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graphics - (2019/05/13 (月) 00:19:08) のソース
#contents()
（参考）[[gnuplotの解説（米澤進真吾）>>http://www.ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/person/yonezawa/contents/program/gnuplot/]]
[[GNUPLOT 4.2 - A BRIEF Manual and Tutorial (Duke Univ.)>>http://people.duke.edu/~hpgavin/gnuplot.html]]
[[LATEX and the Gnuplot Plotting Program>>http://gnuplot.info/files/tutorial.pdf]]
*gunuplot 入門（windows版）2008/5/9
**入門編
１．windows版gnuplot
binaries included:
* wgnuplot.exe: The default executable
* wgnuplot_pipes.exe: plot `<awk -f change.awk data.dat'
* pgnuplot.exe: accept commands on stdin and pipe them to an wgnuplot text winodw.
（注）角藤版では、wgnuplot_pipes.exeが含まれていない。
Gnuplot 4.3 patch level 0 の Windows 用バイナリです
(開発中の版)。 pdf.trm with pdflib を採りこんであります。最新の lua terminal も使用可にしてあります。
--- wgnuplot.exe --- 通常の GUI 版
--- wgnuplot_pipes.exe --- popen(), pclose() をサポートする GUI 版
--- gnuplot.exe --- 標準入出力の利用、popen(), pclose() が可能な CUI版
--- pgnuplot.exe --- wgnuplot.exe を使って標準入出力を利用する簡易 CUI版
(updated on 2009/04/19)
２．環境設定
（１）フォントの設定
右クリックでchoose font でＭＳゴシック。さらに、updateする。
（２）パス指定
コマンドプロンプトでも使うために、パス指定を行う。
実行ファイルは wgnuplot.exe （コマンドプロンプト上でwgnuplotと入力すると起動）
３．作業ディレクトリへの移動
gnuplot> cd 'd:\home' : cd to d:\home （注）single quoteを用いること
gnuplot> pwd : print working diretory
４．gnuplotでできること
（１）描く
・関数のグラフを描く（２次、３次）
・データのプロット
・グラフ上での日本語入力（タイトル等）:グラフ上で右クリックでchoose fontで日本語表示。
・複数のグラフ plot x, sin(x)
・replot 再描画。オプションを変えた後、再度グラフ表示。
（２）入出力
・入力（データ、バッチ処理用スクリプト）load 'script'
・グラフの出力（eps,latex等)(windows用：右クリックでcopy to clipboard)
epsへの出力 plot ...; set term[inal] pos[tscript] eps enhanced;
set output 'data.eps'; rep; # epsファイル名を設定。epsに。
set term windows; set output # 元に戻す
・グラフの印刷 （windows用：右クリックでPrint)
（白黒プリンターの場合、右クリックでColorのチェックを外して、モノクロにしておく。）
５．終了
・exit または quit
６．グラフの利用
・epsをlatexで利用
・他のwindows アプリケーションで利用（右クリックでcopy to clipboard)
７．ヘルプ
h[elp] : 項目一覧
h[elp] p[lot] : プロット参照
h[elp] new : 新機能参照
８．コマンド入力・シェル
!command : command実行
shell : シェルへ（exitで戻る）
--------------------------------------------------------------------------------------
**応用編
１．関数
・組み込み関数 help functionsで一覧 sin(x),log(x),log10(x),exp(x),sqrt(x),erf(x)
・polynomial ** is used for exponentiation (as in FORTRAN)
・^ はlogical operaterで binary bitwise ANDの意味
２．プロット
（１）command
p[lot] : 2-d functions and data
splot : 3-d surfaces and data
rep[lot] : repeat the last plot or splot
clear : remove objects in the canvas
（２）syntax
plot {[range]}
{[function] | {'[datafile]' {datafile-modifiers}}}
{axes [axes] } { [title-spec] } {with [style]}
{, {definitions, } [function] ...}
-> help plot, help plot with, help plot using, help plot smooth
（３）plotting functions
gnuplot> plot sin(x) title 'Sine Function', tan(x) title 'Tangent'
gnuplot> splot sin(x*y/20)
（４）data plotting
------force.dat------------
# This file is called force.dat
# Force-Deflectin data for a beam and a bar
# Deflection Col-Force Beam-Force
0.000 0 0
