CITKIT.ru - свободные мысли о свободном софте
Деловая газета CitCity.ru Библиотека CITForum.ru Форумы Курилка
Каталог софта Движение Open Source Дискуссионный клуб Дистрибутивы Окружение Приложения Заметки Разное
28.11.2021

Последние комментарии

ОСТОРОЖНО: ВИНДОФИЛИЯ! (2250)
24 December, 22:53
Kubuntu Feisty (15)
24 December, 18:42
Один на один с Windows XP (3758)
24 December, 11:46

Каталог софта

Desktop
Internet
Internet-серверы
Безопасность
Бизнес/Офис
Игры
Мультимедиа
Наука
Операционные системы
Программирование
СУБД
Создание веб-сайтов
Утилиты

Статьи

Дискуссионный клуб
Linux в школе
Open Source и деньги
Open Source и жизнь
Windows vs Linux
Копирайт
Кто такие анонимусы
Лицензии
Нетбуки
Нужен ли русский Linux?
Пользователи
Дистрибутивы
Идеология
Выбор дистрибутива
Archlinux & CRUX
Debian
Fedora
Gentoo
LFS
LiveCD
Mandriva
OpenSolaris
Slackware
Zenwalk
Другие линуксы
BSD
MINIX
Движение Open Source
История
Классика жанра
Окружение
shell
Библиотеки UI
Графические среды
Шрифты
Приложения
Безопасность
Управление пакетами
Разное
Linuxformat. Колонки Алексея Федорчука
Заметки
Блогометки
Файловые системы
Заметки о ядре

Заметки :: Блогометки :: Приложения

Как построить график с изолиниями в gnuplot, gri и pylab

http://sovety.blogspot.com/2008/02/gnuplot-gri-pylab.html

Материал распространяется на условиях Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 Unported License.

Я уже рассказывал о том, как отобразить двумерные данные с помощью поверхностей уровня в gnuplot. Сегодня я покажу другой способ отобразить двумерные данные на графике: с помощью изолиний, подобно тому, как обозначаются высоты на картах.

Я покажу, как это делается, на примере сразу трёх свободных инструментов: gnuplot, gri и matplotlib (он же pylab). Именно этими тремя программами я пользуюсь чаще всего. В тексте буду давать ссылки на полный скрипт, используемый для построения графика, пояснять же буду самое основное. Все графики я буду строить в чёрнобелом варианте, сохраняя в формате EPS. Иллюстрации к этой статье получены последующей конвертацией EPS в PNG.

Итак, дано: файл с данными sampledata.txt, значения x, y, z в три колонки, массив 80×80 точек, каждый следующий «столбец» сетки (следующее значение x) отделён от предыдущего пустой строкой. Файлы такого формата использует gnuplot (для gri и для pylab потребуется преобразовать формат). Задача: построить график с изолиниями постоянного значения z.

Итак, способ первый:

Строим график с изолиниями в gnuplot

Здесь всё просто. Отключаем построение поверхности, включаем построение изолиний, включаем «вид сверху», велим выбирать уровни автоматически:
unset surface
    set contour
    set view map
    set cntrparam levels auto 10

Можно задать уровни изолиний и вручную:

set cntrparam levels discrete уровень1, уровень2, уровень3, …

Теперь команда

splot 'sampledata.txt' w l

будет строить график с изолиниями. И вот какой результат получается по-умолчанию в gnuplot:

(Запускал gnuplot так: $ gnuplot plotiso_gnulot.txt.)

Способ второй:

Строим график с изолиниями в gri

Честно говоря, я считаю, что gri справляется с изолиниями лучше, чем gnuplot. Во всяком случае, здесь, в отличие от gnuplot, значения можно надписать прямо на изолиниях, и есть реальная возможность управлять цветами изолиний при сохранении EPS (пользователей gnuplot в этом месте ждёт сюрприз). При этом gri остаётся инструментом, достаточно простым для понимания.

Небольшое препятствие состоит лишь в том, что необходимо преобразовать формат данных. gri хочет, чтобы каждая строка данных отделялась была отдельной строкой в файле, а точки были разделены пробелами. Здесь я использую такую возможность gri, как чтение данных из юниксового «пайпа», и делаю все нужные преобразования на лету с помощью awk:

open "awk ' /[^s]/ { printf($3 \" \"); } /^\s*$/ { print ; }' sampledata.txt |"
    read grid data 80 80 bycolumns
    close

Построение же собственно изолиний уже совсем просто:

draw contour

Вот что получает в gri:

(gri я запускал так: $ gri -b -output iso_gri.eps < plotiso_gri.txt.)

Способ третий:

Строим изолинии в matplotlib/pylab

matplotlib — это библиотека для python. Её можно использовать как интерактивно, запуская ipython -pylab, так и внутри обычного скрипта; синтаксис команд построения графиков приближен к синтаксису matlab, но при этом можно использовать на полную возможности Python. А возможности у matplotlib весьма приличные.

Изолинии строятся одной командой:

cset=contour(X,Y,Z)

Здесь X, Y, Z — должны быть двумерными массивами одной и той же размерности. Кроме того, в скрипте я отключил раскраску изолиний по умолчанию, чтобы нарисовать все изолинии чёрным цветом (параметр colors='black'). Другие варианты использования contour можно прочитать в help contour, если запустить ipython -pylab. Ещё одна команда добавляет к изолиниям подписи:

clabel(cset,fmt="%1.1f",fontsize=9)

Сохранить результат в файл нужного формата тоже просто:

savefig('pylab.eps')

Остальные строчки в скрипте — это преобразование формата данных средствами Python. Вот что получается в итоге:

Конечно, выбор конкретного инструмента — вопрос удобства (имеющегося формата данных, требований к тонкостям настройки графики, имеющегося времени, опыта использования). Я хотел показать, что выбирать есть из чего, и построить на графике изолинии с любой из трёх рассмотренных программ — дело двух-трёх строчек. Совершенствовать же результат и настраивать тонкости отображения можно долго. На мой взгляд, в случае построения изолиний gri и matplotlib предоставляют больше возможностей.

Хочу также заметить, что этими тремя программами список инструментов, пригодных для построения графиков с изолиниями, не исчерпывается. Надо отметить ещё Tioga, plotmtv, GMT, Asymptote. Есть и пакеты, ориентированные на 3D-данные, но которые можно использовать и для 2D: OpenDX, VTK, MayaVi. Вроде бы можно построить изолинии и в R (приличных примеров я не видел). Судя по документации, есть такая возможность и в scilab (но примеров того, что получается — я тоже не видел). Octave, как я понимаю, предоставляет лишь альтернативный интерфейс для gnuplot.

См. также:





Новости:

Все новости на CitCity.ru

Компании месяца

 
Последние комментарии
Почему школам следует использовать только свободные программы (101)
20 Декабрь, 14:51
ОСТОРОЖНО: ВИНДОФИЛИЯ! (2250)

24 Декабрь, 22:53
Linux в школе: мифы про школу и информатику (334)
24 Декабрь, 22:43
Kubuntu Feisty (15)
24 Декабрь, 18:42
Software is like sex: it's better when it's free.
©Linus Torvalds