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gnuplot 入門

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gnuplot 入門. 神戸大学大学院 宇宙物理学研究室 青田 拓大  M2 田方 友梨  M2. 目次. gnuplot とは gnuplot の入手方法 gnuplot の操作方法 起動と終了 表示方法 カスタマイズ スクリプトファイル save , load , call コマンド 出力. Gnuplot について. Gnuplot とは ? Thomas Williams , Colin Kelley らによって作られたグラフ作成ツール。. 特徴 非常に簡単なコマンドで数式やデータの多種多様なグラフが作成できる。

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Presentation Transcript
gnuplot

gnuplot入門

神戸大学大学院 宇宙物理学研究室

青田 拓大 M2

田方 友梨 M2

slide2
目次
  • gnuplot とは
  • gnuplotの入手方法
  • gnuplot の操作方法
    • 起動と終了
    • 表示方法
    • カスタマイズ
    • スクリプトファイル
    • save,load,callコマンド
    • 出力
gnuplot1
Gnuplot について
  • Gnuplot とは?
  • Thomas Williams , Colin Kelley らによって作られたグラフ作成ツール。
  • 特徴
  • 非常に簡単なコマンドで数式やデータの多種多様なグラフが作成できる。
  • Linux,MS-Windows,Apple MachintoshなどのOSで使用可能。
  • 無料で手に入る
  • 様々な人々がソースコードを改良して「改良した部分だけ」を配布をしている(パッチ形式)
  •  例)gnuplot+ 千葉大学の山賀正人氏が改良したgnuplot
gnuplot2
Gnuplot の入手方法
  • Linuxなら
  • 端末上で   sudo apt-get install gnuplot  とコマンドを入力
  • Windowsなら
  • 下記のサイトから圧縮ファイルをダウンロードして適当なフォルダで解凍すればいい
  • http://sourceforge.net/projects/gnuplot/files/
  • 詳しい説明は下記のホームページでチェックできる

http://www.ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/person/yonezawa/contents/program/gnuplot/index.html

(京都大学 固体量子物性研究室  米澤進吾氏のホームページ)

gnuplot3
Gnuplot の起動、終了
  • gnuplot の起動の仕方
  • Linux の場合
  • Terminal 上で「gnuplot」とコマンドを 入力
  • Windows の場合
  •   ダウンロードしたフォルダの中の「gnuplot 」というexeファイルをクリック
  • gnuplot の終了の仕方

]------------------------------------------------バージョン(今回は4.2)

                            最後にupgradeされた日(2009)

------------------------------------------------- 出力形式(wxt)

デフォルトでは画面上に出力

slide6
グラフの表示

例 y=sin(x) と z=x2+y2 グラフにしてみる

gnuplot4
Gnuplot で使用出来る関数と演算子(一部)

条件分けグラフで

具体例を示す

グラフのカスタマイズのところで

具体例を示す

slide8
媒介変数を使った関数のグラフ
  • 媒介変数
    • x,y 2次元の時は t
    • x,y,z3次元の時は u , v
  •  例1) 半径が1の円を描きたい時
  •  例2) 半径1の球を描きたい時
slide9
等高線表示
  • gnuplot では3次元グラフに、等高線を引くことができる
  • 例) z=x**2 + y**2のzについてx y 面へ等高線表示を行う
slide10
3次元グラフでの曲面の色表示
  • gnuplot 4.0以降では3次元グラフに
  •   色付けすることが出来る
  •   コマンドは
  • set pm3d(option)
  •   例) z=x**2 + y**2 のグラフを色づけする
    • グラフの曲面に色付け
    • グラフの底面に色付け
slide11
関数の定義
  • gnuplot ではデフォルトで設定されている関数とは別に自分で関数を定義できる。
  •   例えば
  •   というグラフを、パラメータα,βを変えて表現したい時
slide12
条件分けグラフ
  • というグラフを描きたいとき・・・
  • 次のようなコマンドを入力する
  • A ? B:C の意味
  •     条件Aの場合はB
  •     それ以外はC
slide13
複数の画面でのグラフの表示
  • gnuplot では1つのウィンドウ上に複数のグラフを表すことが出来る

set size グラフのサイズを指定

set origin グラフの左下の座標を決定

slide14
複数の画面でのグラフの表示
  • gnuplot では1つのウィンドウ上に複数のグラフを表すことが出来る
slide15
複数の画面でのグラフの表示
  • gnuplot では1つのウィンドウ上に複数のグラフを表すことが出来る
slide16
複数の画面でのグラフの表示
  • gnuplot では1つのウィンドウ上に複数のグラフを表すことが出来る
slide17
データのプロット
  • データファイルの数値を読み込んでグラフにすることが出来る。
  •   たとえば、左の表を右のグラフ表示にした場合・・・
  •  右のグラフだけを見たら、何を表したグラフなのか分からない!
slide18
グラフのカスタマイズ
  • gnuplot では、グラフの範囲、目盛の変更、タイトルの表示 など
  • グラフの環境をカスタマイズできる。
  • 例) 前ページのグラフをカスタマイズする
  • 次のようなコマンドを入力

set title ‘ 某研究室のお茶代の支出 ’--------タイトル指定

set xlabel ‘月’-------- x 軸のラベル指定

set ylabel ‘支出(円)’--------  y 軸のラベル指定

plot [3.5:12.5] [0:2250] ‘test.dat’

