LXF71:Gnuplot

Материал из Linuxformat.

(Различия между версиями)
Перейти к: навигация, поиск
(Новая: == построение графиков в GNUPLOT == ''Gnuplot – это мощный инструмент для построения диаграмм, который доступе...)
м (викификация)
Строка 1: Строка 1:
== построение графиков в GNUPLOT ==
== построение графиков в GNUPLOT ==
-
''Gnuplot – это мощный инструмент для построения диаграмм, который доступен на множестве платформ. Программа активно используется научным сообществом. Например, климатические карты NASA создаются именно в ней.''
+
''Gnuplot — это мощный инструмент для построения диаграмм, который доступен на множестве платформ. Программа активно используется научным сообществом. Например, климатические карты NASA создаются именно в ней.''
{{Врезка
{{Врезка
Строка 21: Строка 21:
построения диаграмм Gnuplot..
построения диаграмм Gnuplot..
|Ширина=200px}}
|Ширина=200px}}
 +
=== Где взять Gnuplot? ===
=== Где взять Gnuplot? ===
Пакет Gnuplot входит в большинство современных дистрибутивов Linux.
Пакет Gnuplot входит в большинство современных дистрибутивов Linux.
Строка 33: Строка 34:
Данная последовательность команд создаст двоичные файлы
Данная последовательность команд создаст двоичные файлы
Gnuplot (Gnuplot и Gnuplot_X11) в каталоге /usr/local/bin. После этого вы
Gnuplot (Gnuplot и Gnuplot_X11) в каталоге /usr/local/bin. После этого вы
-
можете запускать программу просто введя в командной строке “Gnuplot”.
+
можете запускать программу просто введя в командной строке «Gnuplot».
=== режимы работы ===
=== режимы работы ===
Gnuplot может работать в двух режимах: интерактивном и командном.
Gnuplot может работать в двух режимах: интерактивном и командном.
В интерактивном вы вводите команды для создания или редактирования диаграмм в ответ на приглашение Gnuplot> (далее мы будем
В интерактивном вы вводите команды для создания или редактирования диаграмм в ответ на приглашение Gnuplot> (далее мы будем
-
называть его “командной строкой”). командный режим прекрасно
+
называть его «командной строкой»). командный режим прекрасно
подойдет тем, кто часто использует одну и ту же последовательность
подойдет тем, кто часто использует одну и ту же последовательность
команд для построения какой-либо диаграммы. Эта последовательность может быть записана в текстовый файл, а затем, при необходимости, считана оттуда и передана на исполнение.
команд для построения какой-либо диаграммы. Эта последовательность может быть записана в текстовый файл, а затем, при необходимости, считана оттуда и передана на исполнение.
=== помощь в Gnuplot ===
=== помощь в Gnuplot ===
-
После запуска команды Gnuplot в командной строке вы увидите приглашение программы “Gnuplot>. Для получения помощи достаточно ввести
+
После запуска команды Gnuplot в командной строке вы увидите приглашение программы «Gnuplot>». Для получения помощи достаточно ввести
команду help. На экран будет выведена общая информация, а затем вам
команду help. На экран будет выведена общая информация, а затем вам
будет предложено выбрать интересующий вас раздел справки.
будет предложено выбрать интересующий вас раздел справки.
Строка 51: Строка 52:
=== Как строить диаграммы ===
=== Как строить диаграммы ===
-
команда plot – это основная команда, используемая для построения
+
команда plot — это основная команда, используемая для построения
диаграмм в Gnuplot.
диаграмм в Gnuplot.
Строка 117: Строка 118:
set out "sine.png"</source>
set out "sine.png"</source>
основные терминалы перечислены ниже:
основные терминалы перечислены ниже:
-
* “dxf” - формат AutoCAD
+
* «dxf» — формат AutoCAD
-
* “epslatex” - диаграммы EPS (Encapsulated PostScript), встраиваются в документы LaTeX
+
* «epslatex» — диаграммы EPS (Encapsulated PostScript), встраиваются в документы LaTeX
-
* “png” - файл PNG, лицензионно чистый формат, призванный заменить GIF.
+
* «png» — файл PNG, лицензионно чистый формат, призванный заменить GIF.
-
* “svg” - файл Scalable Vector Graphics
+
* «svg» — файл Scalable Vector Graphics
-
* “table” - текстовый файл с таблицей значений
+
* «table» — текстовый файл с таблицей значений
-
* “X11” - вывод на экран
+
* «X11» — вывод на экран
=== несколько графиков на одной диаграмме ===
=== несколько графиков на одной диаграмме ===
[[Изображение:img 71 79 2.png|thumb|рис. 4 пример использования команды multiplot]]
[[Изображение:img 71 79 2.png|thumb|рис. 4 пример использования команды multiplot]]
Для построения нескольких диаграмм с одинаковыми параметрами вы
Для построения нескольких диаграмм с одинаковыми параметрами вы
-
можете использовать команду replot. Для построения нескольких графиков на одной диаграмме – multiplot. Приведенный ниже пример
+
можете использовать команду replot. Для построения нескольких графиков на одной диаграмме — multiplot. Приведенный ниже пример
покажет, как использовать эти команды:
покажет, как использовать эти команды:
<source lang="ini">set xrange [-pi:pi]
<source lang="ini">set xrange [-pi:pi]
Строка 177: Строка 178:
=== Заключение ===
=== Заключение ===
-
«Простота» – главное слово,
+
«Простота» — главное слово,
характеризующее программу
характеризующее программу
Gnuplot. без особых усилий вы
Gnuplot. без особых усилий вы

