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] gnuplot > set yrange [-1:1] [Enter] gnuplot > plot x**2[enter] x の範囲を指定 y の範囲を指定 (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 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 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 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 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 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] gnuplot > plot r(t)*cos(t),r(t)*sin(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] gnuplot > splot sin(x)*(1-y*y) [Enter] サンプル数の設定 (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] gnuplot > splot x*x+y*y[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] gnuplot > plot sin(x)[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] gnuplot を終了させてから 画像ファイルを確認する