jfplot   (jiang_fits_plot) v1
                                                 蒋兆基 2012,9,9
一。概述
  PGPLOT是个常用的绘图软件包，但是她的出口是：平面图像。对于一些大量
“绘点”的图像，“模糊”一片，看不出真实的“脊梁”。还有，对于fits图
像的处理，也无能为力。
  针对上述两问题，发展了jfplot 程序。自娱自乐。
  鉴于日常遇到大量的问题是平面制图，因此jfplot也包含了平面制图功能。
  jfplot输入流，是ASCII码文件；大量的点重新结构输入文件太麻烦，因此
jfplot具有解读，已存在的数据文件功能。
  不断将天文常用制图方式规范化，加入jfplot，方便自己方便用户。
  jfplot是程序，不是软件包。和使用“语言”无关。无需安装及编译链接。
  jfplot和所使用的操作系统无关。可提供各种机器的命令程序，因此，能在
XP中使用。
  window用户需准备个ds9.exe，（从uband::vega2/rhbin中拷一个，无需安装）
  jfplot由C语言写成，借用pgplot的思路，采用latex的方式，最后生成 FITS
文件。（短整型，实型，单字节可选）附加生成GIF。供观看存档。
 
二。step BY step
  1. sftp uband:/vega2/jf/下的所有文件 到你的 linux 或 XP 的某目录
  2. 就在某目录下
  3，键入 jf a1           （观看生成的a1.gif）
  4.      jf a2           （观看生成的a2.gif）
  5.      jf a3           （观看生成的a3.gif）
  6.      jf a4           （需要a0004.fit，已附上了a4.fit）
  用户自行生成ASCII码文件。供jfplot运行
例1：最简形式， 编辑三行，名为a1.jf 就能制图。（即上边第3个操作） 
  #b a1 400
  #e 
  #G "BATC UBAND SUCSS"  USL_UCAC3, "HELLO JFPLOT"
 --- 也可以将前两行写全了，成为：
  #begin a1.fit 400 300 50      // 出口文件名，X Y_pixels，边框pixel
  #env 0,400,0,300, 2           // 即env的4参数和框的tick类型
  运行： jf a1     （回车即可，光键入jf，显示JFPLOT的KeyWORD help）
  就能得到 a1.fit 和 a1.gif。
  从已编辑的DEMO文件中（*.jf）可看到： 
  A. 整实型混搭，分隔符是空格或逗号，若字串中有空格，须用双引号。
  B. 命令#打头，第二个是“关键词”，长短无关，大小写无关。
  C. //是注释， 可出现在任何地方。
  
三。  jfplot实时给出：状态，错误，警告信息。主题针对：
1. 大量“绘点”在fits图像上的操作
  实质是两维“直方图”的制作。
  生成的fits图像，在ds9上若用Zscale看，那和pgplot的制图，无差别，因为
  生成fits图的背景“无噪声”。要用其它Scale模式看，才能看出模样。
  既然是直方图统计，那么就涉及到BIN的大小。因此设定y方向上的物理尺度
  pixel数，不宜太大。和所用数据的有效小数位数也有关，否则成条状。
2. fits图像显示：
  实质是：挑选不同的已有的fits天图，抽出特定位置的小块，拼成大图，小图
  之间可有空隙，有注释。随意发挥。（其它功能待开发）  
3. 可以对已存在的数据文件，带路径操作。

