GNUPLOT の使い方
I. 初期設定
GNUPLOT を最初に起動させたときの Window の文字は小さいので使い難い。そこで、 文字フォントのサイズを設定します。 1.GNUPLOT を起動させます。(右のような Window が起動します)。 2.白い領域のどこでも構わないので、ポインタを移動 して、マウスの右ボタンをクリックします。(右のよ うにメニューが起動します)。 3.「Choose Font ...」を選び、フォントの大きさを設 定し、[OK]ボタンをクリックする。 4.再度、白い領域でマウスの右ボタンをクリックし、 「Update wgnuplot.ini」を選択します。(この作業 をしないと次回Gnuplot を起動させたとき、再度フ ォント設定が必要になります)。II. 2 次元関数グラフの描画
(1) 2 次元関数グラフの描画 1
gnuplot > plot x**2 [Enter] ※ plot 関数式(変数は x) ※ **2 は 2 乗を表す。
(2) 2 次元関数グラフの描画 2
gnuplot > f(x)=x**2[Enter] ※ 関数を定義してから描画。何回も関数を使うとき gnuplot > plot x**2 [Enter] 便利。
(3) x の範囲を指定
gnuplot > plot [-1:1] x**2[Enter] ※ [ ]で x の範囲を指定。
(4) x と y の範囲を指定
gnuplot > set xrange [-1:1] [Enter] ※ x の範囲を指定。 gnuplot > set yrange [-1:1] [Enter] ※ y の範囲を指定。 gnuplot > plot x**2[Enter]
(5) 複数の関数のグラフを描画
gnuplot > plot x**2[Enter] gnuplot > replot x[Enter]
(6) サンプル点の数の設定
gnuplot > plot sin(10*x)[Enter]
gnuplot > set samples 1000[Enter] ※ デフォルトではサンプル点の数は「100」 になっており、それを「1000」に変更。 gnuplot > plot sin(10*x)[Enter]
III.2 次元データをグラフに描画
次のページからデータファイル「gnu-data.txt」をダウンロードして、ドキュメントフ ォルダに保存する。 http://mathweb.sc.niigata-u.ac.jp/~yamada/program/gnu/gnu-data.txt ※ データファイルは次のようにx 座標、y 座標を 1 行に書き、x 座標と y 座標の間は スペースで区切ること。 123.456 987.654(1) 2 次元データのグラフ描画
gnuplot > plot “c:/Users/???/Documents/gnu-data.txt” [Enter] ※ plot “ファイル名”
(2) 各データ位置をマーカーで表示
gnuplot > plot “c:/Users/???/Documents/gnu-data.txt” with points[Enter]
(3) 隣り合うデータ位置を直線で結んで表示
gnuplot > plot “c:/Users/???/Documents/gnu-data.txt” with lines[Enter]
(4) 隣り合うデータ位置を直線で結び, 各データ位置をマーカで表示
Gnuplot > plot “c:/Users/???/Documents/gnu-data.txt” with linespoints[Enter]
(5) 各データ位置から x 軸へ垂線を引く
gnuplot > plot “c:/Users/???/Documents/gnu-data.txt” with impulses[Enter]
(6) 各データ位置を点で表示
gnuplot > plot “c:/Users/???/Documents/gnu-data.txt” with dots[Enter]
(7) 隣り合うデータ位置を x,y 軸に平行な線分で結ぶ
gnuplot > plot “c:/Users/???/Documents/gnu-data.txt” with steps[Enter]
(8) 棒グラフの作成
gnuplot > plot “c:/Users/???/Documents/gnu-data.txt” with boxes[Enter]
IV. 媒介変数表示
(1) 垂直線の表示
gnuplot > set parametric[Enter] ※ 媒介変数表示に設定。 gnuplot > const=3[Enter]
gnuplot > set trange [1:4][Enter] gnuplot > set xrange [0:5][Enter] gnuplot > set yrange [0:5][Enter] gnuplot > plot const,t[Enter]
(2) 円の表示
gnuplot > set parametric[Enter]
gnuplot > set size square[Enter] ※ 表示領域を正方形に設定。 gnuplot > set trange [0:2*pi][Enter] ※ 「pi」は円周率。 gnuplot > set xrange [-1:1][Enter]
gnuplot > set yrange [-1:1][Enter] gnuplot > plot cos(t),sin(t)[Enter]
(3) 正 n 角形の表示(ここでは n=7)
gnuplot > set parametric[Enter] gnuplot > set size square[Enter] gnuplot > set trange [0:2*pi][Enter] gnuplot > set xrange [-1:1][Enter] gnuplot > set yrange [-1:1][Enter]
