GNUPLOT

- not so Frequently Asked Questions -

update 2004/12/17
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カラーマップを使った3次元表示 (pm3d)

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3次元図をカラー表示で描きたい．

[ver.4] ONLY !

gnuplotの3次元表示は線あるいは点で描かれますが，ver.3.8や4.0からは pm3d をセットすることでカラーマップを用いた3次元表示が可能 になっています．画面へのカラー出力の他，PostScriptやpng/jpegなどのフォー マットでファイルに書き出す事ができます．

gnuplot> set xrange [-2:2]
gnuplot> set yrange [-2:2]
gnuplot> set pm3d
gnuplot> splot exp(-x*x)*exp(-y*y)
fig/sample6.7a

PostScriptに出力する場合は，terminalのオプションcolor/monochrome によりカラーかグレースケールを選べます．グレースケールの図は set palette gray を用いても可能ですが，この場合は図中の格 子線は色が付いたままとなります．以下の2つの例はPostScript terminal を用いてファイルに出力した結果です．

gnuplot> set term postscript eps enhanced color
gnuplot> set output "color.eps"
gnuplot> replot
gnuplot> set term postscript eps enhanced monochromer
gnuplot> set output "mono.eps"
gnuplot> replot
fig/sample6.7b fig/sample6.7c
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等高線を色で表示したい．

[ver.4] ONLY !

gnuplotの等高線はその名のとおり「線」ですが，pm3dを用いると色を塗っ た面で表示させることができます．等高線の表示とは事なり，密度分布を 色で表現したようなもので，色を付けられる面を底面や上面に投影すると いった感じになります．等高面を底面に表示するには set pm3d にオプション at b を付けます．

gnuplot> set pm3d at b
gnuplot> set ticslevel 0.8
gnuplot> set isosample 40,40
gnuplot> splot x*x*exp(-x*x)*y*y*exp(-y*y)
fig/sample6.8a

pm3dを使って底面だけを2次元表示するのは非常に簡単です．

gnuplot> set pm3d map
gnuplot> splot x*x*exp(-x*x)*y*y*exp(-y*y)
fig/sample6.8b
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3次元の棒グラフを描きたい．

gnuplotは3次元棒グラフを描けないので，少々インチキする必要があります． 3次元データとして，次のようなものを考えます．

# X     Y    Z
0.0   0.0  2.0
0.0   1.0  3.5
1.0   0.0  1.0
1.0   1.0  3.0

最初の行は，0< X <1, 0< Y <1 の範囲で Z=2 を表し，下の図 の(1)の領域に相当します．データはヒストグラムですが，最後の行で最大のX,Y 値が定義されていません．これは，1< Y <2, 1< Y <2 で Z=3.0 と 考えます．描きたいヒストグラムは，次のようなものです．

fig/sample6.9

データの各行を何かプログラムを使って膨らませます．上の図でX=0の線上を 考えると，Yは2.0, 2.0, 3.5, 3.5 とステップ状に変化しますので，これを 一つの折れ線で与えます．同様に，X=1とX=2の場合の折れ線も与えます．

# X     Y    Z
0.0   0.0  2.0
0.0   1.0  2.0
0.0   1.0  3.5
0.0   2.0  3.5

1.0   0.0  2.0
1.0   1.0  2.0
1.0   1.0  3.5
1.0   2.0  3.5

1.0   0.0  1.0
1.0   1.0  1.0
1.0   1.0  3.0
1.0   2.0  3.0

2.0   0.0  1.0
2.0   1.0  1.0
2.0   1.0  3.0
2.0   2.0  3.0

このようにデータを用意できれば，後は隠線処理して線で繋ぐだけです．こ のデータを作るプログラムとしては．．．．各自努力してみましょう．

gnuplot> set hidden3d
gnuplot> splot "test.dat" with lines
fig/sample6.9a
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[ver.4] ONLY !

Gnuplot ver.4を使っているなら，pm3dを使って，もう少しカッコ良いグラ フを作ることができます．

gnuplot> set pm3d
gnuplot> splot "test.dat" with pm3d
fig/sample6.9b
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