0.001 104 51
0.002 202 101
0.003 298 148
0.0031 290 149
0.004 289 201
0.0041 291 209
0.005 310 250
0.010 311 260
0.020 280 240
(注)column間はtab,spaceのみ
gnuplot> plot 'force.dat' using 1:2 title 'Column', \
'' using 1:3 title 'Beam'
（注）継続行は \
''は前と同じファイルを示す（file名は、'でも"も可）
help plot datafile
（注２）データの値が１行に１つの場合、上からx=0,1,2,...の場合のyの値と判断する。
（注３）空白行がある場合、線が途切れる。
（注４）区切り文字（csv形式）などは""で指定。例）set test1_2.dat separator ","
（注５）複数のデータプロット plot "test1.dat" with linpoints, "test2.dat" with linpoints
---datafile
datafile="./plotdata.txt" （○ plot "../work/gp/data" 、× plot "~/foo/gp/data"）
set terminal png
set output "points.png"
plot datafile using 1:2 with points # 線でつなぐなら with linespoints #３列のデータなら using 1:2:3
pause -1 "Hit any key to continue"
（５）plot の種類
styles : lines, points,dots,histgrams and so on
--> help style
gnuplot> plot 'force.dat' using 1:2 title 'Column' with lines, \
'' u 1:3 t 'Beam' w linepoints
（６）図の調整 (set command)
set title "Force-Deflection Data"
set xlabel "Deflection (meters)"
set ylabal "Force (kN)"
set xrange [0.001:0.005]
set yrange [20:500]
set autoscale
set key 0.01, 100
unset key
set label "yield point" at 0.003, 260
unset label
set logscale (x,xy,z) # (ｘ軸、ｘｙ軸、ｚ軸）
unset logscale; set logscale
set xtics (0.002,0.004,0.006,0.008)
unset xtics; set xtics auto
その他のset
arrow, border, clip, contour, grid, mapping, polar, surface, time, view...
（７）script
-------force.p----------------------
# Gnuplot script file for plotting data in file "force.dat"
# This file is called force.p
set autoscale # scale axes automatically
unset log # remove any log-scaling
unset label # remove any previous labels
set xtic auto # set xtics automatically
set ytic auto # set ytics automatically
set title "Force Deflection Data for a Beam and a Column"
set xlabel "Deflection (meters)"
set ylabel "Force (kN)"
# set key 0.01,100 ----> やってみると受け付けない。
set label "Yield Point" at 0.003,260
set arrow from 0.0028,250 to 0.003,280
set xr [0.0:0.022]
set yr [0:325]
plot "force.dat" using 1:2 title 'Column' with linespoints , \
"force.dat" using 1:3 title 'Beam' with points
--------------------------------------------------
スクリプトの実行
gnuplot> load 'force.p'
スクリプトの保存
gnuplot> save 'xxxx.plt'
（８）comment characters
set datafile commentschars "#%"
（９）curve-fitting
f1(x) = a1*tanh(x/b1)
a1 = 300;b1=0.005; # initial guess
fit f1(x) 'force.dat' u 1:2 via a1,b1
f2(x)=a2*tanh(x/b2)
a2=300;b2=0.005;
fit f2(x) 'force.dat' u 1:3 via a2,b2
# set key 0.018,150 title "F(x) = A tanh (x/B)" -->受け付けない。
set title 'Force Deflectin Data \n and curve fit'
# pointsize 1.5 --> 受け付けない。
set xlabel 'Deflection, {/Symbol D}_x (m)'
set ylabel 'Force, {/Times-Italic F}_A, (kN)'
plot 'force.dat' u 1:2 t 'Column data' w p 3,\
'' u 1:3 t 'Beam data' w p 4,\
a1*tanh(x/b1) t 'Column-fit: A=309, B=0.00227',\
a2*tanh(x/b2) t 'Beam-fit: A=260, B=0.00415'
（注）w p の後の数値は受け付けなかった。
（１０）グラフの出力 eps