gnuplot > set samples 8[Enter] ※ サンプル数=n+1。 gnuplot > plot cos(t),sin(t)[Enter]
(4) 渦巻の表示
gnuplot > set parametric[Enter] gnuplot > set size square[Enter] gnuplot > set trange [0:10*pi][Enter] gnuplot > set xrange [-10*pi:10*pi][Enter] gnuplot > set yrange [-10*pi:10*pi][Enter] gnuplot > set samples 1000[Enter]
gnuplot > plot t*cos(t),t*sin(t)[Enter]
4) Cardioid の表示
gnuplot > set parametric[Enter] gnuplot > set size square[Enter] gnuplot > set trange [0:2*pi][Enter] gnuplot > set xrange [-2:2][Enter] gnuplot > set yrange [-2:2][Enter] gnuplot > set samples 1000[Enter] gnuplot > r(t)=1+cos(t)[Enter]
V. 3 次元関数グラフの描画
(1) 3 次元関数グラフの描画
gnuplot > splot sin(x)*(1-y*y) [Enter] ※ splot 関数式(変数は x,y)。 ※ グラフをドラッグしたままマウスを動かすとグラフも動く。
(2) サンプル点の数の設定
gnuplot > set isosamples 1000[Enter] ※ サンプル数の設定。 gnuplot > splot sin(x)*(1-y*y) [Enter]
(3) x,y,z の範囲を指定 1
gnuplot > splot [0:1][0:1][0:1] exp(-x)*(1-y*y)[Enter] ※ splot [x の範囲] [y の範囲] [z の範囲] 関数
(4) x,y,z の範囲を指定 2
gnuplot > set xrange [0:1] [Enter] ※ x の範囲を指定。 gnuplot > set yrange [0:1] [Enter] ※ y の範囲を指定。 gnuplot > set zrange [0:3] [Enter] ※ z の範囲を指定。 gnuplot > splot exp(-x)*(1-y*y)[Enter]
(5) 等高線を底面に表示
gnuplot > set contour base[Enter] gnuplot > splot sin(x)*(1-y*y)[Enter]
(6) 等高線を表面に表示
gnuplot > set contour surface[Enter] gnuplot > splot sin(x)*(1-y*y)[Enter]
(7) 等高線を表面と底面の両方に表示
gnuplot > set contour both[Enter] gnuplot > splot sin(x)*(1-y*y)[Enter]
(8) 等高線の本数の設定
gnuplot > set cntrparam levels 20[Enter] ※ 等高線の数を20 に設定。 gnuplot > set contour[Enter]
(9) 等高線の描く高さの初期値、増分、終値の設定
gnuplot > set cntrparam levels incremental 10,5,30[Enter]
※ 等高線を描く初期値を10、増分を 5、終値を 30 に設定。
gnuplot > set contour[Enter] gnuplot > splot x*x+y*y[Enter]
(10) 等高線の描く高さを直接指定
gnuplot > set cntrparam levels discrete 5,30,50,75,90[Enter] ※ 等高線を描く高さを5,30,50,75,90 に設定。
gnuplot > set contour[Enter] gnuplot > splot x*x+y*y[Enter]
(11) 隠面処理
gnuplot > splot x*x+2*y*y[Enter]
gnuplot > set hidden3d[Enter] ※
隠面処理を設定。
gnuplot > splot x*x+2*y*y[Enter]
gnuplot > unset hidden3d[Enter] ※
隠面処理を解除。
gnuplot > splot x*x+2*y*y[Enter]
VI. グラフの体裁を整える
gnuplot > set title “Graph of sin(x)”[Enter] ※ タイトルを設定。 gnuplot > set xlabel “x”[Enter] ※ x 軸のラベルを設定。
gnuplot > set ylabel “y”[Enter] ※ y 軸のラベルを設定。 gnuplot > set xzeroaxis[Enter] ※ x 軸(y=0)の表示を設定。 gnuplot > set yzeroaxis[Enter] ※ y 軸(x=0)の表示を設定。 gnuplot > unset border[Enter] ※ 枠の非表示を設定。 gnuplot > set offsets 1,1,1,1[Enter] ※ 余白を設定。 gnuplot > set grid[Enter] ※ グリッド線の表示を設定。 gnuplot > set xrange [-pi:pi][Enter]
VII. グラフを画像ファイルで保存
※ グラフが表示されている状態であることを確認。
gnuplot > set terminal gif[Enter] ※ タイトルを設定。
gnuplot > set output “c:/Users/???/Documents/gnu-sin.gif”[Enter] ※ ファイル名を設定。
gnuplot > replot[Enter] gnuplot > exit[Enter]