gnuplot常用技巧

laobeifeng

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2
gnuplot> 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ytics
gnuplot> 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mytics
gnuplot> 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 nomirror
gnuplot> unset
x2tics   
%以上两条命令去掉上边x2轴的刻度
gnuplot>
set ytics nomirror
gnuplot> 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2
gnuplot> 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
set
terminal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 enh
gnuplot>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
jpeg
gnuplot>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
label


2、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> replot
gnuplot> set
xrange[-5:5]
%设定x坐标的范围
gnuplot> replot
gnuplot> set
xlabel 'x'
gnuplot> set x2label
't'
gnuplot> set
ylabel 'y'
gnuplot> set y2label
's'
gnuplot> replot
gnuplot> set title 'The
figure'
gnuplot> replot
gnuplot> 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#4.3

5、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>replot
gnuplot>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
0,0
gnuplot>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
               
               
               
               

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