Создание графиков в gnuplot: предисловие

Всё началось с того, что мне нужно было построить "график внутри графика". Немного поэкспериментировав, я справился с задачей, но обнаружил, что в различных источниках умалчиваются разные тонкие моменты. Так я начал записывать их, и постепенно пришёл к выводу о том, что хорошо бы иметь подробную документацию по графикам в гнуплоте на русском. Естестенно, что бы не забыть потом, как я лихо строил графики и в какой бубен бил, я выложу сюда.


Что есть gnuplot
Это профессиональная система построения графиков, своеобразный скриптовой язык, "программы" на котором транслируются в графики. Как и любая профессиональная вещь, гнуплот требует освоения -  потребуется определённое время и усилия, чтобы заставить его работать.

И не надо думать, что "я в екселе построю и будет не хуже и быстрее". Поверьте, в любой научной статье екселевские графики выглядят уродливо, быстро выдавая компьютерную безграмотность авторов. Мало того, что такие графики уродливо смотрятся, так ещё и строить их намного, намного дольше, тыкая по куче кнопок и пытаясь всё это затащить в (чаще всего) ворд. Особенно это относится к анализу данных, когда ещё не понятно, какие данные заслуживают внимания, а какие нет.

Один хороший график стоит тысячи слов в любой книге или публикации. Gnuplot умеет строить их очень быстро и качественно, выдавая прекрасные и удобные для восприятия графики по написанным скриптам.


Где gnuplot нужен и где без него можно обойтись
Несмотря на то, что это замечательная программа, в ряде случаев можно использовать и более простые средства. Например, в офисной деятельности он вам просто не нужен - что, в общем-то, не удивительно, если учесть, что gnuplot создавался прежде всего для обработки научных данных.

Gnuplot не стоит использовать, если нужно построить только один график и тут же о нём забыть. Вообще, если вам нужно построить меньше 3-4 графиков, не стоит выкатывать этот авианосец, чтобы просто немного порыбачить :-)

Вот где gnuplot незаменим, так это при масштабном анализе и обработке данных. Например, снято много экспериментальных данных и их нужно проанализировать и построить десятки графиков. Потом, быть может, их ещё придётся перестраивать, немного изменив оси или пределы по осям. Однажды написанные скрипты могут применяться снова и снова для построения графиков, если эксперимент проводится неоднократно.


Планируемые посты
В общих чертах дело обстоит так. Есть замечательный ресурс, который называется gnuplot tips (not so Frequently Asked Questions). Там собрана куча примеров по использованию gnuplot, что до некоторой степени заменяет чтение длиииииииииииинного и скучнейшего мануала по gnuplot (который к тому же весьма кучеряво организован). И потом, на примерах учиться намного проще, поэтому сей ресурс пользуется заслуженной славой и популярностью.

Поэтому я решил пересказывать оттуда примеры, делая вольный перевод - не дословный, а часто с пояснениями и комментариями.

Вместо интерактивного стиля я предпочитаю поточный - то есть создаём скрипт для гнуплота и потом этот скрипт скармливаем программе. В ответ получаем график, если, конечно, нигде не ошиблись. Это позволяет очень быстро создавать графики скриптами. Но в текстах постов будут приводиться команды из расчёта "пошагового" выполнения - для переделки их в поточный нужно просто убрать "gnuplot>".

Переводить я буду только то, с чем сталкивался сам: легенды, подписи к графикам, метки, двухмерные графики, построение графиков по файлам данных. Графики параметрических функций и полярные координаты я трогать не буду, так как с этим по роду деятельности (обработка изображений) дела не имею.


Ссылки
Часть текста навеяна замечательной статьёй Евгения Балдина Gnuplot. Графики заказывали? 
Сравнение различных программ построения графиков можно найти здесь.