C2110 Operační systém UNIX a základy programování 9. lekce / modul 2 -1C2110
Operační systém UNIX a
základy programování
Petr Kulhánek
kulhanek@chemi.muni.cz
Národní centrum pro výzkum biomolekul, Přírodovědecká fakulta
Masarykova univerzita, Kamenice 5, CZ-62500 Brno
PS/2021 Prezenční forma výuky: Rev3
9. lekce / modul 2
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 9. lekce / modul 2 -2-
Gnuplot
PM3
http://www.gnuplot.info/
(dokumentace, tutoriály, zdrojové kódy)
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 9. lekce / modul 2 -3-
Obsah
➢ Gnuplot
• skriptování v jazyce gnuplot
• terminály
• příkaz plot, nastavení a popis os
• transformace dat
• příkaz splot
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 9. lekce / modul 2 -4Neinteraktivní
spouštění
1) Nepřímé spouštění
Spouštíme interpreter jazyka a jako argument uvádíme jméno skriptu.
$ gnuplot muj_skript_v_gnuplotu
Skripty nemusí mít nastaven příznak x (executable).
2) Přímé spouštění
Spouštíme přímo skript (shell automaticky spustí interpreter).
$ chmod u+x muj_skript_v_gnuplotu
$./muj_skript_v_gnuplotu
Skripty musí mít nastaven příznak x (executable) a interpreter (součást skriptu).
#!/usr/bin/gnuplot
plot sin(x)
pause -1
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 9. lekce / modul 2 -5Struktura
skriptu
#!/usr/bin/gnuplot
set terminal pngcairo enhanced size 1024,768
set encoding iso_8859_1
set output "Figure01.png"
set title "Main result"
set xlabel "{/Symbol b} [{\260}]"
set xrange[0.0:100.0]
set xtics 20
set format x "%.0f"
set ylabel "{/Symbol D}G_r [kcal/mol]"
set yrange[0:10.0]
set ytics 2.5
set format y "%.1f"
set nokey
plot "300.int" using ($1*180.0/3.14):2 w l
nastavení terminálu
nastavení x-ové osy
nastavení y-ové osy
vykreslení grafu
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 9. lekce / modul 2 -6-
Terminály
Terminál určuje kam bude graf vykreslen.
> set term x11 # výstup je vykreslen do okna
> set term qt # výstup je vykreslen do okna (lepší vlastnosti)
> set term png size 800,600
# výstup je vykreslen jako obrázek ve formátu png
> set output "output.png" # výstup bude uložen do souboru s názvem
output.png, název musí být uveden v uvozovkách
> test # vytiskne stránku demonstrující vlastnosti
terminálu (ne všechny terminály mají stejné
možnosti výstupu)
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 9. lekce / modul 2 -7Ukázky
výstupu z různých terminálů
wxt
postscript/eps
podporuje přerušované čáry
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 9. lekce / modul 2 -8Nastavení
grafu
> set title "popis" # záhlaví grafu
> set xrange[min_value:max_value] # nastaví rozsah x-ové osy
> set xlabel "popis" # nastaví popis x-ové osy
> set yrange[min_value:max_value] # nastaví rozsah y-ové osy
> set ylabel "popis" # nastaví popis y-ové osy
> set nokey # nezobrazí legendu k datovým řadám
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 9. lekce / modul 2 -9Rozšířený
textový režim
Rozšířený textový režim (enhanced text mode) umožnuje vkládat text obsahující dolní a
horní index, symboly, apod.
Příklad:
set encoding iso_8859_1
set xlabel "{/Symbol a}_1 [{\260}]" a1 [°]
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 9. lekce / modul 2 -10Transformace
dat
plot "data.log" using 2:3
Zobrazí závislost třetího sloupce na druhém ze souboru data.log
plot "data.log" using ($2+1000):3
Zobrazí závislost třetího sloupce na druhém, k němuž je přičtena
hodnota 1000
Základní použití klíčového slova using:
Rozšířené možnosti:
• aritmetický výraz uvedený v ()
• hodnoty v sloupcích souboru se získají pomocí operátoru $ (podobně jako v awk)
plot "300.int" using ($1 * 180/3.14):2
Zobrazí závislost druhého sloupce na prvním. Hodnota z prvního
sloupce je převedena z radiánů na stupně.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 9. lekce / modul 2 -11Cvičení
1
1. Napište skript, který znázorní průběh funkce y=x2 v rozsahu 0-10 pro x-ovou hodnotu.
Skript spusťte nepřímo pomocí interpretru gnuplot. K pozastavení běhu skriptu použijte
příkaz:
2. Napište skript, který zobrazí průběh teploty v čase obsažený v souboru
/home/kulhanek/Documents/C2110/Lesson09/temp.txt
V grafu popište osy včetně určení jednotek. Čas je uveden v pikosekundách, teplota v
kelvinech.
3. Napište skript, který zobrazí průběh volné energie na úhlu beta, který je zaznamenán v
souboru: /home/kulhanek/Documents/C2110/Lesson09/300.int
V grafu popište osy včetně určení jednotek. Volná energie je v kcal.mol-1 a úhel beta je
v radiánech, v grafu jej však zobrazte ve stupních.
pause -1
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 9. lekce / modul 2 -12Cvičení
2
1. Jaké vlastnosti poskytují terminály x11 a qt. Pracujte v interaktivním režimu a použijte
příkaz test.
2. Napište skript, který znázorní průběh funkce y=5x3 + 6x2 - 7 v rozsahu -10 až 5 pro xovou
hodnotu. Skript spusťte přímo s uvedením interpretru v záhlaví skriptu.
3. Upravte předchozí skript tak, že se graf vykreslí do obrázku ve formátu png. Obrázek
bude mít rozměry 640x480. Obrázek zobrazte pomocí příkazu display.
4. Zobrazte výsledek příkazu test pro terminál png a postscript.
5. Jaké terminály podporuje gnuplot (set terminal bez argumentu)?
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 9. lekce / modul 2 -13-
Samostudium
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 9. lekce / modul 2 -14Příkaz
- splot
> splot funkce/soubor [nastaveni_zobrazeni] [, fce/soubor ...]
Zobrazí XYZ graf funkce nebo datové řady obsažené v souboru.
K zobrazování funkcí dvou proměnných lze použít příkaz splot.
Směr pohledu se nastavuje příkazem set view a,b, kde a a b jsou směrové úhly. Pohled
shora lze nastavit pomocí set view map
Pro zvýraznění plochy pomocí funkční hodnoty lze použít pm3d zobrazení, např.
> splot x*x+y*y with pm3d
Při zobrazování funkcí lze hustotu vzorkování pro x-ový a y-ový směr zadat příkazem
set isosamples a,b, kde a a b udává počet vzorků v daném směru.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 9. lekce / modul 2 -15Cvičení
IV
1. Zobrazte funkci x2+y2
2. Nastavte pohled shora (set view)
3. Zrušte pohled shora (unset view)
4. Zvyšte hustotu bodů pro zobrazeni funkce (set isosamples). Použijte hodnoty 10,20 ;
20,10 a 20,20
5. Použijte zobrazení pm3d
6. Nastavte pohled shora (set view)
Úlohy řešte v interaktivním režimu.