Linux认证辅导之关于GNUPLOT的使用技巧

会计考友 · 发表于 2012-8-4 12:07:07

Linux认证辅导之关于GNUPLOT的使用技巧
GNUPLOT使用技巧
对于在Linux下工作的人，如果你经常要画一些二维图和简单的三维图的话，那么，gnuplot无疑是一个非常好的选择，不仅图形漂亮，而且操作简单。当然如果需要质量更高的三维图，请用其他的一些专业绘图软件。建议大家学会使用gnuplot。这个小软件通常都是RedhatLinux自带的，但自带的版本是3.7的，建议将其升级到4.0，新版本具有很多新功能。最新版本可以到http://www.gnuplot.info/下载。
一些最基本的操作请大家看说明书。这里总结一下我在使用过程中遇到的一些问题以及解决的办法，目的是让那些以前不会的或不熟练的能快速入门，会画自己想要的图，因为原来的说明书很长，较难有针对性地很快找到自己想要的信息。这里简单的总结不可能面面俱到，所以大家不要抱怨我写的不全，更全面的了解还是请看说明书，网上的资料也多的是。其实这也是我们从网上一点一点搜集和摸索出来的。我相信看完后，应该平时最常见的问题基本上都能在这里找到答案。如果大家在使用过程中摸索到了我没有写到的技巧和体会，或有其它建议，请大家提告诉我，以不断完善这篇总结，谢谢！
一、基础篇：
在linux命令提示符下运行gnuplot命令启动，输入quit或q或exit退出。
1、plot命令gnuplot》 plot sin（x） with line linetype 3 linewidth 2 或gnuplot》 plot sin（x） w l lt 3 lw 2 %用线画，线的类型（包括颜色与虚线的类型）是3，线的宽度是2，对函数sin（x）作图gnuplot》 plot sin（x） with point pointtype 3 pointsize 2 或gnuplot》 plot sin（x） w p pt 3 ps 2 %用点画，点的类型（包括颜色与点的类型）是3，点的大小是2gnuplot》 plot sin（x） title ‘f（x）’ w lp lt 3 lw 2 pt 3 ps 2 %同时用点和线画，这里title ‘f（x）’表示图例上标‘f（x）’，如果不用则用默认选项gnuplot》 plot sin（x） %此时所有选项均用默认值。如果缺某一项则将用默认值gnuplot》 plot ‘a.dat’ u 2:3 w l lt 3 lw 2 %利用数据文件a.dat中的第二和第三列作图顺便提一下，如这里最前面的两个例子所示，在gnuplot中，如果某两个词，按字母先后顺序，前面某几个字母相同，后面的不同，那么只要写到第一个不同的字母就可以了。如with，由于没有其它以w开头的词，因此可以用 w 代替，line也可以用 l 代替。
2、同时画多条曲线gnuplot》 plot sin（x） title ‘sin（x）’ w l lt 1 lw 2， cos（x） title ‘cos（x）’ w l lt 2 lw 2 ％两条曲线是用逗号隔开的。画多条曲线时，各曲线间均用逗号隔开就可以了。
以上例子中是对函数作图，如果对数据文件作图，将函数名称换为数据文件名即可，但要用单引号引起来。
3、关于图例的位置默认位置在右上方。
gnuplot》 set key left %放在左边，有left 和right两个选项gnuplot》 set key bottom %放在下边，只有这一个选项；默认在上边gnuplot》 set key outside %放在外边，但只能在右面的外边以上三个选项可以进行组合。如：
gnuplot》 set key left bottom %表示左下边还可以直接用坐标精确表示图例的位置，如gnuplot》 set key 0.5，0.6 %将图例放在0.5，0.6的位置处4、关于坐标轴gnuplot》 set xlabel ‘x’ %x轴标为‘x’
gnuplot》 set ylabel ‘y’ %y轴标为’y’
gnuplot》 set ylabel ‘DOS’ tc lt 3 %其中的tc lt 3表示’DOS’的颜色用第三种颜色。
gnuplot》 set xtics 1.0 %x轴的主刻度的宽度为1.0，同样可以为y轴定义yticsgnuplot》 set mxtics 3 %x轴上每个主刻度中画3个分刻度，同样可以为y轴定义myticsgnuplot》 set border 3 lt 3 lw 2 %设为第三种边界，颜色类型为3，线宽为2同样可以为上边的x轴（称为x2）和右边y（称为y2）轴进行设置，即x2tics，mx2tics，y2tics，my2tics。
gnuplot》 set xtics nomirrorgnuplot》 unset x2tics %以上两条命令去掉上边x2轴的刻度gnuplot》 set ytics nomirrorgnuplot》 unset y2tics %以上两条命令去掉右边y轴的刻度5、在图中插入文字gnuplot》 set label ‘sin（x）’ at 0.5，0.5 %在坐标（0.5，0.5）处加入字符串’sin（x）’。
在输出为。ps或。eps文件时，如果在set term 的语句中加入了enhanced选现，则可以插入上下标、希腊字母和特殊符号。上下标的插入和latex中的方法是一样的。
6、在图中添加直线和箭头gnuplot》 set arrow from 0.0，0.0 to 0.6，0.8 %从（0.0，0.0）到（0.6，0.8）画一个箭头gnuplot》 set arrow from 0.0，0.0 to 0.6，0.8 lt 3 lw 2 %这个箭头颜色类型为3，线宽类型为2gnuplot》 set arrow from 0.0，0.0 to 0.6，0.8 nohead lt 3 lw 2 %利用nohead可以去掉箭头的头部，这就是添加直线的方法。