カスタマイズ前

カスタマイズ後

slide19

データのプロット(2)

  • データファイルの中には各月のトータルの支出が書かれていない。
  • 演算子 $ を利用すればグラフ上に表示できる

前ページのカスタマイズ後のグラフを出力した状態で以下のコマンドを入力

replot ‘test.dat ’ u 1 : ( $2 + $3 + $4 ) w lp title ‘ 総支出 ’

  • $2+$3+$4
  • 2, 3, 4列目の合計値
slide20
スクリプトファイル
  • スクリプトファイルとは‥
  • ターミナル上で入力するコマンドを書いたテキストファイル
  • スクリプトファイルを読み込むことで、すぐにグラフを書き出すことが出来る
  • スクリプトファイルに関係するコマンド
  • save
  • 入力したコマンドをスクリプトファイルに保存する
  • load ,call
  • スクリプトファイルを実行する
slide21
saveコマンド
  •  コマンドライン入力で入力したグラフと設定がスクリプトファイルとして保存される

コマンドは  

save ( option )‘ file name ’

  • Option の一覧
  • Option に何も設定しない場合
  • すべての設定と最後に実行した plot( splot ) コマンドが保存
slide22
load コマンド
  •  スクリプトファイルを読み込むときに使用するコマンドの1つ
  •   複数のコマンドを入力しなければいけない時に便利!
  •  たとえば・・・
  •    先ほどのカスタマイズしたグラフをスクリプトファイルとして保存する
  • save ‘ test.gp ’
  •    このファイルに保存したグラフを出力する
  • load‘ test.gp ’

コマンドは

load ‘script-file ’

slide23
call コマンド
  •  スクリプトファイルを読み込むコマンド
  • load コマンドとの違い‥引数を指定出来る($0~$9まで引数を設定可能)
  • call ‘ file name ’ ‘$0’ ‘$1’ ‥‥ ‘$9’
  •  たとえば、次のようなスクリプトファイルがあるとする
  •   下記のコマンドでグラフが出力される
  • call ‘call.gp’ ‘2’ ‘3’ ‘1’ ‘example’

$0 ----xの出力範囲

$1---- sin(x)の最大値

$2 ---- sin(x)の周期

$3 ---- グラフのタイトル

slide24
グラフのファイルへの出力
  • gnuplot では様々なフォーマットの形式で出力が可能
  • gnuplot でサポートされている出力形式の一例
  • 使用しているgnuplot で使用出来る出力形式を知るためのコマンド
  • set terminal

Aifm , corel, excl, gpic, imagen, imagen , iris4d

LaTeX, mf postscript, kyo, windows, X11

本日は postscript 形式 について説明をしていく

postscript
Postscript グラフへの出力
  • postscript への出力へ変更するには 
  • set terminal postscript (option)
  • (option) はラインの太さ、カラー表示、フォントなどを設定
  • Option の一覧
slide26
出力例

例) 「test.dat」から出力したグラフをpostscript 形式で出力してみる

コマンドは以下の通り

(カスタマイズされたグラフが出力された状態で)

Postscript で出力したグラフ

slide27
まとめ
  • gnuplot なら...
  • 様々な種類のグラフを描ける
  • グラフのカスタマイズができる
  • スクリプトファイルの読み込みができる
  • 様々なファイルの形式で出力できる
slide28
参考資料

・使いこなすgnuplot(改訂第2版)  矢吹道郎 大竹敢 2004

・神戸大学地球惑星科学科 2006年度 情報数理演習 第4回 資料

Webページ

・京都大学 固体量子物性研究室  米澤進吾氏のホームページ

http://www.ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/person/yonezawa/contents/program/gnuplot/index.html

(gnuplot のダウンロードの仕方、初期設定から簡単な操作の説明などが書かれている)

・新潟工科大学工学部 竹野茂治氏のホームページ

http://takeno.iee.niit.ac.jp/~foo/gp-jman/gp-jman.html#manjp-release

(Gnuplot 4.0 のマニュアルの日本語訳がおいてある)