Введение в Gnuplot --- Основы

С того момента как gnuplot был портирован на различные операционные системы, его использование стало немного зависеть от платформы. Здесь мы рассматриваем введение в gnuplot для UNIX, X11. Но также данное пособие может быть использовано при работе с различными ОС.

Для начала о внешнем виде. Gnuplot отображает общую информацию о программе: годы разработки, авторские права и т.д. После показывается строка "gnuplot> ". В ней вы можете написать какую-либо команду, и Gnuplot выполнит её.

В строке "gnuplot> " вы можете использовать следующие команды:

• для выхода, чтения командного файла, сохранения параметров
• для построения графиков
• для изменения параметров
• для перехода в оболочку
• для определения функции, замены переменных, вычислений

Фактически существует ещё много разных команд, которые не могут быть отнесенены к категориям выше, так как трудно охватить сразу все области применения. Можно воспользоваться online-справкой gnuplot с помощью команды help . Здесь будут рассмотрены простейшие пути построения графиков с помощью gnuplot.

Команды для выхода, чтения командного файла, сохранения параметров

Команды exit или quit закроют gnuplot. При выходе из gnuplot, все настройки сбрасываются. Чтобы сохранить текущие настройки используйте команду save, сопровождаемую именем файла, в который будут сохранены параметры и функции, который вы определили, сохранены. Имя файла задаётся произвольно, но если то же самое имя существует в текущем каталоге, gnuplot переписывает внутренние параметры в том файле без предупреждений.

Сохранённый файл - это обычный текстовый файл. Вы можете редактировать его содержание с помощью текстового редактора. Чтобы снова простроить график, используя данный файл, используйте команду load "savefile.plt" в строке команд gnuplot или запустите gnuplot и напишите имя файла данных как параметр командной строки.

Командная строка gnuplot

Различие этих двух методов: после выполнения команды load, вы возвращаетесь обратно к командной строке gnuplot> после того, как gnuplot прочитает файл. Если вы задали имя файла как параметр командной строки (2ой метод), gnuplot прочитает файл, и вы вернётесь обратно в оболочку. Последний режим называется пакетным.

Команды для построения графиков

Существует две основные команды для построения графиков plot и splot. Первый используется для построения 2-мерного графика, а второй для 3x-мерного. Gnuplot строит графики любых функций, по числовым данным, хранящихся в файле. Чтобы построить график функции, используйте команду plot/splot с диапазоном Оси X (или X и Y для 3х-мерного) и функцию. Вы можете опустить параметры диапазона. Вот пример графика y=sin (x), который часто встречается во многих ресурсах по gnuplot.

Это 2-мерный график. Рамка, которая нарисована толстой линией называется "границей". У осей X и Y есть деления и цифровые подписи (значения), которые написаны точно под ними Расстояния между главными делениями могут быть поделены второстепенными. Вы можете подписать названия оси X или(и) Y. Название оси X "xlabel" показывают ниже границы оси X, в то время как положение "ylabel" зависит от Вашего терминала вывода. Если ваш терминал может перевернуть буквы, то название("ylabel") оси будет повёрнуто на 90 градусов и отобразится с левой стороны от оси Y, в противном случае оно будет отображено на вершине оси Y.

Если диапазоны оси X и Y не определены, gnuplot определяет соответствующие значения для них автоматически. В примере выше не указан диапозон оси X, который определяется от -10 до +10, и диапазон оси Y также был определен автоматически. Чтобы установить диапозон оси X от 0 до 5, нужно указать [0:5].

Команды для изменения переменных и параметров

Существует много параметров, которые отвечают за внешний вид вашего графика. Вы можете изменять их с помощью команды set.

Вот несколько примеров, чтобы изменить параметры. Во-первых, написать какой-либо текст для xlabel и ylabel. Текст должен быть в кавычках одинарных или двойных. Далее, определите диапозон осей X и Y. Это можно сделать через изменение параметров "xrange" и "yrange", указан их как показано ниже:

Если терминал не задан, то gnuplot покажет график в отдельном окошке. Команда set terminal поможет изменить терминал, например, на postscript или jpeg и т.д. Gnuplot строит множество графиков, различными способами, поэтому и не зависит от платформы (но качество графика все еще зависит терминала). Терминал, которые ваш gnuplot может обрабатывать могут быть показаны командой set terminal.

Gnuplot построит графика в формате Postscript, где применена команда set terminal postscript. Если название файла и расширение в который вы хотите сохранить полученный график не указаны, то график будет выведен на экран. Команда set output позволяет изменить название файла и расширение в который вы хотите сохранить полученный график.

Команды для перехода в оболочку

Вы можете вернуться в интерактивный режим, в котором могут использоваться любые команды, используемые в оболочке. Чтобы создать оболочку используйте команду shell. Чтобы вернуться обратно в gnuplot напишите exit. Единичные комады оболочки могут быть выполнены с символом "!" в начале, как например: ! ls -a.

Gnuplot поддерживате 'pwd' и 'cd' команды, с помощью которых вы можете отобразить рабочую директорию или сменить директорию. Рабочей директорией называется в аша текущая директория, из которой был запущен gnuplot. Чтобы сменить директорию используйте: cd "../other/dir" . Кавычки обязательны.

Команды для присвоения, определения функции, вычислений

Вы можете использовать gnuplot как простой калькулятор. Чтобы присвоить значение в какую-то переменную наберите: "перменная = значение" в строке gnuplot. Чтобы увидеть значение, содержащееся в переменной, используйте команду print .

"Переменная = выражение": присвоение значение выражения в переменную .

Опеределяемая пользователем переменная может использоваться для команд plot . Gnuplot содержит округлённое значение числа Пи в "pi". Чтобы построить график a*sin(x) от -2Пи до +2Пи, гдe a=0.5, нужно дать следующие команды:

Вы можете определить свою фукнцию. Например, функция f(x)=sin(x)*cos(x) определяется следующим образом:

Функция, опредённая пользователем выше, может упоминаться как "f (x)". Вы также можете использовать параметры\переменные в своих функциях.

Эта функция содержит параметр "a", который определён пользователем и функция зависит от этого параметра.