Einstieg in GNUPlot

GNUPlot ist ein aktiv entwickeltes, frei vertriebenes, nicht quelloffenes Kommandozeilen-Graphing- und Plotting-Software-Tool, das erstmals 1986 veröffentlicht wurde. GNUPlot kann für ein breites Spektrum von Anwendungen nützlich sein, daher kommt hier ein schneller Leitfaden, der Ihnen hilft, zu verstehen, wie es funktioniert, mit seinen grundlegenden Funktionen zu experimentieren und wie Sie auf einfache Weise Ihre ersten Schritte damit machen können.

Kommandozeile

Um GNUPlot auszuführen, öffnen Sie einfach ein Terminal, geben “gnuplot” ein und drücken die Eingabetaste. Dies startet das Software-Tool, sodass Sie bereit sind, Ihre Variablen festzulegen und mit dem Plotten zu beginnen. Zum Beispiel habe ich im folgenden Screenshot die “y”-Variable auf einen Wert von “5” gesetzt und dann den entsprechenden Graphen gezeichnet, indem ich “plot (y)” eingegeben und die Eingabetaste gedrückt habe, wie unten gezeigt.

Beachten Sie, dass GNUPlot mich warnt, dass ich keinen Wertebereich für meinen Graphen definiert habe, sodass es automatisch einen für mich zugewiesen hat. Wenn ich dies selbst tun möchte, kann ich einen spezifischen Bereich definieren, indem ich zwei durch einen Doppelpunkt getrennte Zahlen in eckigen Klammern hinzufüge, wie im folgenden Screenshot gezeigt.

GNUPlot unterstützt alle Funktionen der Unix-Mathematikbibliothek, wobei die meisten von ihnen ganzzahlige, reelle und komplexe Argumente unterstützen. Sie können verschiedene Funktionen plotten, indem Sie sie einfach durch ein Komma trennen, und die Software weist ihnen eine individuelle Linienfarbe in der Legende zu. Hier ist ein Beispiel für drei Funktionen in einem Bereich von 80 Einheiten unter Verwendung des Sinus, des inversen Tangens (tan^-1x) und des Kosinus des inversen Tangens.

Während Sie alles tun und die volle Leistung von GNUPlot über die Kommandozeile nutzen können, werde ich mit einem Beispiel einer grafischen Benutzeroberfläche fortfahren, um die Dinge für die meisten einfacher und unkomplizierter zu halten.

Grafisch

Meine bevorzugte Option ist das Qt-basierte “Cueplot”, das schon eine Weile existiert und gut funktioniert. Fortsetzend von dem Punkt, an dem ich in der Kommandozeile aufgehört habe, werde ich zeigen, wie man die Farben und die Dicke der Graphlinien in Cueplot ändert, wie man sie exportiert und dann weitergeht, indem man 3D- und Flächengraphen plottet.

Im Cueplot können Sie Funktionen aus dem Feld oben hinzufügen, dann den Eintrag aktivieren, indem Sie das Kästchen rechts markieren und entweder auf 2D-Plot oder 3D-Plot klicken, um den entsprechenden Graphen zu generieren.

Um nun die Dicke und Farbe der Linien zu ändern sowie ihren Titel zu ändern, können Sie die Funktion auswählen und dann auf die Schaltfläche “Optionen” auf der linken Seite klicken. Dies öffnet ein neues Fenster mit Optionen, in dem Sie einen neuen Namen für die Legende hinzufügen und dann die Stiloptionen auswählen können, um die Farbe über “einen Linientyp angeben” und auch die Breite zu ändern. Damit die Änderungen wirksam werden, müssen Sie erneut auf “3D-Plot” drücken.

Der einfachste Weg, diesen Graphen jetzt zu speichern, besteht darin, ihn in Form eines PNG-Bildes zu exportieren, was Sie ganz einfach tun können, indem Sie auf die Schaltfläche “Exportieren” oben links im Graphfenster klicken und die Option “Als Bild exportieren” auswählen (obwohl die anderen Optionen ebenfalls nützlich sind).

Ressourcen

Dies schließt den grundlegenden Umfang dieses schnellen Leitfadens ab, da Sie jetzt in der Lage sein sollten, mit Funktionen in GNUplot zu experimentieren und seine Möglichkeiten weiter zu erkunden. Um Ihnen dabei zu helfen, hier ist eine Website mit verschiedenen Beispielen von Funktionen, die ich in diesem Tutorial verwendet habe: http://gnuplot.sourceforge.net/demo/, und hier ist auch ein Spickzettel mit den Funktionen, die Sie in der Software verwenden können: http://www.gnuplot.info/docs_4.0/gpcard.pdf.