Log a warning (rather than raising a Failure) on glob-loading a non-curve
[hooke.git] / doc / tutorial.txt
1 ********
2 Tutorial
3 ********
4
5 `A short video showing Hooke in action`_! (courtesy of Fabrizio
6 Benedetti, EPFL, Lausanne)
7
8 .. _A short video showing Hooke in action:
9   https://documents.epfl.ch/users/f/fb/fbenedet/www/hooke_short_demostration.ogv
10
11 .. toctree::
12    :maxdepth: 2
13
14    gui
15
16 Introduction
17 ============
18
19 This tutorial will focus on the command-line interface as the most
20 powerful, and leave the :doc:`gui` interface to another document.
21
22 .. _command-line: `Command-line interface`_
23
24 Installation
25 ============
26
27 See :doc:`install` for details on downloading and installing Hooke.
28
29
30 Command-line interface
31 ======================
32
33 Running the hooke shell
34 -----------------------
35
36 Hooke has a set of commands that depend on the loaded
37 :class:`hooke.plugin.Plugin`\s.  To access these commands, you'll need
38 to run the Hooke shell.::
39
40     $ hooke
41
42 If you are running hooke from the source directory (see
43 :doc:`install`), the equivalent command is::
44
45     $ python bin/hk.py
46
47 You may need to give the full path for Python on Windows systems, and
48 also check that the current working directory (`.`) is in your
49 `PYTHONPATH`.  See :manpage:`python(1)` for details.
50
51 As Hooke launches, you should see something like the following in your
52 terminal::
53
54     Hooke version 0.9.0.devel (Kenzo)
55
56     Copyright (C) 2006-2010 A. Seeholzer, Alberto Gomez-Casado, Allen
57     Chen, Fabrizio Benedetti, Francesco Musiani, Marco Brucale, Massimo
58     Sandal, Pancaldi Paolo, Richard Naud, Rolf Schmidt, W. Trevor King
59
60     Hooke comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY and is licensed under the GNU
61     Lesser General Public License.  For details, run `license`.
62     ----
63     hooke>
64
65 The final line, ``hooke>``, is the Hooke prompt.  It allows you to
66 enter commands to interact with the interpreter.
67
68 Help
69 ----
70
71 All commands have help text explaining their purpose and usage.  The
72 text is stored in the code itself, and therefore more likely to be up
73 to date than this tutorial.  You can get a list of commands and topics
74 with::
75
76     hooke> help
77
78 Or see specific help on ``TOPIC`` with::
79
80     hooke> help TOPIC
81
82 for example::
83
84     hooke> help load_playlist
85
86 will give help on the ``load_playlist`` command.
87
88 Leaving Hooke
89 -------------
90
91 When you're done with an interactive Hooke session, you can close the
92 session with ``exit`` or its aliases ``quit`` and ``EOF`` (``EOF`` is
93 the end of the stdin stream, which is Ctrl-d in many shells).
94
95 Creating a playlist
96 -------------------
97
98 To start analyzing your curves, you first have to build a playlist. The
99 playlist is just an index of the force curve files you want to
100 analyze. Imagine it as a music playlist (that’s why it is called a
101 playlist), but with data files instead of audio files.
102
103 Suppose you have 100 PicoForce curve files in your curves directory,
104 starting from :file:`mycurve.000` and ending in :file:`mycurve.100`
105 and you want to analyze them all.
106
107 You then can ``cd`` (change directory) to the directory::
108
109     hooke> cd --path c:\curves
110
111 Type ``pwd`` (print working directory) to check the directory is correct.::
112
113     hooke> pwd
114     c:\curves
115
116 You can list the files in the directory using ``ls`` or ``dir``
117 (they’re synonyms).::
118
119     hooke> ls
120     mycurve.000
121     mycurve.001
122     ...
123
124 Now you are ready to generate the playlist.  First, create a blank playlist::
125
126     hooke> new_playlist --output_playlist mylist
127
128 Ensure that the new playlist is active::
129
130     hooke> jump_to_playlist -- -1
131     hooke> get_playlist
132     <FilePlaylist mylist>
133
134 The ``--`` in the ``jump_to_playlist`` command lets
135 ``jump_to_playlist`` know that ``-1`` is an argument and not an
136 option.  Using the bare ``--`` is a POSIX specification [#POSIX]_
137 supported by the `optparse module`_.  You don't need to jump if
138 the new playlist is your only loaded playlist.
139
140 .. _optparse module:
141   http://docs.python.org/library/optparse.html#callback-example-6-variable-arguments
142
143 .. [#POSIX] `Guideline 10 of POSIX:2008's section 12.2 <http://www.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/basedefs/V1_chap12.html#tag_12_02>`_ states:
144
145     "The first ``--`` argument that is not an option-argument should be
146     accepted as a delimiter indicating the end of options. Any
147     following arguments should be treated as operands, even if they
148     begin with the ``-`` character."
149
150 Then glob your curves onto the new list::
151
152     hooke> glob_curves_to_playlist mycurve.*
153
154 You can also be more specific with wildcards.  For example::
155
156     hooke> glob_curve_to_playlist mycurve.05*
157
158 will take only curves from :file:`mycurve.050` to :file:`mycurve.059`.
159
160 Note that by using ``glob_curves_to_playlist`` you just generate the
161 playlist in the local session. To save your playlist to a file for
162 future reuse, type::
163
164     hooke> save_playlist --output mylist
165
166 In this example, the list will be saved in the file
167 :file:`mylist.hkp`.  Hooke will add the extension ``.hkp`` (Hooke
168 playlist) to the playlist if you forget to.  The ``.hkp`` file is an
169 XML file you can read and edit with any text editor (i.e. Wordpad), if
170 needed.  If you want to load it, simply issue ``load_playlist
171 mylist.hkp`` or ``load_playlist mylist``, Hooke will add ``.hkp`` if
172 necessary.