gnuplot> set term[inal] postscript eps enhanced
gnuplot> set output "test.eps"
gnuplot> set key left top
gnuplot> set size 0.5, 0.5
gnuplot> set xrange [0:4]
gnuplot> set yrange [0:4]
-------------------
gnuplot> plot 0.2536*x+1.1717 title "lesq fit" w lines linestyle 1,\
"test.dat" u 1:2:3 t "data" w yerrorbars linestyle 2
gnuplot>unset term # windows では set terminal windows
gunplot>unset output # windows?では、set outputでよい。なぜか。
-------- latex文書---------------------------------------------------
\documentclass{article}
\usepackage[dviout]{graphicx}
\begin{document}
# \maketitle
\begin{figure}[htbp]
\begin{center}
# \resizebox{120mm}{!}{\includegraphics[scale=0.5]{test.ps}}
\includegraphics[width=9cm]{test.ps}
\caption{This is a sample figure.}
\label{test}
\end{center}
\end{figure}
\end{document}
（１１）欄の数値を計算してとりこむ
p 'force.dat' u (3*$2):(sin($3+$1))
（１２）multi-plot 複数のグラフを１枚に
set multiplot
set size 1,0.5
set origin 0.0,0.5; p sin(x);
set origin 0.0,0.0 ; p cos(x)
unset multiplot
今までの設定をキャンセルするには？
reset ただし、terminalとoutputはデフォルト値に戻されない。
（１３）hard-copy(plotting on paper)
# File name: save.plt - save a Gnuplot plot as a PostScript file
# to save the current plot as a postscript file issue the commands:
# gnuplot> load 'saveplot'
# gnuplot> !mv my-plot.ps another-file.ps
set size 1.0, 0.6
set terminal postscript portrait enhanced mono dashed lw 1 "Helvetica" 14
set output "my-plot.ps"
replot
set terminal x11
set size 1,1
# set terminal postscript {<mode>} {enhanced | noenhanced}
# {color | colour | monochrome}
# {blacktext | colortext | colourtext}
# {solid | dashed} {dashlength | dl <DL>}
# {linewidth | lw <LW>}
# {<duplexing>}
# {"<fontname>"} {<fontsize>}
# set terminal gif {transparent} {interlace}
# {tiny | small | medium | large | giant}
# {size <x>,<y>}
# {<color0> <color1> <color2> ...}
# set terminal png
# {{no}transparent} {{no}interlace}
# {tiny | small | medium | large | giant}
# {font <face> {<pointsize>}}
# {size <x>,<y>} {{no}crop}
# {{no}enhanced}
# {<color0> <color1> <color2> ...}
gnuplot> load 'save.plt'
gnuplot> !mv my-plot.ps force.ps
gnuplot> !lpr force.ps
（１４）printing two figures on one page
-------cat2(executable)------- chmod +x cat2
# cat2: Shell script for putting two Gnuplot plots on one page
echo %! > g.ps
echo gsave >> g.ps
echo 0 400 translate >> g.ps # for Gnuplot plots
cat $1 | sed -e "s/showpage//" >> g.ps
echo grestore >> g.ps
echo gsave >> g.ps
echo 0 090 translate >> g.ps # for Gnuplot plots
cat $2 >> g.ps
lpr -Phudsonlp1 g.ps
plot1.ps とplot2.psを１枚に
==> cat2 plot1.ps plot2.ps
-------------------------------------------------------------------------------
**例
１．関数プロット
p sin(x),cos(x) : ２つの関数をplot
２．データプロット
p 'data.dat' w e, 0.25*x+9.0 :エラーバー表示＋直線
p '' u 1:($2*$3) :
1:(cos($2)*$3)
(cos($1)):((cos($2)*$3)
f(x,a,b)=a*x*tanh(b*x)
p '' u 1:(f(x,
p 'data.dat' w[ith] l[ines] : 線を引く
p 'data.dat' t 'データプロット' w p :点でプロット。タイトル