注意，在gnuplot中，对于插入多个的label和arrow等等，系统会默认按先后顺序分别对各个label或arrow进行编号，从1开始。如果以后要去掉某个label或arrow，那么只要用unset命令将相应的去掉即可。如：
gnuplot》 unset arrow 2将去掉第二个箭头。
7、图的大小和位置gnuplot》set size 0.5，0.5 %长宽均为默认宽度的一半，建议用这个取值，尤其是画成ps或eps图形的时候gnuplot》set origin 0.0，0.5 %设定图的最左下角的那一点在图形面板中的位置。这里图将出现在左上角。
8、画三维图gnuplot》splot ‘文件名’ u 2:4：5 %以第二和第四列作为x和y坐标，第五列为z坐标。
9.将图形输出到文件在gnuplot中，输出文件的格式是由terminal来控制的。默认的情况下，都是输出到屏幕，即终端模式为X11。如果想输出到文件，则必须对terminal进行设置。要了解有那些终端类型，可以输入 setterminal后回车，所有支持的终端模式（或文件格式）都列出来了。就我来说，输出文件的格式用得最多的是ps和eps文件。这在运行画图命令plot或splot前必须先运行如下两条命令：
gnuplot》set term post eps color solid enhgnuplot》set output ‘a.eps’
其中第一条命令为设置终端模式，post即为postscript模式，这是输出到ps或eps文件必须有的。后面的eps，color，solid以及enh选项均可以有或没有，根据你的需要。eps表示输出为eps文件，没有就输出为ps文件；color表示输出图形为彩色，不用就会保存为黑白的；solid表示输出图中的所有线都用实线，不用则除了第一条线为实线外，其它的均用不同的虚线；使用enh（enhanced）选项可以在图中插入上下标、希腊字母和特殊符号，不用则不能实现这些功能。后面的选项可以根据自己的需要选择一个或几个。
第二条命令对output的设置表示要输出的文件的名字。但是请注意，运行完这条命令后，还仅仅是定义了输出文件的名字，实际上，图还没画到这个文件里去。因此运行这两条命令还只是进行了必须的设置。然后运行如下命令gnuplot》plot sin（x） w l或gnuplot》replot（假如前面已经运行过plot或replot命令的话）这时，图形就在上面指定的文件中了。
要输出为其它格式，同样要进行这样的设置，比如要输出为jpg格式，则在运行画图命令前先运行如下命令：
gnuplot》set term jpeggnuplot》set output ‘a.jpg’
如果要由其它模式再返回到输出到屏幕，则运行如下命令：

gnuplot》set term X11二、提高篇：
1、如何在同一张图里同时画多个图gnuplot》set multiplot %设置为多图模式gnuplot》set origin 0.0，0.5 %设置第一个图的原点的位置gnuplot》set size 0.5，0.5 %设置第一个图的大小gnuplot》plot “a1.dat”
gnuplot》set origin 0.5，0.5 %设置第二个图的原点的位置gnuplot》set size 0.5，0.5 %设置第二个图的大小gnuplot》plot “a2.dat”
gnuplot》set origin 0.0，0.0 %设置第三个图的原点的位置gnuplot》set size 0.5，0.5 %设置第三个图的大小gnuplot》plot “a3.dat”
gnuplot》set origin 0.5，0.0 %设置第四个图的原点的位置gnuplot》set size 0.5，0.5 %设置第四个图的大小gnuplot》plot “a4.dat”
当然，如果后一个图中的某个量的设置和前一个的相同，那么后一个中的这个量的设置可以省略。例如上面对第二、第三和第四个图的大小的设置。前一个图中对某个量的设置也会在后一个图中起作用。如果要取消在后面图中的作用，必须用如下命令，如取消label，用gnuplot》unset label2、作二维图时，如何使两边坐标轴的单位长度等长gnuplot》 set size square %使图形是方的gnuplot》 set size 0.5，0.5 %使图形是你要的大小gnuplot》 set xrange［-a:a］
gnuplot》 set yrange［-a:a］ %两坐标轴刻度范围一样gnuplot》 plot ‘a.dat’
3、如何在同一张图里利用左右两边的y轴分别画图gnuplot》 set xtics nomirror %去掉上面坐标轴x2的刻度gnuplot》 set ytics nomirror %去掉右边坐标轴y2的刻度gnuplot》 set x2tics %让上面坐标轴x2刻度自动产生gnuplot》 set y2tics %让右边坐标轴y2的刻度自动产生gnuplot》 plot sin（x），cos（x） axes x1y2 %cos（x）用x1y2坐标，axes x1y2表示用x1y2坐标轴gnuplot》 plot sin（x），cos（x） axes x2y2 %cos（x）用x2y2坐标，axes x2y2表示用x2y2坐标轴gnuplot》 set x2range［-20:20］ %设定x2坐标的范围gnuplot》 replotgnuplot》 set xrange［-5:5］ %设定x坐标的范围gnuplot》 replotgnuplot》 set xlabel ‘x’
