Wh delta: 5 revisions

2016-01-22T14:00:35Z

5 revisions

Uusi sivu

Kolmiulotteisten funktioiden kuvaamiseen Gnuplotilla on monta eri tapaa. Menetelmä riippuu tietenkin siitä, mitä haluaa kuvaajallaan esittää. 3D-kuvaajat eroavat siinä mielessä kaksiulotteisista, että niiden piirtämiseen käytetään <tt>splot</tt>-komentoa.

[[Kuva:Sol1.png|thumb|right|350px|3D-kuvaaja isosamplesin ja rangejen demonstrointiin.]]
==Pisteet 3D-avaruudessa==
Ensin määritellään piirrettävä funktio <tt>f(x,t)</tt>. Huomaa, että nyt voit käyttää mitä vain muuttujia yhtälön määrittämiseen. Esimerkkifunktiossamme muuttujia ovat <tt>x</tt> ja <tt>t</tt> sekä määrättävänä vakiona <tt>v</tt>. Allaoleva palauttaa virheen, jos <tt>v</tt>:tä ei ole määritelty. Lopuksi plotataan käyttäen <tt>splot</tt>-komentoa. Huomaa, että nyt argumenteiksi ei anneta samoja, kuin ennen, vaan plotattavat akselit <tt>x</tt> ja <tt>y</tt>.

<pre>
f(x,t) = (v/2.0)/(cosh(sqrt(v)/2.0*(x - v*t - 5.0))**2.0)
v = 5.0
splot f(x,y)
</pre>

Nyt saadaan kuvaaja, joka ei kuitenkaan vielä näytä hääppöiseltä. Gnuplot asettaa oletuksena x- ja y-akselit -10:stä 10:een sekä näytteenottotaajuuden 10x10:ksi. Näitä voimme säätää tutuilla [[Kuvaajan_asetuksia | kuvaajan asetuksilla]] sekä <tt>isosamples</tt>-asetuksella.

Komennoilla:
<pre>
set xrange[-2:6]
set yrange[0:1]
set isosamples 30:30
f(x,t) = (v/2.0)/(cosh(sqrt(v)/2.0*(x - v*t - 5.0))**2.0)
v = 5.0
splot f(x,y)
</pre>
Saammekin jo pätevän näköisen kuvaajan ja voimme ehkä jopa havaita mitä siinä tapahtuu.

[[Kuva:Sol3.png|thumb|right|350px|3D-kuvaaja surfin ja hidden3d:n demonstrointiin.]]
==Piirtäminen datatiedostosta==
Edellä kuvaaja piirrettiin määritetystä [[Laskeminen ja funktiot Gnuplotissa|funktiosta]], mutta usein tulee vastaan tilanne, jossa kuvaaja pitää piirtää datatiedostosta.

Rajat säädetään kuten edellä. Esimerkkitapauksessa ne on säädetty hyvin spesifistisesti rajaamaan datatiedostosta vain halutut asiat näkyville. Komento <tt>set view</tt> määrää kuvakulman.
<pre>
set surf
set hidden3d
set xrange[0.82:2.94]
set yrange[4:14.9]
set zrange[-0.1:8]
set view 40,70
splot 'zabuskykruskal-2008-3-23-12.33.44.data' w lines
</pre>

[[Kuva:Sol4.png|thumb|right|350px|3D-kuvaaja everyn]]
Jos käyttämämme datatiedosto on suuri ja yritämme pyörittää siitä piirrettyä kuvaa saadaksemme paremman kuvakulman huomaamme, että se on melkoisen raskasta. Tätä voi parannella muutamalla eri tavalla. Optio <tt>every x:y</tt> lisättynä <tt>splot</tt>-riville, ottaa huomioon datapisteistä vain x- ja y- suunnissa toivotun määrän. Esim
<pre>
set surf
set hidden3d
set xrange[0.82:2.94]
set yrange[4:14.9]
set zrange[-0.1:8]
set view 40,70
splot 'zabuskykruskal-2008-3-23-12.33.44.data' every 5:5 w lines
</pre>

[[Kuva:Sol2.png|thumb|right|350px|2D-värikartta 3D-datasta]]
==2D kartta 3D datasta==
3D-kuvaajat ovat usein näyttävän näköisiä ja käytettäessä terminaalia <tt>wxt</tt> tai <tt>x11</tt> (ehkä Windowsillakin) voidaan kuvaajaa jopa pyörittää ja katsella eri kulmista. Kuitenkin lähes aina 3D-kuvaajissa jotain jää jonkin muun taakse.

Ratkaisuna tähän on piirtää 3D-datasta kaksiulotteinen kartta, jossa kolmatta ulottuvuutta ilmentää väri. Tämä tehdään <tt>pm3d</tt>-moodilla ja <tt>map</tt>-asetuksella. Rajat asetetaan kuten aikaisemminkin. <tt>zrange</tt>-asetuksen sijaan käytämme nyt <tt>cbrange</tt>-asetusta. sen jälkeen plottaaminen normaalisti ja saamme oheisen näköisen kuvan.

<pre>
set pm3d map
set xrange[0.82:2.94]
set yrange[4:14.9]
set cbrange[-0.1:8]
splot 'zabuskykruskal-2008-3-23-12.33.44.data'
</pre>

Huomaa, että tämä moodi tarvitsee datatiedoston muotoa
<pre>
x_0 y_01 z_01
...
x_0 y_0n z_0n

x_1 y_10 z_01
...
</pre>

Eli "skannausten" välissä pitää olla tyhjä rivi. Jos datatiedostossa ei näin ole, niin seuraava awk-skirpti muokkaa datan oikean muotoiseksi.

<tt>addblanks.awk</tt>
<pre>
/^[[:blank:]]*#/ {next} # ignore comments (lines starting with #)
NF < 3 {next} # ignore lines which don't have at least 3 columns
$1 != prev {printf "\n"; prev=$1} # print blank line
{print} # print the line
</pre>
Tämän voi ajaa joko komentoriviltä
<pre>
$ awk -f addblanks.awk datatiedosto.txt > kohde.txt
</pre>
tai Gnuplotissa itsessään
<pre>
splot '<awk -f addblanks.awk datatiedosto.txt' using...
</pre>

==Lisää?==

[[Luokka:Gnuplot]]

130.232.254.32 (10. maaliskuuta 2008 kello 07.43)

2008-03-10T07:43:31Z

Uusi sivu

3D-kuvaajat Gnuplotilla - Muutoshistoria

Wh delta: 5 revisions

130.232.254.32 (10. maaliskuuta 2008 kello 07.43)