(HobNote)gnuplot関係[03]

gnuplot関係[03]

since 2007.10.24 last update 2011.02.13

2次元グラフでx軸、y軸の範囲を指定してプロットするには、

gnuplot> plot [-2:12] [-16:30] "TEST_PLOT.dat" with linespoints

で

ここでplot [-2:12] [-16:30]....は、
plot [x_min:x_max] [ y_min:y_max]....でありx軸、y軸の範囲を設定できる

gnuplot> plot "TEST_PLOT.dat" with linespoints
gnuplot> set xrange [-2:12]
gnuplot> set yrange [-16:30]
gnuplot> replot

でも同じ結果が得られる

この範囲設定を自動設定に戻すには、

gnuplot> set autoscale    ←全ての軸を自動設定に戻す

gnuplot> set autoscale x    ←x軸だけを自動設定に戻す

gnuplot> set autoscale y    ←y軸だけを自動設定に戻す

2次元のグラフの軸の種類は、x,x2,y,y2の4種類
3次元のグラフの軸の種類は、x,x2,y,y2,z,xyの6種類
をそれぞれ単独に範囲設定/自動範囲設定ができる。

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軸の目盛り

軸の目盛りの表示スパンを変更するには、set {x|y|x2|y2}tics start, incr, endを使う。
ここで
start : 目盛りの最小値
incr : スパン
end : 目盛りの最大値
y軸の場合では、

デフォルト	変更後
plot sin(x)	set ytics -0.6,0.2,0.6 replot

gnuplot

軸の目盛りの表示位置を原点位置もしくは境界位置に変更するには、
set {x|y|x2|y2}tics {axis|border}を使用する。
デフォルトは、境界位置です。

x軸の場合では、

原点位置に表示	境界位置に表示
set xtics axis	set xtics border

gnuplot

軸に小目盛りを表示するには、set m{x|y|x2|x2}tics numを使う
ここでnumは、目盛り間の分割数を示す
また、目盛りの長さを変更するには、set ticscale major minorを使う
ここでmajor目盛りの長さ、minorは、小目盛りの長さを示す。

y軸に小目盛りを5刻で表示。目盛りの長さを2、小目盛りの長さを1.2にする。	y軸に小目盛りを表示しない目盛りの長さをデフォルト (目盛り:1.0、小目盛り:0.5)に戻す。
set mytics 5 set ticscale 2 1.2	unset mytics unset ticscale

gnuplot

目盛りを数値ではなく文字列にするには、set {x|y|x2|y2}tics ("string" value, "string" value, ....)を使う
ここで、
"string" :置き換えたい文字列
value : 対象となる軸の文字列を表示したい箇所の数値

通常の表示。	目盛りを文字列に変更
plot exp(x)	set ytics ("abcd" 20000, "ABCD" 15000) replot

軸のrangeを固定しとかないと軸のスケールと文字表示位置がずれる場合がある。

gnuplot

軸の目盛りを表示させないようにするには、unset {x|x2|y|y2|z}ticsを使う。
また、デフォルトに戻すには、set {x|x2|y|y2|z}ticsを使う。
ただ、目盛りを文字列にした場合は、目盛りは、消えたままの状態になる。

基本軸との反対側の目盛りを消すには、set {x|x2|y|y2|z}tics nomirrorを使う。で、基本軸との反対側の目盛りを表示するには、set {x|x2|y|y2|z}tics mirrorを使う。

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軸の補助線(グリッド)

軸の補助線を表示するには、set gridを使用する

gnuplot> set grid gnuplot> plot x
gnuplot> set grid xtics gnuplot> plot x
gnuplot> set logscale xy 10 gnuplot> set xrange [1:100] gnuplot> set yrange [10:1000000] gnuplot> set mytics 10 gnuplot> set grid lt 2 gnuplot> set grid mxtics lt 2 gnuplot> set grid mytics lt 2 gnuplot> plot 10**x
※上のグラフを表示後 gnuplot> unset grid gnuplot> replot

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(3D)3次元グラフのプロット

3次元グラフをプロットするには、splotを使う

gnuplot> splot sin(x/pi)*sin(y/pi)

で

となる。
このときの、グラフの表示の傾き状態は、show viewで確認。

gnuplot> show view

        view is 60 rot_x, 30 rot_z, 1 scale, 1 scale_z

これは、x軸が60°、y軸が30°回転していることを示す。
この角度を変更するには、set view {rot_x},{rot_y}を使う
例えば、これをx軸を30°に変更するには、

gnuplot> set view 30,30
gnuplot> replot

で

となる。

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(3D)3次元グラフに色を付ける

プロットした3次元グラフに色を付けるには、set pm3dを使う

gnuplot> splot sin(x/pi)*sin(y/pi)
                         ↑ここで表示されるのが色の付いていない状態
gnuplot> set pm3d
gnuplot> replot

で

pm3dには、この色をどの面に表示するかも指定できる。
これは、set pm3d at {b|s|t}を使う(組み合わせて使うことも可能)

set pm3d at s (set pm3dと同じ)	set pm3d at b

set pm3d at t	set pm3d at sb

で、この階層の色を変更するには、set palette model RGBと
set palette defined { ( <gray1> <color1> {, <grayN> <colorN>}... ) }を使う。
<grayN>は、[0:1]にマッピングされているgray値だそうで(gray使ってないのでよくわからないけど)
たぶんグレイスケール表示のときに使うのでは？と思う。
で、<colorN>は、RGBで示すカラー色(redとかの色名称でもいい。その場合は、""で括る)を記述する。
で、書いた順番に階層の下層から色を指定することになる。
例えば、一番下を黒、次を青、順に赤、黄色、白、また青、一番上をまた黄色にすることも可能。
で、やってみる。(grayNのところは、適当。。。)

gnuplot> splot sin(x/pi)*sin(y/pi)
gnuplot> set pm3d
gnuplot> set palette model RGB
gnuplot> set palette defined (0 "black", 1 "blue", 2 "red", 3 "yellow", 4 "white", 5 "blue", 6 "yellow")
gnuplot> replot

でこんな感じ

また、色に対するz軸の値の範囲を設定するには、set cbrange [low_z:high_z]を使う。
上の図の色のレンジは、-1.0〜1.0になっている。これを-0.2〜0.8の範囲にするには、

gnuplot> set cbrange [-0.2:0.8]
gnuplot> replot

でこんな感じ

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(3D)3次元グラフで円を描く

3次元グラフ上で円を描くには、parametricとsplotを使用する。

gnuplot> set parametric

        dummy variable is t for curves, u/v for surfaces
gnuplot> set multiplot           ←複数の円(もしくはその他の式)を書きたい場合
multiplot> set xrange [-1.2:1.2]
multiplot> set yrange [-1.2:1.2]
multiplot> set zrange [-1.2:1.2]
multiplot> splot cos(u) , sin(u) , -1    z軸座標=-1
multiplot> splot cos(u) , sin(u) , 0     z軸座標= 0
multiplot> splot cos(u) , sin(u) , 1     z軸座標= 1

で

となる。

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