Einführung in GNUPLOT

Transkript

1 Einführung in GNUPLOT F. Beaujean

2 Gliederung 1 2

3 Geschichte GNUPLOT ist das plotting programm unter Linux es gehört nicht zu der GNU software foundation wird seit 1986 entwickelt und verbessert neueste Version 4.0 (2004), Entwicklungsversion bei 4.2

4 Geschichte GNUPLOT ist das plotting programm unter Linux es gehört nicht zu der GNU software foundation wird seit 1986 entwickelt und verbessert neueste Version 4.0 (2004), Entwicklungsversion bei 4.2

5 Geschichte GNUPLOT ist das plotting programm unter Linux es gehört nicht zu der GNU software foundation wird seit 1986 entwickelt und verbessert neueste Version 4.0 (2004), Entwicklungsversion bei 4.2

6 Geschichte GNUPLOT ist das plotting programm unter Linux es gehört nicht zu der GNU software foundation wird seit 1986 entwickelt und verbessert neueste Version 4.0 (2004), Entwicklungsversion bei 4.2

7 Verfügbarkeit Homepage: Sourcecode und vorkompilierte Programme für Linux, Windows... läuft (auch) ohne graphische Oberäche, nur durch Kommandozeilen-Befehle oder Skripten graphische Oberächen verfügbar ( selten auf dem neusten Stand) Interfaces für versch. Sprachen ( C, C++, Python...) sehr umfangreich dokumentiert, verschiedene Niveaux

8 Verfügbarkeit Homepage: Sourcecode und vorkompilierte Programme für Linux, Windows... läuft (auch) ohne graphische Oberäche, nur durch Kommandozeilen-Befehle oder Skripten graphische Oberächen verfügbar ( selten auf dem neusten Stand) Interfaces für versch. Sprachen ( C, C++, Python...) sehr umfangreich dokumentiert, verschiedene Niveaux

9 Verfügbarkeit Homepage: Sourcecode und vorkompilierte Programme für Linux, Windows... läuft (auch) ohne graphische Oberäche, nur durch Kommandozeilen-Befehle oder Skripten graphische Oberächen verfügbar ( selten auf dem neusten Stand) Interfaces für versch. Sprachen ( C, C++, Python...) sehr umfangreich dokumentiert, verschiedene Niveaux

10 Verfügbarkeit Homepage: Sourcecode und vorkompilierte Programme für Linux, Windows... läuft (auch) ohne graphische Oberäche, nur durch Kommandozeilen-Befehle oder Skripten graphische Oberächen verfügbar ( selten auf dem neusten Stand) Interfaces für versch. Sprachen ( C, C++, Python...) sehr umfangreich dokumentiert, verschiedene Niveaux

11 Verfügbarkeit Homepage: Sourcecode und vorkompilierte Programme für Linux, Windows... läuft (auch) ohne graphische Oberäche, nur durch Kommandozeilen-Befehle oder Skripten graphische Oberächen verfügbar ( selten auf dem neusten Stand) Interfaces für versch. Sprachen ( C, C++, Python...) sehr umfangreich dokumentiert, verschiedene Niveaux

12 Verfügbarkeit Homepage: Sourcecode und vorkompilierte Programme für Linux, Windows... läuft (auch) ohne graphische Oberäche, nur durch Kommandozeilen-Befehle oder Skripten graphische Oberächen verfügbar ( selten auf dem neusten Stand) Interfaces für versch. Sprachen ( C, C++, Python...) sehr umfangreich dokumentiert, verschiedene Niveaux

13 Wie funktioniert es? Aufruf: gnuplot state machine Die drei wichtigsten Befehle set plot splot

14 Was kann es plotten?(1) 2d Plots Nahezu alle Standard -Funktionen wie x 2,sin x, atanx... auch beliebige selbstdenierte Kombinationen von diesen implizite Funktionen y (x) x (y) 2d Daten aus üblichen Textdateien, Filter, ts... Rohdaten wie Bilder... Beispielbefehle plot sin(x) plot data.dat f(x) = 3* x*x plot f(x)

15 Was kann es plotten?(1) 2d Plots Nahezu alle Standard -Funktionen wie x 2,sin x, atanx... auch beliebige selbstdenierte Kombinationen von diesen implizite Funktionen y (x) x (y) 2d Daten aus üblichen Textdateien, Filter, ts... Rohdaten wie Bilder... Beispielbefehle plot sin(x) plot data.dat f(x) = 3* x*x plot f(x)

16 y Beispiel Plot sin(x) Nötige Befehle gnuplot> set terminal postscript enhanced gnuplot> set output "Sinus" gnuplot> plot sin(x) x

17 Was kann es plotten?(2) 3d Plots Standard -Funktionen von zwei Variablen wie y 4 x 2,sin x 2 +y 2 x y... selbstdenierte Kombinationen, auch mit Variablen implizite Funktionen f (x, y) 3d Daten aus üblichen Textdateien Fehlerbalken mitdarstellen Histogramme, Balkendiagramme und sehr viel mehr

18 Beispiel Plot Nötige Befehle U x Potential y set terminal X11 set xlabel "x" set ylabel "y" set zlabel "U" set dgrid3d 30,30 set contour base set pm3d splot "data.dat" using 1:2:4 with lines title "Potential

19 Verwendung aus C++(1) Die Daten sind berechnet Daten in Spaltenform in Datei schreiben GNUPLOT mit Skript aufrufen

20 Verwendung aus C++(2) Examples #include <fstream>... ofstream file("data.dat"); file< <"# number of iterations: "< <iter< <endl; file< <"# x"< <"\t"< <"y"< <"\t"< <"z"< <"\t"< <"U"< <endl; for(int i=0; i<numpoints ;i++){ for(int j=0; j<numpoints ;j++){ for(int k=0; k<numpoints ;k++){ file< <(float)i/numpoints< <"\t"< <(float)j/numpoints < <"\t"< <(float)k/numpoints< <"\t"< <el(grid,i,j,k) < <"\t"< <endl;}}} system("gnuplot skript.gnu");

21 Verwendung aus C++(3) data.dat # number of iterations: 239 # x y z U skript.gnu set terminal X11 #set terminal postscript enhanced color... set view 0,0 splot "data.dat" using 1:2:4 with lines title "Potential" pause -1

22 Fitting Nur zwei Befehle f (x) = A cos (x + p) fit f (x) data via A,p Examples... Final set of parameters Asymptotic Standard Error ======================= ========================== A = / (0.1433%) p = / ( %)

23 Hilfreiche Links Referenz viele Links, Dokumentation etc die mitgelieferte Hilfe ( u.u. veraltet), mit Befehlszusammenfassung gpcard.pdf ( 7 Seiten) Graphing/Gnuplot/ hervorragende Seite, viele Beispiele mit screenshots. Eingabe Hilfen EMACS mode ~ravel/software/gnuplot-mode/ Syntax Einfärbung und Befehlserweiterung, für Leute die Tippen bevorzugen QGFE zum klicken

24 Zusammenfassung Anfang mühsam, danach sehr komfortabel, nur wenige Befehle GNUPLOT ist sehr schnell, exzellent für wiederkehrende Aufgaben ( Messungen an Experimenten) Noch mehr Links /index.html viele Links zu Bibliotheken aus allen Bereichen der Naturwissenschaften, auch viele Plotengines, nicht alle frei verfügbar zu sehr hilfreichen, freien Paketen ( mein Tip: Blitz++)