列语句： 然后我们就可以在DOS下运行nmake * * 一 论文的写作目的-验证用C和IDL混合编程绘制空间三维磁力线的方法更高效，可大大缩短绘图时间。 二 论文过程中所要解决的实际问题，包括IDL调用语句CALL—EXTERNAL的用法，以及三线性插值求磁场 的方法。 三 运行编制好的程序，与原有的绘图方法进行比较，得出结论 虽然IDL的功能强大，但是它并不是十分完善的，比如对大量数据的个别处理，数组的遍历有哪些信誉好的足球投注网站、计算（如磁力线的节点计算），会表现出速度慢的弱点。在空间物理中，单纯用IDL编程并绘制磁力线的方法不能让我们满意，于是我们想到用C和IDL混合编程的方法。 在空间物理中，磁场占据着十分重要的地位，我们在绘制空间磁力线时，所常用的软件是IDL。 IDL语言即交互式数据语言（Interactive Data Language ）是一种面向矩阵的新一代语言，它不仅 提供了强大的数据处理能力，还为数据分析和结果的可视化提供了完整的编程环境。 相对其他语言而言他有如下优势： 1，具有先进的数据分析和统计分析能力，如：曲线和曲面拟合、相关 分析和预测、非线性系统求解 、特征值系统，多维网格化和插值等； 2，强大的信号和图像处理能力，如：时间序列分析、小波变换等； 3，强大的数据可视化功能，如：2-D绘图和等值线、3-D曲面的绘制等； 4，图像的体积和表面显示：可实现非均匀采样的空间物体的表面和体 积显示。 虽然IDL的功能强大，但是它并不是十分完善的，比如对大量数据的个别处理，数组的遍历有哪些信誉好的足球投注网站、计算（如磁力线的节点计算），会表现出速度慢的弱点。在空间物理中，单纯用IDL编程并绘制磁力线的方法不能让我们满意，于是我们想到用C和IDL混合编程的方法。 IDL语言可以很容易的与Visual C++、Visual Basic、Fortran等语言连接 ，而且我们知道，Visual C++计算功能很强大，对于处理数据来说，可以大大的减少时间。所以，我们把源程序中的负责处理数据的程序段用Visual C++变一个子程序，然后通过动态连接库方式从IDL调用Visual C++子程序,调用是通过CALL-EXTERNAL语句实现的。这样做将减少我们的绘图时间。 下面是我所做的工作。 1）IDL中CALL-EXTRENAL的具体用法 我们是通过一个具体的例子来演示这条语句的功能的，这个例子非常简单，列举它只在说明CALL-EXTERNAL的用法，它虽然不能显示出在速度上的优势，但是可以看出程序的阅读性，完整性得到了提高。 2）三线性插值来计算出磁力线的节点位置 主要介绍了插值的方法，原始数据的给定，以及球坐标系，晶格坐标系的建立。给出求磁场的思路和具体的方法。 我们所要演示的例子simple_vars.pro与要调用的子程序 simple-vars.c，都存放在IDL的同一目录中： D：/RSI/IDL54/EXTERNAL/CALLEXTERNAL/C 为了输出正确的结果,我们必须先在MS-DOS下运行位于Visual C++下的vcvars32,这是一个MS-DOS批处理程序,是用来设置环境变量的,我们运行后如下: D:\PROGRA~1\MICROS~1\VC98\BINvcvars32 ? Setting environment for using Microsoft Visual C++ tools. 这说明我们已经设置好了Visual C++的环境变量，可以进行下一 步 我们下面就可以在MS-DOS下执行nmake /f makefile-win.mak，但是在执行之前，我们首先要打开makefile-win.mak，确认其中的路径定义是否正确。 !include win32.mak #IDL_DIR = D:\RSI\IDL54 （设置好IDL-DIR的路径后，nmake /f 才可以正确的执行） SO_EXT=dll CC=cl LD=link CFLAGS= $(cflags) $(cvarsdll) /I$(IDL_DIR)\external #LD_LIBS= $(IDL_DIR)\bin\bin.x86\idl32.lib $(guilibsdll) #LD_LIBS= idl32.lib $(