Создание графиков в gnuplot: деления на осях

Gnuplot автоматически подгоняет деления на осях под данные, однако в сложных графиках их нужно переопределить - о чём говорится ниже.


Как изменить деления для каждой из осей?
Есть два вида делений на осях: основные и дополнительные. Обычно на осях отрисовываются только основные деления, и по умолчанию дополнительные отбражаются только при логарифмическом масштабе. Для переопределения делений на осях используется команда set {x|y}tics например, так:

gnuplot> set xtics 2
gnuplot> set ytics 0,200
gnuplot> plot x**3

Это приведёт к тому, что приращение по оси Х будет равняться 2, так что деления становятся вида -10, -8, ... +10. Для оси Y задано начальное значение (0) и приращение (200), так что GNUplot создаёт деления в точках 0, 200, 400...

Так же можно указать конечное значение, например так:

gnuplot> set ytics 0,200,600.

Дополнительные деления задаются параметром set m{x|y}tics. Интервалы между основными засечками делений делятся на это значение:

gnuplot> set mxtics 2
gnuplot> set mytics 2

Так же возможно поместить собственный текст в деления осей вместо чисел. Например, написать "April", "May", "June", и "July" в позициях X=1,2,3 и 4, что возможно осуществить следующей командой:

gnuplot> set xtics ("April" 1, "May" 2, "June" 3, "July" 4)
gnuplot> plot "test.dat" using 1:2:3 notitle with boxes,\
"test.dat" using 1:2 notitle with lines

Как можно видеть, дополнительные деления игнорируются, когда главные определены таким образом.

Команда set ticscale n m изменяет масштаб чисел в деления. Главные деления умножаются на величину n, тогда как дополнительные умножаются на величину m. Если m опущено, дополнительные деления принимают значение половины от величины главной деления.

деления отрисовываются внутрь, а чтобы они отрисовывались наружу, следует указать:

gnuplot> set tics out

Как использовать степенные деления?
Для этого следует переопределить формат следующим образом::

gnuplot> set format x "10^{%g}"

Теперь по оси Х деления станут вида 10^0, 10^1... и так далее.




Как использовать экспоненциальные деления вместо десятичных в логарифмических осях?
Формат по умолчанию "%g", а в логарифмических осях метки записываются в формате "F", например 0.01, 1000, и так далее, если данные в пределах от 0.0001 до 100000. Числа, выходящие за этот диапазон, записываются в формате "E" и записываются как 1e-05, 1e+06, и т.д.

Чтобы сделать деления к осям в виде степени 10, измените формат на "10^{%L}":

gnuplot> set format y "10^{%L}"

Для корректного отображения надстрочных и подстрочных индексов следует использовать расширенный postscript-терминал, добавив в скрипт построения графиков:

gnuplot> set terminal postscript eps enhanced

Вот что получится:



Как убрать отображение чисел из деления?
Просто добавьте параметр:

gnuplot> set format x ""

деления по оси Х отображаться не будут.


Как отобразить промежуточные значения в логарифмическом масштабе?
Обычно логарифмические деления к осям отображаются степенями 10 (1,10,100...). Иногда для лучшего понимания данных, изображённых на графике, требуется поместить засечки на осях между главными подписями, особенно когда диапазон значений невелик. Вот как это можно сделать:

gnuplot> set logscale y
gnuplot> set yrange [1:50]
gnuplot> set ytics (1,2,5,10,20,50)
gnuplot> set format y "%2.0t{/Symbol \327}10^{%L}"
gnuplot> set lmargin 8
gnuplot> set terminal postscript eps enhanced
gnuplot> plot exp(x)/x

Тёмно-красным выделен небольшой хак, который позволяет выводить деления как "число умноженное на 10^n".

Результат на рисунке:


Этот Postscript-символ отображает умножение точкой. Чтобы изменить его на "крестик", используйте {/Symbol \264}. Описанный здесь хак работает не всегда и не на всех системах.


Как изменить формат чисел в деления осей (общий вопрос)?
Это более общее описание форматов деления к осям: за это отвечает команда set format. Синтаксис команды такой:

set format имяоси{x|y|z|xy|x2|y2} "формат строки"

Например, чтобы гнуплот показывал деления в как десять цифр и три после запятой, нужно дать команду:

gnuplot> set format x "%10.3f"

Синтаксис для цифро такой: "%" + (полная длина).(точность).

Формат отображения выражается одной буквой -- 'f', 'e', 'E', 'g', 'x', 'X', 'o', 't', 'l', 's', 'T', 'L', 'S', 'c' и 'P'. По умолчанию используется "%g". Следующая таблица показывает разницу между форматами 'f', 'e', 'x' и 'o'. Форматы 'e' и 'E' одинаковы всегда, кроме случая, когда текст написан в формате 'e' or 'E'. Формат "%O" присутствует в мануале к гнуплоту, но не работает (скорее всего, ошибка в программе)

Пример (подчёркивание означает пробел)
f	десятичны	%6.3f	__6.00
e,E	экспоненциальный	%11.4e	_5.0000e+01
x,X	шестнадцатеричный	%x	fffffffb
o,O	восьмеричный	%o	37777766

Форматы 't', 'l', 'T' и 'L' относятся к логарифмическим графикам. Для примера построим график функции y=exp(-x)+exp(x) в диапазоне X значений [-10:10]. Во-первых, эта функция отображается в нелогарифмическом масштабе, так что отобразим данные сразу в трёх форматах:

gnuplot> set format y "%T %t %g"
gnuplot> plot exp(-x)+exp(x)

Можно задать другие форматы при одновременном отображении, как и в этом случае. В данном примере, "%t" отвечает за мантиссу по основанию 10 и "%T" отвечает за степень по основанию 10. Таким образом, число, выраженное в формате "%g", отображается как A x 10^B, где A задано в формате "%t" и B в формате "%T".

Теперь перестроим график:

gnuplot> set logscale y
gnuplot> replot