Версия 08:07, 7 декабря 2008

Содержание

построение графиков в GNUPLOT

Gnuplot — это мощный инструмент для построения диаграмм, который доступен на множестве платформ. Программа активно используется научным сообществом. Например, климатические карты NASA создаются именно в ней.

мнение

«GNU/Linux – самая подходящая ОС для образовательных учреждений», – считает Владимир Давыдов. она свободно wраспространяется, поддерживает передовые стандарты, для нее написано огромное количество обучающих и научных программ, доступны все необходимые средства для оформления результата работы (графические, текстовые редакторы, редакторы формул). В данной статье описано одно из таких средств – система построения диаграмм Gnuplot..

Где взять Gnuplot?

Пакет Gnuplot входит в большинство современных дистрибутивов Linux. При желании вы можете загрузить с сайта http://www.Gnuplot.info последнюю версию программы в исходных текстах. Процедура установки стандартная:

  1. tar zxvf Gnuplot-номер_версии.tar.gz (архив будет распакован в папку Gnuplot-номер_версии)
  2. cd Gnuplot-номер_версии
  3. ./configure
  4. make
  5. sudo make install (на данном шаге вам потребуются права root)

Данная последовательность команд создаст двоичные файлы Gnuplot (Gnuplot и Gnuplot_X11) в каталоге /usr/local/bin. После этого вы можете запускать программу просто введя в командной строке «Gnuplot».

режимы работы

Gnuplot может работать в двух режимах: интерактивном и командном. В интерактивном вы вводите команды для создания или редактирования диаграмм в ответ на приглашение Gnuplot> (далее мы будем называть его «командной строкой»). командный режим прекрасно подойдет тем, кто часто использует одну и ту же последовательность команд для построения какой-либо диаграммы. Эта последовательность может быть записана в текстовый файл, а затем, при необходимости, считана оттуда и передана на исполнение.

помощь в Gnuplot

После запуска команды Gnuplot в командной строке вы увидите приглашение программы «Gnuplot>». Для получения помощи достаточно ввести команду help. На экран будет выведена общая информация, а затем вам будет предложено выбрать интересующий вас раздел справки.

Чтобы посмотреть информацию по конкретной команде, достаточно ввести в командной строке «help <имя_команды>».

Как строить диаграммы

команда plot — это основная команда, используемая для построения диаграмм в Gnuplot.

Ее синтаксис таков:

plot {<диапазон>}
{<функция> | {"<файл_данных>" {модификаторы_файла_данных}}}
{axes <оси_диаграммы>}
{<Заголовок>} {with <стиль>} {,
{определения,} <функция> ...}

Возможно построение диаграммы как для функции, представляющей собой какое-либо математическое выражение, так и для данных, сохраненных в файле. Для хранения данных чаще всего используется простой текстовый файл с числами в колонках.

  • «Диапазон» позволяет задавать границы значений для осей X и Y.
  • «Модификаторы_файла_данных» применяются для изменения значений из файла перед их отображением.
  • «Стиль» определяет метод построения диаграммы и представляет собой большой список различных опций.

Примеры вызова команды plot:

plot <имя_файла>

отобразит диаграмму с данными из файла «имя_файла»

plot <имя_файла> using 3:5

отобразит диаграмму с данными из файла «имя_файла», расположенными в третьей и пятой колонках значений.

Вы можете строить диаграммы с самыми различными стилями: boxerrorbars, candlesticks, dots, financebars, fsteps, histeps, impulses, lines, linespoints, points, steps, vector, xerrorbars, xyerrorbars и yerrorbars.

рис. 1 построение простой синусоиды
рис. 1 построение простой синусоиды

Вид и цвет линий и точек изменяется параметрами стиля. Простой пример построения: plot sin(x) построит простую синусоиду как показано на рис. 1.