173
174 If, generating the playlist, you are including by chance a non-force
175 curve file that Hooke cannot open, Hooke will log a warning and
176 continue on.
177
178 Navigating the playlist
179 -----------------------
180
181 Now you can navigate through your playlist using the commands
182 ``next_curve`` and ``previous_curve``. You don’t need to type
183 ``next_curve`` every time to run along a list of curves.  You can
184 navigate through the command history by using the up and down arrows,
185 or auto-complete partial commands with TAB.  From the last curve of
186 your playlist, ``next_curve`` will wrap around to the first curve.
187 Analogously, issuing ``previous_curve`` at the first curve will jump
188 to the last.
189
190 You can also jump to a given curve::
191
192     hooke> jump_to_curve 14
193
194 will jump to the 14th curve in the playlist.
195
196 .. todo:: ``jump_to_curve <PATH>``, where the path can be either an
197   absolute path or a path relative to the directory holding the
198   playlist file.
199
200 Taking notes
201 ------------
202
203 You can take notes about the curves you are looking at.  Just type
204 ``set_note`` followed by the text you want to attach to that curve.
205 Hooke will save the text in your current playlist and in an external
206 log file.
207
208 .. todo:: No external file yet.  Is this important?
209
210 The output will look like this::
211
212     Notes taken at Sun Sep 17 20:42:07 2006
213     /home/cyclopia/work/tris/20060620a.041 | This is a note
214     /home/cyclopia/work/tris/20060620a.207 | This is another note
215     /home/cyclopia/work/tris/20060620a.286 | This is a third one
216
217 The log file name can be configured (:doc:`config`), but it defaults
218 to :file:`hooke.log`.
219
220 Usually curves you annotated are useful later.  You can create a
221 playlist for only annotated curves with
222
223     hooke> note_filter_playlist --name c:\curves\nice.hkp
224
225 will create sub-playlist :file:`c:\curves\nice.hkp`.  Make sure that
226 the target directory (here :file:`c:\curves\`) already exists before
227 doing that.
228
229 If you change your mind about a note, you can remove it by setting a
230 blank note string with ``set_note ''``.
231
232 Exporting curves
233 ----------------
234
235 You can export Hooke curves as images and as text columns. To export
236 as images or text, use the ``export_block`` command.  Supported
237 formats are PNG (Portable Network Graphic, raster) and EPS
238 (Encapsulated Postscript, vector).  The export format is determined by
239 the filename extension, so ``export_block foo.png``, ``export_block
240 foo.eps``, and ``export_block foo.txt`` will save PNG, EPS, and
241 TAB-delimited text files respectively.
242
243 .. todo:: Multiple cycles in exported data?  Solution: blank lines for
244   "breaks", add option to extract specific sections using Python's
245   slice notation.
246
247 If you don't want the entire block, try the ``cut`` command.
248
249 Interacting with the plot
250 -------------------------
251
252 (no plots in command line mode...)
253
254 Measuring distances and forces
255 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
256
257 You can move about the plot using its navigation toolbar.  See the
258 `Matplotlib manual`_ for details.
259
260 .. _Matplotlib manual:
261   http://matplotlib.sourceforge.net/users/navigation_toolbar.html
262
263 You can measure distances and forces directly in the plot. Just issue
264 the command ``delta``.  You will be asked to click two points.  When
265 you click a point, a blue dot should appear.  When you click the
266 second point, the distances will appear in the output panel.  If you
267 want to know the coordinates of a single point, left click on it.
268
269 Hooke automatically adjusts the position of the clicked point to the
270 nearest point in the graph, so you will be always measuring distances
271 and forces between points in the graph.
272
273 Worm like chain and freely jointed chain fitting
274 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
275
276 You can measure by hand the parameters relative to a force peak using
277 a worm-like chain fitting with the ``fit`` command.  The command by
278 default automatically finds the contact point, asks for two points
279 delimiting the portion to fit, and performs a two-variable fit, with
280 contour length, persistence length, and their relative errors as
281 output.  If desired, one can use the ``noauto`` option to manually
282 click the contact point, and/or the ``pl=NUMBER`` options to impose a
283 specific persistence or Kuhn length (in nanometers). You can choose
284 which model to use with ``set fit_function wlc`` or ``set fit_function
285 fjc``.  See the help of the ``fit`` command from the Hooke command
286 line for details.
287
288 Multiple curve fitting and measuring
289 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
290
291 You can cycle through all your current playlist obtaining WLC fit, FJC
292 fit, rupture force and slope (loading rate) information from each
293 curve using the ``multifit`` command.  The collected data can be saved
294 in a text file for further analysis in your favourite spreadsheet or
295 statistical program.  If you want to check your parameters on the
296 current curve before fitting all the files in your playlist, use
297 ``multifit justone``.  See the ``multifit`` help for more options.
298
299 Fast curve reviewing and saving
300 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
301
302 When automatic routines are not good enough to filter your data, use
303 ``review`` command to cycle through your playlist presenting ten
304 curves in the same graph.  You can then enter the numbers of the
305 interesting curves and automatically save a copy of them into another
306 directory.
307
308 Configuring Hooke
309 -----------------
310
311 You can set environment variables to influence the behaviour of
312 Hooke. The command to use is ``set_config``.  Use ``get_config`` to
313 read a particular option and ``print_config`` to display the entire
314 configuration file.  Any changes to the configuration will be saved
315 when you exit Hooke, see :doc:`config` for details.