gnuplot：報告必備的繪圖工具

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簡介

當我們要製作報告或論文的圖表時，除了excel以外，其實也可以使用gnuplot這套工具。gnuplot非常的強大，除了可以畫各種圖表以外，還可以跨不同平台使用。

我們這邊簡單紀錄一些常用圖表怎麼繪畫。

安裝

MAC

如果我們要正常顯示圖表的話需要有x11，這部分可以安裝APPLE的XQuartz即可，這樣啟動gnuplot的時候就會自動啟動XQuartz了，可參考Can’t plot with gnuplot on my Mac

接下來安裝gnuplot的時候要特別注意，如果沒有加上--with-x11的話，可能會造成Terminal type set to 'unknown'的warning，可參考Can’t find x11 terminal in gnuplot Octave on Mac OS

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brew install gnuplot --with-x11

使用

基本操作

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# 啟動
gnuplot
# 畫出sin(x)的圖
plot sin(x)
# 設定範圍，x軸是-10到10，y軸是0到2的cos(x)
plot [x=-10:10] [0:2] cos(x)
# 清空之前的設定
reset
# 結束
exit

讀取檔案

我們可以把多筆資料先存成檔案，然後再讓gnuplot來讀

我們先存資料到data.txt，中間用空格隔開

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執行gnuplot就會看到有許多一點一點資料散佈在plot上

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gnuplot
plot "data.txt"

如果要開啟多個檔案

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plot "data1.txt", "data2.txt", "data3.txt"

存成程式

每次都要自己一個個輸入指令說實在太麻煩了，我們可以存成.plt檔，以下面為例存成plot.plt

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plot "data.txt"

進入gnuplot後輸入如下指令即可

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load "plot.plt"

圖表上的文字

圖表上面總是要有些文字說明，可參考如下設定

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# 設定標題
set title "pic_title"
# x軸說明
set xlabel "x(unit)"
# y軸說明
set ylabel "y(unit)"
# 設定線條說明外框
set key box
# 不要線條說明
set nokey
# 如果要修改線條說明
plot "data1.txt" title "title 1", "data2.txt" title "title 2"

圖表的顯示

也許我們會想改變圖表上面的顯示

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# 增加格線
set grid
# 數據連成一條線
set style data lines
# x軸的範圍
set xrange [-10:10]
# y軸的範圍
set yrange [-10:10]
# X軸的單位
set xtics x: 每次x軸都增加x

plot上其實也可以做一些操作

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# 使用data.txt，並且畫成線，linestyle為1，linewidth也為1
plot "data.txt" with lines linestyle 1 linewidth 1
# 使用data.txt，pointtype為1，pointsize也為1
plot "data.txt" with point pointtype 1 pointsize 1
# 如果線和點都要的話
plot "data.txt" with linespoints
# 如果要變成長條圖的話
plot "data.txt" with boxes

儲存成圖片

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# 要存成png檔案
set terminal png
# 可以加上size資訊
set terminal png size 1200,800
# 輸出圖片，這個指令會等待後續的plot
set output "output.png"
# 輸出圖片
plot .....
# 記得要再改回x11
set terminal x11

常用

  • 折線圖
    • 先產生出data.txt
    • 使用在gnuplot中load如下plt檔
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      reset
      set title "pic_title"
      set xlabel "x(unit)"
      set ylabel "y(unit)"
      set terminal png
      set output "output.png"
      plot "data.txt" with linespoints title "title 1"
  • 長條圖
    • 先產生出data.txt
    • 使用在gnuplot中load如下plt檔
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      reset
      set title "pic_title"
      set xlabel "x(unit)"
      set ylabel "y(unit)"
      set terminal png
      set output "output.png"
      # 設定長條圖的size
      set boxwidth 0.3
      plot "data.txt" with boxes title "title 1"

參考