рис. 2 синусоида с заданным диапазоном
рис. 2 синусоида с заданным диапазоном

Для улучшения внешнего вида, вы можете задать диапазон диаграммы, приведя команду к виду plot [-pi:pi] sin(x), тогда синусоида будет выглядеть так, как показано на рис. 2.

рис. 3 синусоида с настроенным отображением
рис. 3 синусоида с настроенным отображением

также Gnuplot позволяет вам указывать заголовок диаграммы, размещать подписи на осях, отображать сетку и многое другое. Для демонстрации введите нижеприведенные команды в командную строку:

set title "Sine [-Pi..Pi]"
set xlabel "Angle\ndegrees"
set xrange [-pi:pi]
set ylabel "sin(angle)"
set grid
plot sin(x) w 1 1

результат показан на рисунке 3.

Все введенные вами команды могут быть сохранены для повторного использования. Для этого в командной строке необходимо выполнить команду save <имя_файла>. В файл «имя_файла» будет помещена служебная информация Gnuplot, а также введенные вами команды. Для повторного использования достаточно выполнить команду load <имя_файла>. Сохраненные в файл команды также могут быть запущены на исполнение сразу при запуске Gnuplot из консоли: Gnuplot <имя_файла_с_командами>.

команда set grid служит для добавления к диаграмме привязочной сетки, а для того, чтобы скрыть сетку, используется команда unset grid. команда unset также можеть быть использована с другими параметрами (например, для того, чтобы скрыть заголовок диаграммы, используется unset title). ранее, вместо команды unset <параметр> использовалась команда set no <параметр>

Gnuplot поддерживает большое количество разных графических устройств. Эти устройства в терминологии Unix называются терминалами. терминал может являться экраном, принтером или графическим файлом, в зависимости от того, где вы хотите сохранить свои диаграммы. Для вывода на терминал вы можете использовать следующие команды:

set terminal <тип терминала> <опции>
set out <имя_файла> #Если вы хотите сохранить результат в файле

Например, для сохранения вашей диаграммы (рисунок 2) в файле sine.png, перед командами построения вам следует ввести следующие команды:

set terminal png small
set out "sine.png"

основные терминалы перечислены ниже:

  • «dxf» — формат AutoCAD
  • «epslatex» — диаграммы EPS (Encapsulated PostScript), встраиваются в документы LaTeX
  • «png» — файл PNG, лицензионно чистый формат, призванный заменить GIF.
  • «svg» — файл Scalable Vector Graphics
  • «table» — текстовый файл с таблицей значений
  • «X11» — вывод на экран

несколько графиков на одной диаграмме

рис. 4 пример использования команды multiplot
рис. 4 пример использования команды multiplot

Для построения нескольких диаграмм с одинаковыми параметрами вы можете использовать команду replot. Для построения нескольких графиков на одной диаграмме — multiplot. Приведенный ниже пример покажет, как использовать эти команды:

set xrange [-pi:pi]
set title "Cosine [-Pi..Pi]"
set xlabel "Angle \n degrees"
set ylabel "cos(x)"
set origin 0,0
set size 1,1
set multiplot
set origin 0,0
set size 1,1
plot cos(x) w lines 1
replot sin(x) w lines 3
set origin 0.1, 0.6
set size 0.3, 0.3
set title "cos(x)/x"
unset grid
unset xtics
unset ytics
plot cos(x) / x
unset multiplot

командами set origin и set size устанавливается смещение верхнего левого угла и размер области в десятых долях от параметров основного окна для общей области главной и добавочной диаграмм. Для добавления графиков на одну диаграмму вам необходимо производить их построение между командами set multiplot и unset multiplot. команда replot выводит график в область предыдущего графика.

построение трехмерных графиков

рис. 5 построение трехмерных графиков
рис. 5 построение трехмерных графиков

Gnuplot также позволяет вам строить трехмерные графики.

Вот простой пример:

set xlabel "x"
set ylabel "y"
set key top
set border 4095
set xrange [-15:15]
set yrange [-15:15]
set zrange [-0.25:1]
set pm3d
set palette
splot sin(sqrt(x**2+y**2))/sqrt(x**2+y**2)

результат работы приведен на рисунке 5.

Заключение

«Простота» — главное слово, характеризующее программу Gnuplot. без особых усилий вы можете строить двух- и трехмерные графики, полярные диаграммы, просматривать значения функции в местах нахождения курсора и многое другое. Справочная система освещает все вопросы работы с программой, что упрощает ее освоение. Думается, что материала этой статьи будет достаточно для того, чтобы начать самостоятельную работу с Gnuplot.

Личные инструменты
  • Купить электронную версию
  • Подписаться на бумажную версию