ChartLib

Материал из MachineLearning.

Версия 09:11, 19 мая 2010

ChartLib — библиотека деловой и научной графики для аналитических исследований, генерации графиков в Internet, подготовки графиков для публикаций и отчетов, встраивания графиков в приложения на Delphi и C#.

Основные функциональные возможности

Пример: динамика роста Ресурса www.MachineLearning.ru.

Пример: детализированный ход биржевых торгов.

Пример: анализ трафика.

Пример: плотность и функция гипергеометрического распределения.

Пример: три модельные выборки и их профили компактности.

Пример: локальный эффективный коэффициент разнообразия правил-конъюнкций в задаче классификации UCI:Hepatitis.

• ChartLib позволяет строить графики следующих типов:
  • двумерные графики, содержащие точки, линии и многоугольники;
  • графики с разрывной горизонтальной осью;
  • многодневные графики;
  • биржевые свечные графики;
  • вертикальные и горизонтальные гистограммы;
  • сетевые и древовидные схемы.
• В ChartLib нет предопределённых типов графиков. Формирование графика происходит на более низком уровне из точек, боксов, свечей, линий и заливок, с помощью которых можно формировать как стандартные, так и оригинальные способы представления данных.
• ChartLib имеет богатые возможности для работы с цветами, заливками, рамками, формой объектов, и т. д., позволяя создавать профессиональный дизайн графиков.

Формат описания данных

• ChartLib имеет собственный формат входных данных CHD (CHart Description). Файлы формата CHD — это обычные текстовые файлы, в которых записываются как исходные данные, так и командные строки, задающие структуру и внешний вид графика.
• Поддерживается более 150 команд, более 50 свойств точек графика, имеется встроенный калькулятор арифметических выражений.

Способы вывода и интерактивные возможности

• ChartLib позволяет выводить графики в окно прикладной программы, на принтер и в файлы графических форматов BMP, EMF, PNG, JPEG, GIF.
• Графические изображения могут быть импортированы в офисные документы через буфер обмена. График вставляется в векторном формате EMF, что обеспечивает высокое качество изображения. Пожалуйста, не вставляйте скрин-шоты — это сложнее, и выглядят они хуже!
• При выводе графика в окно ChartLib позволяет масштабировать и сдвигать изображения, выделять точки и просматривать дополнительную информацию о них, выбирать подмножества точек и выводить по ним отдельную информационную таблицу.
• Несколько графиков могут быть отображены на одном слайде. При этом поддерживается возможность синхронного масштабирования осей.
• Несколько слайдов могут быть собраны в фильм (слайд-шоу). При выводе графика в окно можно включить режим просмотра фильма, когда слайды будут сменять друг друга автоматически.

Возможности применения

• Библиотека ChartLib хорошо подходит для оформления графиков в книгах, статьях, отчётах, курсовых и выпускных работах. Файлы формата CHD легко генерировать в любых программах, начиная с MS Excel, заканчивая C++ и MatLab.
• Библиотека ChartLib может использоваться для генерации часто обновляемых графиков в Интернете. Файлы графических изображений в форматах PNG, JPEG или GIF могут генерироваться с частотой до нескольких раз в секунду (в зависимости, конечно, от сложности изображения).
• Библиотека ChartLib переносима под UNIX.

Пакет ChartLive

На основе библиотеки ChartLib разработан пакет программ ChartLive для MS Windows, в состав которого входят:

• Приложение chdView.exe для просмотра файлов формата CHD.
• Утилита chdConv.exe для преобразования файлов формата CHD в графические изображения форматов BMP, EMF, PNG, JPEG или GIF.
• Утилита ttf2clf.exe для формирования растровых шрифтов внутреннего формата CLF, используемых при генерации растровых графических изображений PNG, JPEG или GIF.
• Компонент SliChart.pas для встраивания графиков в собственные приложения, разрабатываемые в среде DELPHI.
• Компонент SliChart.csh для встраивания графиков в собственные приложения, разрабатываемые в среде Microsoft Visual Studio на языке C#.
• Документация, доступная также через сайт проекта.
• Примеры CHD-файлов.

Свободно распространяемая демо-версия

В свободно распространяемую демо-версию пакета ChartLive входит только программа chdView.exe, примеры CHD-файлов и документация. Функциональность библиотеки ChartLib в демо-версии поддерживается практически полностью.

Демо-версия исключает любые коммерческие применения программы. Можно свободно использовать её только для учебных и научных целей.