四。  jfplot内部数据结构：
  jfplot内部“数据阵”不同于pgplot，无法“种植”到PGPLOT包中去。jfplot
也无法调用pgplot中任何子程序。
  反而，jfplot是 “命令行”程序，用户在自己的程序中，可用system命令调用。
  可以生成“巨大”的fits文件，例：短整型达 32,000*32,000， 当你设置图像
大小后，程序自动给出所占系统可用内存百分比。
   字体：
  ASCII码显示：两种大小的固定字体。
  汉字显示： 三种
1.如果，你对汉字显示感兴趣，那么在你机器上拷上“汉字字库” han.162,
  han.24,han.48；存放在当前目录或一劳永逸地放在：
  linux： /vega2/pgplot
  window：C:\vega2\pgplot  这里，仅借用个名称，和pgplot无任何关系
2.GB2312码本
  a。提供han.GIF文件, （该码本，就是用本程序产生）一级码表按拼音；二
     级码表（僻用字）按笔划部首查找。 容易观看。（ACDSee不错）
  b。提供gb2code程序；用“记事本”编辑一个文件，内含所需汉字，运行后，
     即得汉字编号。（其中ASCII码，自动转成GB编码）

五。  数据文件及语法：
1. jfplot命令行，可以不按次序，但设置fits类型必须靠前。具体操作次序: 
    fits，begin, env, ...
2. 字串可以写到框外。
3. *.jf文件，每行数据，少于255个字符。
4. 文字，汉字, 位置定位均定位在“左上角”。
5. 坐标两套： A。world 用env设， B. pixel 用begin设
   可以交替使用，用o命令有效。world坐标为默认坐标。
6. *.jf中，jf命令可以“嵌套”
   例：在 *.jf文件中可以出现
  #next jf a1.jf   语句。
7. *.jf中，可以作多幅图，以及可用image0命令, 合成大图。（见a3.jf）

六。 jfplot内部命令一览表
#a            写汉字
#b (begin)    jfplot开始运行，设物理尺寸pixel及边框pixel。 
#c (color)    设：颜色（16种）+（16~240）级灰度。如不是8bitFITS，任意。
#e (env)      world坐标设置，及边框tick“疏密”
#d (done)     结束本次作图，为下幅图初始化参量。（作单图可省）
#f (fits类)   生成fits文件类型  8,16，32  对应 byte，short，float
#g (gb_label) 三边框外标题，顶部正标题中，中英文均可。 
#h (hisogram) 逐点画直方图，允许文件操作。
#i (image)    处理外来fits文件    
#k (keyword)  写入fits头的KEYWORD信息，如无=号，认为是comment
#l (line)     画线
#n (next_command) 后续命令, 执行外部命令
#o (origion)  坐标选取：world 或 pixels 坐标， 即 0 或 1
#p (point)    画点，允许对数据文件操作。
#q            设，点类型 目前45种。编号（-22 ~ 22 ）   
#s (size)     设：汉字 16,24,48，间距 0~9，text大小 11,10 方向 12,13
#t (text)     写ascii串    
#v (version)  写制作日期时间，版本；写在右下角。
#w (width)    设线,框宽度， 1,2,3 （2 定位精度有点偏）