gnuplot》 set x2label ‘t’
gnuplot》 set ylabel ‘y’
gnuplot》 set y2label ‘s’
gnuplot》 replotgnuplot》 set title ‘The figure’
gnuplot》 replotgnuplot》 set x2label ‘t’ textcolor lt 3 %textcolor lt 3或tc lt 3设置坐标轴名称的颜色4、如何插入希腊字母和特殊符号一般只能在ps和eps图中，且必须指定enhanced选项。在X11终端（即显示器）中无法显示。
gnuplot》 set terminal postscript enhanced然后希腊字母就可以通过{/Symbol a}输入。例如gnuplot》 set label ‘{/Symbol a}’
各种希腊字母与特殊符号的输入方法请见安装包中gnuplot-4.0.0/docs/psdoc目录下的ps_guide.ps文件。
另外还可参见：
http://t16web.lanl.gov/Kawano/gnuplot/label-e.html#4.35、gnuplot中如何插入Angstrom（埃）这个符号（A上面一个小圆圈）脚本中在插入前先加入gnuplot》set encoding iso_8859_1这个命令，然后就可以通过“{\305}”加入了。如横坐标要标上“k（1/？）”：
gnuplot》set xlabel ‘k（1/{\305}）如果是multiplot模式，则这个命令必须放在gnuplot》set multiplot的前面。
如果后面还要插入别的转义字符，那么还要在插入字符后加入如下命令：
set encoding default安装包中gnuplot-4.0.0/docs/psdoc/ps_guide.ps文件中的表中的‘E’代表那一列的所有符号都用这个方法输入。
6、gnuplot画等高线图gnuplot》splot ‘文件名。dat’ u 1:2：3 w l %做三维图gnuplot》set dgrid3d 100，100 %设置三维图表面的网格的数目gnuplot》replotgnuplot》set contour %设置画等高线gnuplot》set cntrparam levels incremental -0.2，0.01，0.2 %设置等高线的疏密和范围，数据从 -0.2到0.2中间每隔0.01画一条线gnuplot》unset surface 去掉上面的三维图形最后用鼠标拽动图形，选择合理的角度即可。或者直接设置（0，0）的视角也可以：
gnuplot》set view 0，0gnuplot》replot这里注意，画三维图的数据文件必须是分块的，也就是x每变换一个值，y在其变化范围内变化一周，这样作为一块，然后再取一个x值，y再变化一周，作为下一数据块，等等。块与块之间用一空行格开。
7、如何画漂亮的pm3d图gnuplot》 set pm3d %设置pm3d模式gnuplot》 set isosamples 50，50 %设置网格点gnuplot》 splot x**2+y**2 ％画三维图gnuplot》 splot x**2+y**2 w pm3d ％画成pm3d模式，注意比较变化gnuplot》 set view 0，0 ％设置视角，（0，0）将投影到底面上去gnuplot》 splot x**2+y**2 w pm3d ％重画，注意看变化gnuplot》 unset ztics %把z轴上的数字给去掉gnuplot》 set isosamples 200，200 ％使网格变细gnuplot》 replot ％重画，注意看变化，主要是过渡更光滑8、利用脚本文件避免重复输入有时候对某个数据文件做好一张图后，下次可能还要利用这个数据文件作图，但某个或某些设置要作些细微变化。这时候，可以把第一次作图时的命令全部写到一个文件里，如a.plt，下次只要将相应的设置做修改后，用下面的命令就会自动运行文件所有的命令而最后得到你要的图：
gnuplot》load ‘a.plt’
作为一个例子，假设文件名为a.plt，里面的内容为：
set pm3dset view 0，0unset zticsset isosamples 200，200splot x**2+y**2 w pm3dset term post colorset output ‘a.ps’
replot那么启动gnuplot后，只要运行如下命令就可以了：
gnuplot》load ‘a.plt’
如果我们要得到的仅仅是。ps或。eps图，那也可以在linux命令提示符下直接运行如下命令：
［zxh@theory zxh］$gnuplot a.plt9、在gnuplot模式下运行linux命令在gnuplot提示符下也可以运行linux命令，但必须在相应的命令前面加上！号。例如，假设很多参量都已经设置好了，但需要对某个数据文件a.dat进行修改后再画图，则可以用如下方式gnuplot》！vi a.dat通过这种方式，所有的linux命令都可以在gnuplot环境里运行。
另外，也可以在gnuplot的提示符后输入shell，暂时性退出gnuplot，进入linux环境，做完要做的事情后，运行exit命令，又回到gnuplot环境下。
gnuplot》shell［zxh@theory zxh］$vi a.f［zxh@theory zxh］$f77 a.f［zxh@theory zxh］$a.out （假设生成a.dat数据文件）［zxh@theory zxh］$exitgnuplot》plot ‘a.dat’ w l

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