Инструкция по установке

1. Распаковать архив в выбранной директории, например, D:\ChartLib.
2. Рекомендуется зарегистрировать тип файлов с расширением chd, задав команду открытия chd-файлов:

   D:\ChartLib\bin\chdView.exe D:\ChartLib\bin\config.chd "%1"

3. В файле D:\ChartLib\bin\config.chd изменить строку, устанавливающую местоположение растровых шрифтов, используемых при сохранении графических файлов форматов PNG, JPEG и GIF (последний слэш в этой команде обязателен!):

   #CLFontsDir= D:\ChartLib\bin\clFonts\

Инструкция по вставке графиков в MS Word

1. Создайте CHD-файл. Откройте его вьюером chdView и проверьте, что он правильно отображается. Проверьте файл chdView.log, который записывается в текущую директорию, в нём не должно быть сообщений об ошибках. При необходимости установите размер окна и границы отображаемой области. Изображение будет именно таким, каким вы видите его в окне.
2. Заберите график в буфер обмена (Ctrl+Ins), в Ворде скопируйте буфер в нужное место документа (Shift+Ins). График вставляется в векторном формате EMF (Enhanced Windows Metafile). Для изменения размера графика тяните рамку за уголок, а не за грани; иначе график окажется искажён.

Инструкция по вставке графиков в LaTeX

1. Создайте CHD-файл. Откройте его вьюером chdView и проверьте, что он правильно отображается. Проверьте файл chdView.log, который записывается в текущую директорию, в нём не должно быть сообщений об ошибках. При необходимости установите размер окна и границы отображаемой области. Изображение будет именно таким, каким вы видите его в окне.
2. Теперь график надо записать в векторном формате EPS. Есть два способа:
   • В меню вьюера chdView выберете Сохранить как и запишите файл графического изображения в формате EMF. С помощью какой-нибудь программы преобразования EMF в EPS сформируйте EPS-файл (Encapsulated PostScript). Есть удобный конвертер WMF2EPS.
   • В меню вьюера chdView выберете Печать и напечатайте график на виртуальном PDF-принтере. Откройте PDF-файл с помощью Adobe Acobat. Воспользуйтесь Tools / Advanced Editing / Crop Tool, чтобы выделить область графика, иначе он выводится в верхней части страницы размера А4. Наконец, с помощью Export / Encapsulated Postscript создайте EPS-файл.
3. Вставьте график командой \includegraphics из пакета graphicx. Можно задать только горизонтальный размер картинки, либо только вертикальный, либо оба; но в последнем случае автор должен вручную подобрать правильное соотношение размеров.
   Пример:

   \includegraphics[width=100mm,height=60mm]{chd/Figure7.eps}

Возможные неполадки и их устранение

1. График как-то странно искажается, как будто у всех числовых данных обнулили дробную часть.
   • Надо настроить десятичный разделитель с помощью команды #Syntax.
2. Вместо русских букв выводятся кракозябры.
   • Кодировка chd-файла должна быть либо Windows-1251, либо задаваться в начале chd-файла явно, командой #Encoding.
3. При сохранении GIF-файла все цвета неприятно исказились.
   • Формат GIF поддерживает только 256 цветов. Если на графике есть градиентные заливки, этого может не хватить. Используйте формат PNG.
4. При сохранении PNG-файла серый фон изменился на чёрный.
   • Фон по умолчанию прозрачный. Подложка окна по умолчанию серая. Подложка битмэпа в библиотеке GD по умолчанию чёрная. Накакая заливка фона по умолчанию не делается, чтобы сэкономить немного времени. Задайте цвет фона командой #Slide.Background.
5. При сохранении PNG-файла пропали все надписи.
   • Установите путь к CLF-шрифтам командой #CLFontsDir. Лучше это сделать один раз в конфигурационном файле config.chd.
6. При сохранении PNG-файла график выглядит немного не так, как в окне; например, круглые точки рисуются похуже.
   • Алгоритмы отрисовки примитивов в библиотеке GD не такие, как в Windows. Если очень нужен аутентичный битмап, сохраните график как BMP (это делается функциями Windows, а не GD), и затем конвертируйте BMP в PNG.

Ссылки

• Участник:Vokov — страница разработчика.
• ChartLib — старая страница проекта.
• Полная документация.
• ChartLiveDemo.zip, 1.8Мб — свободно распространяемая демо-версия.
• ChartLiveTutorial.zip, 1.0Мб — презентация по формату CHD (PowerPoint).