七。  命令具体解释 (注释中第1个可选参数值，为默认值）
1. 坐标选用
  #origion  0/1  or  world/pixel
  begin 中定义了 PIXEL 坐标
  env   中定义了 WORLD 坐标
2. fits 文件中的注释行
  写到生成的fits头上，小于等于50行。 （22行前，保留）                   
  #keyword  两类信息，
  #k “this a sample of jfplot version 20120823”    （COMMENT）
  #k DATE-OBS= “2011-10-30”                        （KEYWORD）
  #k EPOCH= 2000.0              
  第1字串开头，出现“ 号者， 为comment。
  在第9有效字符之前出现=号，认为KEYWORD。
3.置 fits文件类型， 8 单字节, 16为短整型,  32 为实型，
  #f 16                           // 8,16,32   
  须在begin之前出现，才不会影响图像buffer区的认定。    
4. 打开jfplot
  #begin fits文件名 X向pixel Y向pixel 边框pixel [背景图像，x，y]                               
  #b abc.fit 540 400 80 
  #b abc.fit 540 400 80 tgl.bmp 0 200
  背景图像是256色BMP，提供程序jpg2bmp.exe, 转类型，linux用convert
  x，y 是背景图像的截取起点。
  在begin之前，也可先用#color 命令，设定图像背景颜色。
5. 实际使用坐标（world），图像框类型
  #env x起点坐标 x终点 y起点 y终点 框类型
   框类型: 0 无框；1 有框；2 (2~9) 有框有标记有尺度。
   如果觉得框上的标记太少，可以选取2~9之间的数。
  #e 9 29.0 -8 8 2
6. 设：颜色（仅 fitstype=8 时起作用）
  #color 0,1，。。。15  + 240 级灰度        // 255      
  #c 2
  0 为背景色，用于：“抹去”以前的作图
  颜色表。请见abc.gif
  如出现在 #b 之前， 定义为整图背景。
  在fitstype=16/32, 可以定义大于 255。
7. 点形状
  #q 6                                      // 1, -22~+22
  见abc.gif
8. 点  （文件处理功能同于 #h ）     
  #point x坐标 y坐标  或
  #point 文件名 -x 列 [-r x1 x2] -y 列 [-u 列] [-v 列] [-t n] [-c n]
  #p 12 2.4              
  #p a0004.cat -x 72 -r 10 20.5 -y 99 -v 72 -c 5 -t 0.01 (参数次序无关）
  a0004.cat 内含psf，bertin，usl星等，和usl的位置误差，都用来可以做统计。
  -x 列     x方向上的数据处于文件中的第？列。例中为 psf星等
  -r x1 x2  太亮的太暗的不适合放在一起统计，给出统计范围。至多5万颗
            画图星数目无限制。
  -y 列     Y 方向上的数据列号， 例中为 bertin星等，开始出现在99列。
  -v 列     意思同上。以 y-v 作为 Y 来统计。 例中：bertin-psf
            无此项，光用y数据来统计。
  -u 列     意思同上。以 x-u 作为 X 来统计。 画色指数图时要用到。
  -t n      剔除3sigma点时的限制，不想做太多的“轮”，不致于剩点太少。
            n 大于1， 代表做 n 轮，停止剔除。
            n 小于1， 代表当A,B参数的RMS小于此给定数，停止。
  -c n      以什么颜色画线。 如无此项，则不画线。
  其中，-r，-u，-v，-c -t是可选项。
  如有-r项，则以 Y = A*X + B ，最小二乘法，剔除 3 sigma点，给出结果              
  如有-r，-c项， 还可以画出 上面的直线方程。
9. 线  (不必告知数组大小）
  #line x1起点坐标 y1起点，x2 y3,x3 y3,...
  #l 7 10,20 10,14 15,7 20
10. 设画线的宽度  
  #width n                         // 1,2,3 
  #w 3    
  仅对线，框起作用；对显示文字，直方，fits图像不起作用。
11. 直方图，  （文件处理功能同于 #p ）
  #h  x y   一行代表一个点。在fits图对应的BIN，值加一。
  和#p类似，也可对外部数据文件操作。
  当某个bin 在 #f 8情形下“溢出”，（大于240），会报警，请改用#f 16
12. 文字行
  #text x坐标 y坐标  ascii码正文
  #t 10 2 “BATC UBAND USL UCAC3”
13. 设：汉字点阵大小，字符间距，字体大小，写字方向
  #size 16                      // 24,16,48   点阵      汉字大小
  #s 1                          // 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9  字符间距
  #s 10                         // 11,10                字体大小 
  #s 13                         // 12,13  12延X，13延Y，写字方向
14. 汉字文字行
  #a  x坐标 y坐标 汉字编码...
  #a 10 2 2590 2850 4476 4636 4408            （显示：国家天文台）
  如想用半宽字体的ASCII码，写汉字时预留空间，用#text 补上。
  汉字代码得到，可以从： 
  a。han.gif           b “记事本”编辑，gb2code处理。  
15. 标题
  #gb_label x字串 y字串 正标题字串 
  #a “magniutude”  “delta_mag.” “jfplot 2012 8 23"  
  #a “R.A.” “Dec.” 2590 2850 4476 4636 4408 
  注：x，y 轴标题，不提供汉字形式。要做到也不难，用#a即可。
16。右下标显示制作时刻，版本号
  #version
  #v       （无参数）      
17. fits图像
  #imageN x坐标 y坐标 外部fits图像名 中心RA(x) 中心DEC(y)  pixels数 
         几何压缩比例  读值比例系数 zero 重叠处理方式
  #I0 。。。
  N 不同的fits图像操作模式。 
  x坐标 y坐标：   生成图像上的起点
  外部fits图像名：待处理的图像名，（可带路径）
  中心RA(x) 中心DEC(y)：欲取小块图的中心位置，xy，RaDec均可，Ra和Dec
      须是规范写法。 非UBAND，BATC的fits图像，目前只能以X,Y形式出现。
  pixels数：取出图像长宽大小
  几何压缩比例：大于等于1
  读值比例系数 zero： 生成值=读值比例系数*读入值+zero
  重叠处理方式：若输入图像在生成图像上重叠，1：重叠，2：覆盖
 ====已有模式
  i0  X，Y  文件名  (8bit 图像)      // 可以重叠，后者覆盖前者
  i1  X,Y,文件名，CenX，CenY，SizeX [SizeY] （bit 16 或 32）
18. 命令链： 运行外部命令。
  #nextcommand   。。。
  #n g6 a1.fit -t -c      （t 反转，c有彩色）
19. 结束本次作图，初始参量
  #done   （无参数）
  
