3.6. Контрольные вопросы к лабораторной работе №3

1. Для какой ОС первоначально предназначался gnuplot?

2. Какие функции выполняет система?

3. Какие виды графиков поддерживаются данной системой?

4. Какие ограничения в использовании среды имеются?

5. Какое имя графику ставится по умолчанию?

6. Как используются массивы данных для обработки их в среде?

7. Как задаются параметры графиков? Что является параметрами графика?

8. Что такое ранжирование графиков и как оно поддерживается?

9. Сколько графиков можно расположить на одной диаграмме?

10. Чем отличается диаграмма от графика?

11. Как оформляется титул графика и задаются цвет, толщина и вид кривой?

12. Что такое легенда и как она оформляется?

13. Какие виды 3-мерных графиков поддерживает система?

14. Является ли Gnuplot математической системой?

15. Какие операции основного меню интерфейса системы считаются базовыми?

16. Как подписать элемент графика?

17. Как записать условие на языке системы?

Лабораторная работа №4 построение двумерных графиков в системе gnuplot

Тема: Изучение особенностей построения 2-мерных графиков в системе GnuPlot на основе локальных данных и массивов данных.

Цель работы: Получить навыки написания программ на языке системы Gnuplot, использование уникальной технологии поддержки создания двумерных графиков.

Постановка задачи:

• задания функции оператором plot;

• задания функции при помощи оператора пользователя;

• параметрическое задание функции;

• графики функций, использующих условия;

• приемы форматирования графиков;

• оформление осей графика;

• использование команд replot, multiplot;

• графики с двумя обозначенными вертикальными осями;

• графическая обработка массивов данных;

• вывод графиков на различные терминалы.

4.1. Особенности построения двумерных графиков

Основными командами, выполняющими рисование графика, являются

• plot – для графика функции одной переменной;

• splot – для графика функций двух переменных.

В простейшем случае команда содержит функцию, график которой строится. В качестве независимой переменной выступает по умолчанию переменная x. Можно указать диапазон изменения этой переменной. Перечисление нескольких функций через запятую позволяет строить несколько графиков на одной диаграмме.

При записи функций используется обычный для арифметических выражений синтаксис. Списки допустимых математических операций и функций можно найти в пунктах меню Expressions и Functions.

Для каждой функции после ключевого слова with можно указать стиль графика. Это могут быть, например, линии (lines), точки (points), или точки с обозначением ошибки измерения (yerrorbars). Есть и другие стили. Далее можно указать тип линий или точек (lt, pt), толщину линий (lw) и размер точек (ps). Эти же команды позволяют рисовать графики функций, заданных наборами точек, записанных в файл.

Для того, чтобы понимать декларативный язык программирования системы GnuPlot, необходимо знать некоторые тонкие особенности. К таки особенностям относятся разнообразные сокращения, позволяющие разработчику экономить время на написание программы. В таблице 4.1 представлены основные виды наиболее встречаемых сокращений.

Таблица 4.1. Значение используемых сокращений языка Gnuplot

Сокращение	Значение
i	index
ev	every
u	using
s	smooth
s acs	smooth acsplines
t	title
wl	with lines
w linesp or w lp	with linespoint
wp	with points
set t	set terminal
set 0	set output
set logsc	set logscale

Синтаксис и полное описание возможностей команд plot и splot можно найти в документации к программе. Как выглядят такие команды можно видеть из примеров предыдущей лабораторной работы.

Большинство прочих действий над рисунком осуществляется командами установки set, позволяющими установить различные параметры. Далее перечисляются наиболее важные среди этих параметров, необходимых уже при первом знакомстве с GnuPlot:

• polar/nopolar включает/выключает работу в полярной системе координат;

• parametric/noparametric включает/выключает рисование графиков функций, заданных параметрически;

• label позволяет наносить надписи на рисунок, располагая их в определенном координатами месте. Пример использования: set label "y=x" at 1,2.

• arrow позволяет наносить на рисунок стрелки, указывая точки начала и конца, тип и толщину линии, наличие или отсутствие головы стрелки. Пример использования: set arrow from 1,1 to 2,4 lw 5;

• terminal устанавливает тип устройства или файла, куда производится вывод, и некоторые его параметры (например, шрифт и его размер). Для вывода на монитор под управлением Windows, надо выполнить эту команду в виде set terminal windows color. Для того чтобы написанный текст программы заработал в ОС Unix, достаточно заменить эту команду на set terminal x11. Для вывода в файл типа eps команда должна иметь, например, такой вид set terminal postscript eps enhanced color "Times-Roman" 14.

• output указывает имя файла, куда производить вывод. Пример использования: set output "grafik.eps". Для вывода на дисплей команда имеет вид set output;

• Xzeroaxis, Yzeroaxis указывает надо ли рисовать оси координат и какие линии для этого использовать. Примеры использования: set Xzeroaxis; set noYzeroaxis; set Xzeroaxis lt 2 lw 3.

• Команда pause –1 позволяет приостановить выполнение сценария до нажатия на произвольную клавишу, позволяя посмотреть на результаты.

• Команда replot перерисовывает картинку после изменения параметров.

• Команда fit приближает набор точек, например экспериментальных, заданной функцией.