p 'data1.dat' t '○○' w p, 'data2.dat' t '××' w lp : ２系列をプロット
p 'data.dat' u[sing] 1:2 w lp : １列目と２列目のデータを使う
p [100:300] 'data.dat' : ｘ軸の領域設定
p [100:300] [*:0] 'data.dat' : ｘ軸の領域、ｙ軸の上限を設定。*はautoscale
p [-2*pi:2*pi] cos(x)
p [] [-2:2] cos(x)
３．グラフの設置 set <-> unset
set xr[ange] [aa:bb]
set yr[ange] [aa:bb]
set grid
set xtics 1.1,0.1,1.3 : ｘ軸の目盛りを1.1から1.3まで0.1刻みに
set xtics (1.1,"PI/2" pi/2, 1.3)
set logscale x(y) : Ｘ軸（ｙ軸）をログスケールに
set xlabel 'X-Axis'
set ylabel 'Y-Axis'
set nozreo : ｘ軸とｙ軸のゼロのところの点線を引かない。
set autoscale x : ｘ軸の範囲を自動に。
show all
show title
４．データの空白行の扱い
・空白行が１行の場合 連結して描画しない。
・空白行が２行の場合 index オプションにより、異なるデータ列として扱う。
例 p 'sep.dat' index 0 t 'index 0' w p, '' index 1 t 'index 1' w l
５．描画のdefault設定
・データ描画を点から線にする set data style lines
・関数の描画を線にする set style function lines
６．線
（１）line option
・pt,pointtype :形（丸、四角）
・ps,pointsize :大きさ
・lt,linetype :カラー、白黒
・lw,linewidth :太さ
（２）線種の手動設定（白黒印刷時）
set linestyle 1 lt 1 lw 1.0
set linestyle 2 lt 1 lw 2.0
p 'data.dat' u 1:2 w l linestyle 1,'' u 1:3 t 'graph2' w l 1 linestyles2
set linestyle 1 lt 1 lw 1.0 pt 2 ps 5.0
set linestyle 2 lt 1 lw 2.0 pt 7 ps 1.0
７．データの結び方
p 'data.dat' smooth csplines (unique,bezier)
キュービックスプライン曲線（線形補間という直線、ベジェ曲線）で結ぶ。
８．エラーバー
w xyerrorbars 想定のデータ構造 X Y dX dY または X Y X1 X2 Y1 Y2
p 'data.dat' u 1:2:3 w yer pt 7 （データのポイント部分を塗りつぶしの丸とする）
９．タイトルなど
（１）タイトルを消す
全体のタイトルなら set title
各データなら p 'sin.dat' notitle w l
（２）タイトルの位置
set key bottom グラフの下
set key left 左へ
set key left bottom(top) 左下（上）
set key 220,0.4 グラフがｘ軸・ｙ軸座標の単位で(220,0.4)に位置させる
１０．ラベル
（１）軸
set xlabel 'X-label'
set xlabel ラベルを消す
set xlabel "{/=30 Temperatrue (K)}" 30ポイント
set ylabel "{/=30 REsistivity ({/Symbol mW} cm)}" 30pts, ギリシア文字 マイクロ、モー
set ylabel "{/=30 {/Symbol-Oblique r}_{/Arial-Italic c} ({/Symbol mW}cm)]" ギリシア文字など30ポイント
（２）文字列
set label '(0,0), center-just.' at -7,0.8 グラフ座標で(-7,0.8)の位置に左寄せで
at -7,0.8 center(right) 中央寄せ（右寄せ）
set arrow form -7,0.8 to 0,0 lt 2 lw 2
set label 'label' at X,Y font 'Helvetica,24' 文字列のフォントを指定
set nolabel, set noarrow 全体を消す
show label, show arrow で番号を確認し、特定のものだけを消すことができる。
１１．グラフの大きさ
set size 2 x軸、y軸を2倍にする
set size 1,3 ｙ軸のスケールをｘ軸の3倍に（縦に拡大）
set size square 4 正方形のまま4倍に
set size ratio 2 ｙ軸をｘ軸に対して2倍に拡大
set size ratio -1 ｘ軸とｙ軸の単位を揃える。地図上でのデータの表示など
１２．軸の目盛り
set xtics INCR 増分値をINCRに設定
set xtics START, INCR[, END] 目盛りの最初、増分値、（終わり）
set xtics ('START' 0, 'MIDDLE' 250, 'END' 500) 目盛りの位置と表示文字の設定
set xtics pi
set format x "%.0PPi" もしくは set formatx "%.0PPi"
plot [0:4*pi] sin(x) w l
数値表示桁数の設定
set format x "%7.3f" 全体7桁、小数点以下３桁
set xtics (1.1,pi/2,1.3)
rep
戻す set xtics
１３．データの扱い
（１）データ列
plot 'multi.dat' using ($1-$3) w l
p 'multi.dat' u 1:(valid(2) ? $2 : 1/0) 無効なデータを無視する
（2）特殊なデータ列
$0 データ行ごとに増加し、連続空白2行で０にリセット
$-1 空行ごとに増加し、連続空白2行で０にリセット
$-2 連続空白2行ごとに増加
データ形式に,が使われている場合
p 'ugly.dat' using 1:2 "%l%f*[, ]%lf"
はじめの値を1列目、続くカンマもしくはスペースをすべて無視し、次の実数値を2列目とする。
call の場合、$1がパラメータと解釈されるので、colunmn(n)で第n列目を指定する。
１４．その他
print pi # 変数の表示
myfunc(t) = sin(t/T)
