Gnuplot

September 18, 2010

這是一個強大的自由軟體，
可以用來繪製各種函數圖形，
操作的方法其實還蠻像編程的。

Gnuplot
下載完直接解壓縮，
進入binary資料夾執行wgnuplot，
另一個執行檔為gnuplot，
但它是在DOS執行。

首先開啟一個記事本(.txt)，
將資料輸入，
第一行為x值，
第二行為y值，
每列代表一個點，
中間以空格分隔x與y座標。

執行wgnuplot後，
第一步是設定資料讀取目錄，
點擊上方列ChDir，(或是輸入cd ' 資料夾路徑 ' )
設定圖上的標題、座標軸名稱，
set title '標題'，
set xlabel 'x座標軸名稱'，
set ylabel 'y座標軸名稱'，
接著設定xy軸的範圍，
set xrange[0:10]，(縮寫set xr[0:10])
set yrange[0:10]，(縮寫set yr[0:10])
設定xy軸的間隔，
set xtics 1，
set ytics 1，
然後輸出資料繪圖，
plot ' filename '。(即資料名稱)

另外也可以將資料表示為不同圖形，
plot sin(x) with 名稱。

lines：將相鄰的點以線條連接。
points：將每一點以一符號繪上。
linespoints：同時具有 lines 及 points 的功能。
impulses：將每一點畫一垂直線至 X 軸。
dots：將每一點繪一細點。
steps：以垂直線及水平線各一條來連接兩點，形成梯形。如連接 (x1,y1)，(x2,y2)兩點，以 (x1,y1) 到 (x2,y1) 和 (x2,y1) 到 (x2,y2) 兩線段連接。
errorbars：對每一點座標值 (x,y)，畫一由 (x,ylow) 至 (x,yhigh) 的線段。並在線段兩端做上 tic mark。
boxes：The boxes style draws a box centred about the given x coordinate from the yaxis to the given y coordinate。
boxerrorbars：組合 errorbars 與 boxes 兩者功能。

平滑曲線，只用插值或逼近：plot "data", "data" smooth bezier

然後如果我們想要驗證實驗資料與理論是否相符，
即可使用fitting(擬合、模擬)，
首先設定一個函數f(x)，
f(x)=m*x+n，
m=1，
n=1。
(預先估計m,n值有助於繪圖)
fit f(x) ' data.txt ' via m,n，
程式經過運算後會給出m跟n值，
replot f(x)，
即可疊加擬合後之f(x)圖形。

Gnuplot支援許多類型之圖檔，
設定輸出終端機類型，
set terminal，(顯示出支援的圖檔類型)
以png檔為例，
set terminal png，(縮寫set term png)
設定圖檔檔名，
set output ' data.png '，
接著執行想輸出的圖檔，(replot重畫)
關掉gnuplot，
或輸入指令，(set output)
圖檔才能正常讀取。

繪圖指令輸出的圖，
如果要改回輸出到螢幕上顯示，
Windows 版可輸入：set terminal windows，
非 Windows 版可輸入：set terminal x11 。

這裡只是整合一些初學者適合使用的指令，
其他圖形繪製可上Gnuplot的Demos參考，
或是GNUPLOT使用手冊：中央研究院計算中心ASPAC計劃。

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