IDL简介

交互式数据处理开发语言IDL（Interactive Data Language）一直是应用程序开发和科学家进行可视化与分析的开发语言，因为它功能强大，简单易学，很少的几行代码就能实现其他语言很难实现的功能。它使用户的数据处理、科学研究和商业开发真正的做到快捷有效。其用户涵盖NASA、ESA、NOAA、Siemens、GE Medical、Army Corps of Engineers、MacDonald Dettwiler等众多知名研究机构和公司；广泛应用于：海洋科学、气象、遥感工程、医学、空间物理、地球科学、测试技术、信号处理、科研教育、天文学、商业等众多领域。

IDL的背景

IDL最初的原型为美国航空航天局（NASA）的一个可视化项目，由于其灵活和强大的数据分析和可视化性能，受到NASA的科学家和工程师的喜爱，进而发展成为一门独立的可视化语言。IDL的辉煌历程：

1977，IDL商业版本正式发布，NASA成为IDL的第一批用户。

1981，为VAX/VMS平台使用FORTRAN重写了IDL，不久后美国顶级的研究所和主要的大学都使用IDL来进行数据分析和可视化。

1986，IDL被用来处理哈雷彗星的影像。

1987，为UNIX平台使用C重新编写了IDL，扩展了IDL的跨平台应用。

1991，IDL用于修复哈勃望远镜，并用于修复后的数据处理。

1994，使用IDL编写的遥感软件ENVI正式发布。

1995，NASA在太空飞船中使用IDL研究紫外线放射现象，同时IDL也广泛用于地球科学、医学影像、图像处理等领域。

1998，因为帮助NASA科学家做出了重大发现，IDL被誉为NASA最近40年的“里程碑技术”。

2003，IDL6.0发布，在新版本的IDL中，提供了IDL虚拟机。用户可以使用IDL虚拟机进行免费的程序发布。同时提供了全新设计的智能工具iTools，为用户进行数据分析和可视化提供了更加方便的工具。

2004，参与火星探测计划中的测试和传感器设计，JPL的科学家利用IDL对“勇气号”和“机遇号”的数据进行分析和处理。

2005，IDL6.2发布，新增加的影像分块技术使得IDL对于大影像的处理更加得心应手。

2006，IDL6.3发布，新增加的对象导出功能，可将IDL编写的对象导出为Java/COM对象，IDL与其它语言的结合更加紧密。

2007，IDL6.4发布，提供了强大的、崭新的可视化和分析功能，并能使数据分析人员和开发者在多种软件环境下充分发挥IDL的功能。

2008，IDL7.0发布，全中文界面显示、Eclipse的强大支持、具有强大的可扩展和广阔的发展前景。7.0版本创建了全新的快速开发的平台环境，系统开发从此变得更加简单、快捷。

2010，IDL8.0发布，简化了数据分析和可视化的操作流程，编写代码和程序开发得心应手。

2012，IDL8.2发布，增加了BigTIFF的读写支持，多种视频格式文件的输出；改进了曲线渲染效果，优化了多个可视化函数；工作台支持检测源码文件的同名；同时新增ENVI扩展向导。

2013，IDL8.3发布，可以直接打印变量、获取系统剪贴板信息、支持静态方法和属性等。更新了一些函数和对象，如新增IDLUNIT类，改进KRIG2D和GRIDDATA运算效率等。图形可视化方面增加了动态交互等功能。并且简化了IDL和ESE（ENVI Services Engine）的任务构建流程。

2014，IDL8.4发布，新增数据读取与可视化函数，新增数据类型。IDL编程语言更加现代化，提供函数程序设计（Functional Programming）、静态类和方法、文件系统监视等功能支持。IDL工作台同样得到了改进，可以进行更便捷的程序调试，直观查看代码运行状态。IDL 8.4.1中，主要新增了ESE API for IDL，可以方便地在IDL中调用ENVI Services Engine的服务。

2015，IDL8.5发布，主要新增了IDL与Python的无缝桥梁，支持IDL与Python的互相调用；增加了一些全新功能的函数（如颜色选择对话框等），并对已有部分函数进行了改进。新增动态方法调用功能。快速可视化功能改进。

2016，IDL8.6发布，主要新增了面向对象的IDL Tasks，可以封装IDL程序；提供IDL Task Engine，可以将IDL功能嵌入到其他语言开发的程序或环境中。

2018，IDL8.7/IDL8.7.1发布，新增一个异步作业类（Asynchronous Job Classes），允许用户将任务在IDL主进程之外进行异步执行。新增ROUTINE_DIR函数，可以直接获取程序所在文件夹路径。增加GOES-16数据的读取与显示示例代码，WIDGET_DRAW新增滚动条事件，IDLTask版本更新等。新增了机器学习框架——IDL Machine Learning framework。新增程序包管理器（IDL Package Manager，IPM），提供创建、安装、更新和移除IDL程序包的功能。

2019，IDL8.7.2发布，新增WIDGET_BROWSER 函数，支持创建一个 Web 浏览器组件，支持HTML5、JavaScript、视频和 WebGL等。新增 FILLPLOT 函数，支持绘制两条线，并填充两条线间的区域。增加IMSL帮助文档。以及其他库更新。

2020年，IDL8.8发布，改进IDL工作台，可以切换不同主题风格；支持更多的数据格式；更新一些支持库版本。

2021年，IDL8.8.1发布，支持Macintosh M1平台，更新一些支持库版本。

IDL功能概述

IDL是面向矩阵的编程语言，完全支持对数组的直接操作，具有快速分析超大规模数据的能力，速度比传统语言如C、C++等有很大的提升。它包括了高级图像处理能力、交互式二维和三维图形技术、面向对象的编程、图形化智能工具（iTools）、OpenGL硬件图形加速功能、专业数学分析与统计工具、完善的信号分析和图像处理功能、灵活的数据输入输出方式、跨平台的图形用户界面工具包、连接ODBC兼容数据库、支持远程服务器访问数据以及具有多种外部程序连接方式，已成为数据分析和可视化的首选工具。