p [t=-2*pi:2:pi] T=1,myfunc(t) t 'T=1' w l, T=2,myfunc(t) t 'T=2' w l
#（関数の実体は定義時ではなく、実行時に評価される）
set samples # 1000 関数プロットの点の数を設定する
１５．３次元
splot [-5:5][-5:5] sin(sqrt(x**2+y**2))
set hidden3d 隠線処理 <-> set nohidden3d
set contour base 等高線をxy平面に <-> set nocontour
set isosamples 30 解像度を30に (default 10)
１６．postscript enhanced
a~{b} 上付き
a_{b} 下付き
a`^{b}_{c} 上下に付く
{/Symbol G} ギリシャ文字ガンマの大文字
{/Symbol g} ギリシャ文字ガンマの小文字
対数プロットの目盛りを1,10,100から10^0,10^1,10^2のべき乗に変更
set terminal postscript enhanced
set logscale y
set format y "10^{%L}"
set key spacing 1.4
p 'data.dat' u 1:2,t '{/Symbol G}_{a}','' u 1:3 t '{/Symbol r}^{b}'
set terminal postscript enchanced 'Times-Roman' 14
#（Helvetica,Times-Roman,Courierなど、defaultはHelvetica 14）
set t '{/Times-Roman=40 G} {/Courier=40 G} {/Helvetica=40} {/Symbol=40 G}'
set t '{/Times-Roman*2.0 G} {/Courier*2.0 G} {/Helvetica*2.0 G} {/Symbol*2.0 G}'
# フォントサイズを2倍に設定
set t '{/Helvetica e}^{- {/Courier i} {/Symbol g}^2}'
（関連リンク）
[[GNUPLOT ポータル>>http://lagendra.s.kanazawa-u.ac.jp/ogurisu/manuals/index-gnuplot.html]]
[[Gnuplotの第一歩>>http://lagendra.s.kanazawa-u.ac.jp/ogurisu/manuals/gnuplot-intro/index.html]]
[[グラフは Gnuplot にお任せ>>http://ayapin.film.s.dendai.ac.jp/~matuda/Gnuplot/]]
[[GNUPLOT るさんちまん>>http://mibai.tec.u-ryukyu.ac.jp/~oshiro/Doc/gnuplot_primer/]]
[[Gnuplot の点点 (Postscript出力)>>http://hosho.ees.hokudai.ac.jp/~kubo/memo/gnuplot-points.html]]
[[Gnuplot - Scientific Plotting>>http://www.usf.uni-osnabrueck.de/~breiter/tools/gnuplot/index.en.html]]
[[gnuplot のページ (Takeno Lab)>>http://takeno.iee.niit.ac.jp/~foo/gp-jman/gp-jman.html]]
[[gnuplot入門（桂田祐史）>>http://www.math.meiji.ac.jp/~mk/labo/howto/intro-gnuplot/]] 2008.7.23
[[GNUPLOT FAQ>>http://t16web.lanl.gov/Kawano/gnuplot/index.html]] 2004/8/30
[[Gnuplot入門（半場滋）>>http://dsl4.eee.u-ryukyu.ac.jp/DOCS/gnuplot/index.html]] 2007/8/31
[[GNUPLOT FAQ>>http://folk.uio.no/steikr/doc/gnuplot/Kawano/index.html]] 2003/9/15
[[gnuplot入門（岡山大学情報工学科）>>http://www.suri.it.okayama-u.ac.jp/~niitsuma/j/lecture/gnuplot_nyuumon.html]]
[[GNUPLOTの使い方>>http://nucl.sci.hokudai.ac.jp/~ohnishi/Education/compphys/LESSON/gnuplot.html]]
[[Visualize your data with gnuplot(IBM)>>http://www.ibm.com/developerworks/library/l-gnuplot/]]
[[GNUPLOT 4.2 - A Brief Manual and Tutorial>>http://www.duke.edu/~hpgavin/gnuplot.html]] Duke Univ
[[Helping you with gnuplot>>http://www.gnuplot.info/help.html]]
[[Plotting data using Gnuplot>>http://mathewpeet.org/computing/gnuplot/]]
[[Gnuplot Tutorial>>http://physicspmb.ukzn.ac.za/index.php/Gnuplot_tutorial]]
[[gnuplot fitting tutorial>>http://www.physics.ubc.ca/~phys209/files/gnuplot_tutorial2.pdf]]
[[LATEX and the GNUPLOT Plotting Program>>http://skuld.bmsc.washington.edu/people/merritt/gnuplot/tutorial.pdf]] 1991.6
[[Plotting with Fortran 90>>http://www.phy.uct.ac.za/courses/phy400w/cp/f90tut.pdf]]
[[Gnuplot-mode (for Emacs)>>http://homepage1.nifty.com/fin/soft/emacs/gnuplot-mode.html]] 2001/8/9