八。后记：
  程序用C写成，一个内核加上命令解释，构成jf,(jf.exe)提供给用户。
  jf还未满月，有待修改充实。
  abc.gif，han.gif 是C程序直接调用内核而成。
  jfplot有待用户使用，提出意见，促其成长。
  jfplot肯定存在BUG，用户使用出错找不到原因，请将*.jf以及所用到
的数据文件，打包邮寄给我，本人必复。
  有关更多的fits文件操作，思想尚未形成，会发展，增其功能。
  经常注意版本升级，现在是v1。
  
九。 附加命令及文件：
  A。命令：
    jf        jfplot，加上第3参数，显示输入数据流，有利找到出错处。
    g6        fits 转 GIF。bits=16,32的图像转8bit，灰度不易掌控。 
    gb2code   GB码转jfplot使用数值。
    jpg2bmp   16m色jpg 转 256色BMP
  B. 图像：
    abc.gif   画点形状，颜色表
    han.gif   GB码本。
    a4.fit    fits文件操作结果示意。
    readme.gif 同于readme.txt

十。 常见问题：
 1. 为什么生成GIF，而不是jpg ？ jpg压缩率不是更高吗？
    jpg 适用于16M色图片。有损压缩。
    jfplot 生成256色图像。GIF无损压缩。在此，压缩率优于jpg。
 2. 字体能像pgplot 的 pgsch命令，放大缩小吗？
    不能。 这里是严格点对点，不走形。
    只能用程序提供的两种字体和三种汉字去“凑合”。
 3. 特殊字母？
    可以，特殊字母（希腊，上下标等），见GB码本，用#a 去写。
 4. 和PGPLOT有啥不同 ？
   A。和pgplot的数据“平台”不同。
      jfplot生成fits，灰度显示，虽然目前fits功能不多，但有潜力，能发展
      处理CCD图“几何”问题。
   B. 和系统语言无关，特别是，能在XP上可以运行。
   C. 语法简单，不“严谨”，两套坐标系统同时工作，方便用户。
   D。将不断加上，天文上常用的制图及统计方式。
   E。不具备“复杂”的制图功能；此点上，取代不了PGPLOT。
   F. 输出仅fits，GIF。观看请用ds9，及已有的看图像软件。