IDL主要功能

• 多种标准格式和自定义格式输入和输出
• 数组矩阵运算函数库
• 时间与日期处理函数库
• 错误异常处理机制
• 支持静态类与属性
• 支持函数程序设计
• 文件监视系统
• 数据远程访问
• 多线程运算
• 可视化开发环境IDE
• 用户界面构建组件库
• 信号处理与图像处理软件包
• 地图投影及转换软件包
• 小波分析工具包
• OPENGL及仿真库
• 直接图形法函数库
• 快速可视化图形函数库
• 对象图形法函数库
• 支持JSON文件创建与编辑
• 交互图形化智能工具iTools
• C,FORTRAN 等多语言标准接口
• 支持与Python的无缝互相调用
• COM兼容的ActiveX 控件和容器
• COM/JAVA对象导出模块
• 跨平台大型应用开发
• 虚拟机VM发布环境
• 功能丰富的DEMO库
• 数据库连接与管理功能
• 数值分析与统计工具包
• 支持调用ENVI Services Engine服务

IDL可扩充的工具包有：

• 数学分析与统计扩展工具包（IDL Advanced）——全面的数学分析与统计工具，集成了 IMSL（国际数学和统计学函数库）中的数百个专业的数学和统计分析函数。
• 数据库接口扩展工具包（IDL DataMiner）——数据库访问和操纵独立的API，利用它可以完成对数据库的大部分操作。

IDL的优势

    IDL具有以下优势：

（1）科学数据分析及可视化

拥有IDL，用户无需编写传统程序就可以进行快速科学数据分析和可视化。这大大减少了花费在程序编写上的时间，可以将大量的精力放在数据分析上。

（2）项目申请及项目快速实施

项目应用IDL可以直接利用本身提供的丰富的处理函数，从而节省大量时间，IDL编写的程序不受平台限制，可以随意移植和共享。使用传统的语言需要数天或数周的项目，使用IDL可以在数小时内完成。

（3）商业软件开发

IDL是高效的快速程序开发语言，是开发数字图像处理和三维交互式程序的最佳选择。提供了便捷的软件发布与部署方法，支持跨平台的系统发布。

IDL工程化应用

   IDL能够满足从数据访问、分析、可视化到开发、集成、共享一系列的工程化要求：

 

 

• 访问 —— 灵活的数据输入、输出方式

在科学研究中，将会使用大量不同格式的数据。IDL基本上支持各种数据格式，并提供了大量的数据读写工具，免除数据读写的烦恼，可以将大量的精力放在数据分析上。

• 分析 —— 强大的数据分析、数据统计、图像处理、信号处理分析能力

IDL集成了完善的数据分析、数据统计、图像处理和信号处理软件包。项目应用IDL可以节省大量时间。使用传统的C或者FORTRAN语言需要数天或数周的项目，使用IDL可以在数小时内完成。

IDL Advanced工具包使IDL具有了全面的数学分析并集成交互式数据分析和可视化工具，集成了 IMSL（国际数学和统计学函数库）中的数百个专业的数学和统计分析程序。每一个函数都经过了严格测试。

• 可视化 —— 先进的图形技术和OpenGL图形加速技术的二维和三维数据交互可视化能力

从简单的二维绘图、多维绘图、体积可视化、图像显示、动画，到利用OpenGL硬件加速功能进行交互式的三维图形浏览，以及支持多处理器快速进行体数据渲染，使用IDL您可以轻松获得丰富的可视化效果。

•  开发 —— 强大的多平台支持、跨平台的本地化的用户界面、全新的开发环境、提供了有效的数据管理手段

Ÿ  可以运行在Windows、Macintosh和UNIX等多种操作系统上，从而可以很方便地进行跨平台开发应用程序。

Ÿ  IDL提供一套完整的、跨平台的本地化用户界面，可以很方便地进行跨平台开发，构建符合本地平台风格的用户界面。

Ÿ  IDL工作台提供了Eclipse的强大支持、全中文界面显示、强大的代码管理开发和调试工具。快速构建原型应用程序，IDL的是一种解释语言，可以在个别问题上看到立竿见影的结果，同时IDL的降低了设计、编译、测试的周期。

Ÿ  IDL DataMiner是一个开放数据库连接（ ODBC ）接口，借助它IDL用户可快速访问、查询并管理ODBC兼容数据库，支持Oracle、Informix、Sybase、MS SQL Server等大型商用数据库。

• 集成 —— 灵活的外部语言接口

IDL是一个灵活的、可扩展的用于可视化、分析和开发的工具，能够轻松的与其他的软件工具集成。IDL能够将其他编程语言的代码和函数导入，也可以将IDL实现的功能集成到其他语言编写的应用程序中去。

•  共享 —— 灵活多样的程序发布方式和轻松的成果共享

Ÿ  你能够很容易快捷的共享IDL应用程序。IDL虚拟机（Virtual Machine），为IDL用户和软件开发人员提供了IDL应用程序发布的便捷工具。DL VM适用于所有IDL支持的平台，可以将IDL程序进行跨平台的发布。

Ÿ  同时针对大型的商业应用程序，IDL Runtime是一种高性价比的IDL软件发布方法，它不仅可以发布IDL程序，而且可以发布其他语言与IDL混编的软件。